KR20160060823A - 악력 및 손목 운동용 재활기구 - Google Patents

악력 및 손목 운동용 재활기구 Download PDF

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KR20160060823A
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KR1020140162408A
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정봉근
곽호성
유수빈
곽지원
박민경
김찬완
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순천향대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 손목 상부 사용자의 팔에 고정되는 고정모듈과, 상기 고정모듈의 일측에 힌지축을 지니며 사용자의 손목을 중심으로 손을 회전 시 회전 가능하게 연결되는 손목운동모듈 및 상기 손목운동모듈에 구비되며 사용자의 악력을 측정하는 악력운동모듈을 포함하는 악력 및 손목 운동용 재활기구가 제공된다.

Description

악력 및 손목 운동용 재활기구{Exercise equipment for rehabilitation of hand grip and wrist}
본 발명은 재활기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 악력 및 손목 운동용 재활기구에 관한 것이다.
일반적으로, 노인들이나 신체활동이 떨어지는 환자들의 신체 재활 운동 및 검사를 위하여 최근 들어서는 손바닥으로 물건을 쥐는 힘을 의미하며 상지근(주로 전완굴근과 수근)의 정적근력을 나타내며 악력을 측정하는 방법이 많이 사용되고 있다.
체력측정교본에 소개되는 정규적인 악력계로는 콜린식(Collin type), 맥클로이식(McCloy type), 스메들리식(Smedley type)이 있다.
그런데, 종래 기술에 따른 악력기와 완력기는 그 형상 및 사양에 따라서 사용자의 운동 자유도가 제한되는 문제점이 있다. 또한, 사용자가 손 및 팔에 있어서 다양한 신체부위의 근육을 단련하기 위해서는 해당부위를 위한 적절한 운동기구를 별도로 사용해야 된다는 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 손가락 힘과 손목 힘의 재활이 하나의 기구로도 가능하도록 하면서도 악력과 손목 힘의 재활 정도를 용이하게 측정할 수 있는 재활기구를 제공할 수 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 손목 상부 사용자의 팔에 고정되는 고정모듈과, 상기 고정모듈의 일측에 힌지축을 지니며 사용자의 손목을 중심으로 손을 회전 시 회전 가능하게 연결되는 손목운동모듈 및 상기 손목운동모듈에 구비되며 사용자의 악력을 측정하는 악력운동모듈을 포함하는 악력 및 손목 운동용 재활기구가 제공된다.
또한, 상기 고정모듈은 사용자의 팔이 안착되는 지지부 및 상기 지지부에 안착된 사용자의 팔을 둘러 감싸어 상기 지지부와 고정된 상태를 이루도록 하는 벨트부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 손목운동모듈은 상기 지지부의 일단에 힌지부를 지니며 회전 가능하게 설치되며 내부에 공간부가 형성되는 회동부 및 상기 회동부가 설정된 외력을 가하는 경우에 회동되도록 상기 힌지부에 구비되는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 악력운동모듈은 상기 회동부 내측에 보조힌지부를 이루며 구비되되 상기 보조힌지부를 기준으로 서로 회전하여 접촉될 수 있도록 설치되는 상부가압부 및 하부가압부와, 상기 상부가압부와 하부가압부가 기 설정된 외력을 가하는 경우에 서로 상대 회전되도록 상기 보조힌지부에 구비되는 보조탄성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회동부의 회동속도를 측정하는 가속도센서와, 상기 상부가압부를 가압하는 가압력을 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서가 기 설정된 압력 이상으로 가압 시 사용자에게 지시하는 점등부 및 상기 가속도센서, 압력센서 및 점등부와 전기적으로 연결되는 제어부가 더 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구에 의하면, 하나의 기구를 이용하여 손가락 힘과 손목 힘의 재활운동을 할 수 있게 되는 효과를 가져온다.
특히, 각각의 손가락 힘이 측정이 가능하면서도 힘의 크기를 별도의 점등부와 표시부 등을 이용하여 시각적으로 확인할 수 있게 됨은 물론, 손목 힘 또한 측정이 가능하여 재활 치료 과정을 용이하게 파악할 수 있는 장점을 가져온다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구를 구성하는 주요 구성간의 연결관계를 나타낸 분해사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구를 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구를 구성하는 주요 구성간의 연결관계를 나타낸 블록도;
도 4는 상기 도 2의 악력운동모듈의 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면; 및
도 5는 상기 도 2의 손목운동모듈의 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. 먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예에 따른 구조를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구를 구성하는 주요 구성간의 연결관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구를 나타낸 사시도이다.
도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구(100)는 주요 구성으로서 고정모듈(101), 손목운동모듈(102) 및 악력운동모듈(103)을 포함한다.
