KR20210106667A - 인체의 관절운동 보조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간소한 구성과 간단한 조작에 의해서도 사용자의 보행능력에 맞게 스펙이나 성능의 조절이 가능하도록 하는 인체의 관절운동 보조기에 관한 것이다.

Description

인체의 관절운동 보조기{Joint movement aid of human body}

본 발명은 인체의 관절운동 보조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간소한 구성과 간단한 조작에 의해서도 사용자의 보행능력에 맞게 스펙이나 성능의 조절이 가능하도록, 구조가 개선된 인체의 관절운동 보조기에 관한 것이다.

일반적으로 보행 보조 장치는 다리 근력이 약한 경우 근력을 보조하기 위한 용도나 노화나 손상 등의 이유로 관절 운동이 제대로 이루어지지 않는 경우 그 관절 운동을 보조하기 위한 용도로 사용되어 왔다.

이러한 보행 보조 장치의 경우 대부분 제조자의 입장에서 제품의 양산성과 제조원가를 고려하여 정형화된 규격과 성능을 가진 제품이 출시되고 있을 뿐이어서, 각기 다른 건강상의 문제가 있는 다양한 사용자에게 모두 만족할 만한 효과를 기대하기는 어려운 실정이다.

예컨대, 발목 관절에 문제가 있는 사용자의 경우, 관절을 사이에 두고 서로 반대측에 위치한 인체의 두부위에 각각 착용되는 한 쌍의 착용기들과 각 착용기를 연결하여 관절운동을 보조할 수 있게 하는 링크나 와이어를 포함하여 이루어진 보행 보조 장치를 이용하여 어느 정도 보행 불안전성을 해소할 수 있기는 하나, 그 보행 보조 장치가 사용자마다 각각 다른 발목 관절이나 인대의 손상 정도를 고려하지 않고 정형화된 스펙으로 제작되었기 때문에, 사용자 보행능력에 대한 최적의 효과를 기대하기는 어렵다.

따라서, 보행 보조 장치의 링크의 각도나 와이어의 텐션을 사용자 맞