상기 고정모듈(101)은 사용자의 팔에 고정되는 구성을 이루며, 이를 위해, 사용자의 손목 상부 팔이 안착되어 지지되는 지지부(110)와 상기 지지부(110)가 사용자에 팔에 고정된 상태를 유지하도록 하는 벨트부(115)를 포함하여 구성된다.
상기 지지부(110)는 플라스틱 또는 철 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 벨트부(115)는 천이나 가죽 또는 소정 탄성을 가진 재질로 이루어지되 상기 지지부(110)에 구비된 벨트설치홈(112)을 통하여 고정되도록 하거나 별도로 상기 벨트부(115)가 소정 위치에서 고정되도록 하는 벨크로(미도시) 등이 적용될 수 있다.
다음으로, 상기 손목운동모듈(102)은 상기 고정모듈(101)의 일측에 힌지축을 지니며 사용자의 손목을 중심으로 손을 회전 시 상기 힌지축을 이용하여 회전 가능하게 연결된다.
도시된 바와 같이, 상기 손목운동모듈(102)은 상기 고정모듈(101)의 일단에 구비되는 힌지축을 중심으로 회전하는 회동부(120)와, 소정 외력을 가하는 경우에만 상기 회동부(120)가 상기 고정모듈(101)에 대하여 상대 회전이 가능하도록 하는 탄성부재(152)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 회동부(120)는 상기 고정모듈(101)을 이루는 지지부(110)의 양측으로 각각 좌측회동부(121)와 우측회동부(122) 한 쌍이 서로 결합된 상태를 이루며 내부에 소정 공간부가 형성된다.
그리고, 상기 지지부(110)는 양측으로 안착브라켓(116)이 구비되고, 상기 각 안착브라켓(116)에 중심축이 회전축을 이루는 결합부(118)가 구비되며, 상기 결합부(118)로부터 소정 이격된 위치로 후술하는 탄성부재(152)가 연결되는 제1걸이부(117)가 구비된다.
한편, 상기 좌측회동부(121)와 우측회동부(122)는 각각 상기 안착브라켓(116)에 대면된 상태로 회전되게 설치되는 회전부(131)가 구비되며, 상기 회전부(131)는 상기 결합부(118)에 회전 가능하게 삽입 연결되는 연결홈(132)이 구비된다.
여기서, 상기 회전부(131)는, 도시된 바와 같이, 회전축으로부터 소정 이격된 위치로 원주방향을 따라서 내외부가 관통되는 형태로 조절공(134)이 구비된다.
또한, 상기 좌측회동부(121)와 우측회동부(121) 각각에 있어서 상기 회전부(131) 외측으로 설치되는 탄성조절부(140)가 구비된다.
상기 탄성조절부(140)는 중앙부에 상기 연결홈(132)에 삽입되는 삽입부(143)를 구비하며, 상기 조절공(134)을 관통하여 소정 노출될 정도의 길이를 가지는 제2걸이부(147)가 구비된다.
자세히 도시되어 있지는 않으나, 상기 탄성조절부(140)는 상기 회전부(131)에 힌지축을 중심으로 소정 회전이 가능하도록 설치되되, 소정 각도로 회전시킨 상태에서 상기 회전부(131)에 회전 시킨 각도 상에서 고정된 상태를 유지할 수 있도록 기 공지된 형태의 나사결합 방식 또는 억지끼움 방식이나 스크류 방식 등의 구조가 적용될 수 있다.
한편, 상기 안착브라켓(116)과 회전부(131) 사이로 코일스프링이나 스파이랄 스프링 형태의 탄성부재(152)가 설치된다. 상기 탄성부재(152)의 용이한 설치가 가능하도록 상기 안착브라켓(116)과 회전부(131) 사이 또는 상기 각 부재에는 소정 이격된 공간부가 적용됨이 바람직하다.
그리고, 상기 탄성부재(152)의 일단은 상기 제1걸이부(117)에 걸린 상태를 이루도록 하며, 탄성부재(152)의 타단은 상기 조절공(134)을 관통하여 노출된 상기 제2걸이부(147)에 걸린 상태를 이루되, 상기 제1걸이부(117)와 제2걸이부(147) 사이에 소정 탄성력이 작용하도록 설치된다.
즉, 상기 제2걸이부(147)는 회동부(120)와 함께 회동하게 되고, 상기 제1걸이부(117)는 지지부(110)에 고정된 형태를 이루고 있으므로, 소정 외력이 작용하는 경우에만 회동부(120)가 지지부(110)에 상대 회동 이동이 가능하도록 상기 탄성부재(152)가 설치되는 것이다.
그리고, 상기 탄성조절부(140)를 소정 각도 회전시킨 상태로 고정시키면, 상기 조절공(134)을 통하여 상기 제2걸이부(147)의 위치가 조절되어 탄성부재(152)의 탄성력 또한 조절될 수 있게 된다.
이하에서는, 상기 악력운동모듈(103)을 설명한다.
상기 악력운동모듈(103)은 상기 회동부(120) 내측에 보조힌지부(185)를 구비하되, 상기 보조힌지부(185)를 기준으로 서로 회전하여 일단부가 접촉될 수 있도록 설치되는 상부가압부(160) 및 하부가압부(170)를 포함한다.
상기 보조힌지부(185)는 소정 길이를 지니는 원통 형상으로 이루어지며, 상기 좌측회동부(121)와 우측회동부(122) 내측에 각각 상기 보조힌지부(185)의 양단이 설치되는 설치부(133)가 구비된다.
또한, 상기 보조힌지부(185)가 관통된 상태를 이루며 상기 보조힌지부(185)의 회전축을 기준으로 회전 가능하게 상기 상부가압부(160)와 하부가압부(170)가 설치되도록, 상기 상부가압부(160)에 링형상의 상부관통부(168)가 그리고 상기 하부가압부(170)에 하부관통부(178)가 구비된다. 이때, 상기 상부관통부(168)와 하부관통부(178)는 각각 복수 개가 구비됨과 동시에 서로 엇갈려 교번 배치되도록 함이 바람직하다.
또한, 상기 상부가압부(160)와 하부가압부(170)가 기 설정된 외력을 가하는 경우에만 서로 상대 회전되도록 상기 보조힌지부(185)에 관통되는 형태를 이룸과 동시에 일측과 타측이 각각 상부가압부(160)와 하부가압부(170)에 연결되는 보조탄성부재(182)가 구비된다.
상기 보조탄성부재(182) 또한, 도 1에 도시된 것처럼, 코일스프링 형태를 이루게 된다.
한편, 상기 상부가압부(160)에 사용자의 둘째 손가락부터 다섯째 손가락이 위치되며, 상기 하부가압부(170)에 사용자의 첫번째인 엄지 손가락이 위치되어 양측 가압부(160, 170)를 가압하게 된다.
이때, 상기 상부가압부(160)는 각각의 손가락이 보다 용이하게 위치되도록 구획리브(162)가 구비되되, 상기 각 손가락이 위치되는 측으로는 압력센서(164)가 배치된다.
그리고, 상기 상부가압부(160)와 하부가압부(170)를 동시에 감싸는 형태로 이루어져 상기 압력센서(164)가 외부에서 은폐되도록 하는 덮개부(188)가 구비된다.
상기 덮개부(188)는 얇은 두께를 지니는 고무재질로 이루어져, 사용자의 손가락으로 가압부를 가압 시 상기 압력센서(164)를 통한 압력 감지는 용이하게 이루어지면서도 착용감은 좋게 이루어지도록 함이 바람직하다.
한편, 상기 회동부(120)에는 상기 압력센서(164)를 통한 압력 정도를 표시하는 점등부(125)가 구비된다. 상기 각 손가락의 위치에 대응하여 동일한 개수의 점등부(125)가 적용됨이 바람직하며, LED 램프가 적용될 수 있을 것이다. 또한, 회동부(120)의 일측으로는 숫자 상으로 압력 값 또는 상기 가속도센서(135)를 통하여 인식된 회전 속도나 회전 값을 표시하는 표시부(127)가 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구를 구성하는 주요 구성간의 연결관계를 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 3에서와 같이, 본 실시예에 따른 재활기구(100)는 마이콤 역할을 하는 제어부(190)가 별도로 구비되되, 상기 제어부(190)와 상기 점등부(125), 표시부(127), 압력센서(164) 및 가속도센서(135)가 전기적으로 연결된 구성을 이룬다. 여기서, 상기 제어부(190)는 상기 지지부(110)나 회동부(120)에 설치될 수 있을 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 상기 도 2의 악력운동모듈의 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
사용자가 손을 회동부(120) 내측에 삽입한 후, 상기 지지부(110) 및 벨트부(115)를 이용하여 팔을 고정시킨 후에는, 엄지 손가락을 하부가압부(170)에 위치시키고, 나머지 손가락을 상부가압부(160)에 구획된 곳마다 위치시키도록 하고, 각각의 손가락에 힘을 주어 상기 상부가압부(160)와 하부가압부(170)가 서로 접촉되는 방향으로 회전시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 압력센서(164)는 사용자의 각 손가락의 가압 정도를 측정하여 해당 점등부(125)나 또는 상기 표시부(127)를 이용하여 외부에 시각적으로 알려줄 수 있게 된다.
또한, 도 5에서와 같이, 상기 상부가압부(160)와 하부가압부(170)가 서로 맞닿은 상태에서, 손목을 하측으로 이동시키게 되면, 상기 회동부(120)가 결합부(118)의 중심축인 힌지축을 중심으로 하측으로 회동하게 된다.
이때, 상기 가속도센서(135)는 상기 회동부(120)의 이동속도와 이동거리를 측정하도록 하여 표시부(127) 등을 이용하여 사용자에게 지시할 수 있게 된다.
자세히 도시되지는 않았지만, 손목 운동만의 작동이 보다 용이하게 이루어지도록, 상황에 따라서는 상기 상부가압부(160)가 회동부(120)에 사용자 선택적으로 고정된 상태를 이루도록 할 수도 있다.
상기 회동부(120)에 별도의 이동 가능한 구조로 스톱퍼를 적용하여 상기 상부가압부(160)가 상기 회동부(120)에 구속되어 함께 이동하도록 하거나 또는 자유 이동이 가능하도록 하는 방식으로 적용될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 악력 및 손목 운동용 재활기구에 의하면, 하나의 기구를 이용하여 손가락 힘과 손목 힘의 재활운동을 할 수 있게 된다.
특히, 각각의 손가락 힘이 측정이 가능하면서도 힘의 크기를 별도의 점등부와 표시부 등을 이용하여 시각적으로 확인할 수 있게 됨은 물론, 손목 힘 또한 측정이 가능하여 재활 치료 과정을 용이하게 파악할 수 있게 된다.
나아가, 상기 제어부(190)는 매회 재활 운동 시의 측정량이 저장되도록 한 후, 재활 정도를 종합적으로 알려주도록 할 수도 있을 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 악력 및 손목용 재활기구 101: 고정모듈
102: 손목운동모듈 103: 악력운동모듈
110: 지지부 112: 벨트설치홈
115: 벨트부 116: 안착브라켓
117: 제1걸이부 118: 결합부
120: 회동부 121: 좌측회동부
122: 우측회동부 125: 점등부
127: 표시부 131: 회전부
132: 연결홈 133: 설치부
134: 조절공 135: 가속도센서
140: 탄성조절부 143: 삽입부
147: 제2걸이부 152: 탄성부재
160: 상부가압부 162: 구획리브
164: 압력센서 168: 상부관통부
170: 하부가압부 178: 하부관통부
182: 보조탄성부재 185: 보조힌지축
188: 덮개부 190: 제어부

Claims (5)

  1. 손목 상부 사용자의 팔에 고정되는 고정모듈;
    상기 고정모듈의 일측에 힌지축을 지니며 사용자의 손목을 중심으로 손을 회전 시 회전 가능하게 연결되는 손목운동모듈; 및
    상기 손목운동모듈에 구비되며 사용자의 악력을 측정하는 악력운동모듈;
    을 포함하는,
    악력 및 손목 운동용 재활기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정모듈은,
    사용자의 팔이 안착되는 지지부; 및
    상기 지지부에 안착된 사용자의 팔을 둘러 감싸어 지지부와 고정된 상태를 이루도록 하는 벨트부;
    를 포함하는,
    악력 및 손목 운동용 재활기구.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 손목운동모듈은,
    상기 지지부의 일단에 힌지부를 지니며 회전 가능하게 설치되며 내부에 공간부가 형성되는 회동부; 및
    상기 회동부가 설정된 외력을 가하는 경우에 회동되도록 상기 힌지부에 구비되는 탄성부재;
    를 포함하는,
    악력 및 손목 운동용 재활기구.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 악력운동모듈은,
    상기 회동부 내측에 보조힌지부를 이루며 구비되되 상기 보조힌지부를 기준으로 서로 회전하여 접촉될 수 있도록 설치되는 상부가압부 및 하부가압부; 및
    상기 상부가압부와 하부가압부가 기 설정된 외력을 가하는 경우에 서로 상대 회전되도록 상기 보조힌지부에 구비되는 보조탄성부재;
    를 포함하는,
    악력 및 손목 운동용 재활기구.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회동부의 회동속도를 측정하는 가속도센서;
    상기 상부가압부를 가압하는 가압력을 측정하는 압력센서;
    상기 압력센서가 기 설정된 압력 이상으로 가압 시 사용자에게 지시하는 점등부; 및
    상기 가속도센서, 압력센서 및 점등부와 전기적으로 연결되는 제어부;
    가 더 구비되는,
    악력 및 손목 운동용 재활기구.
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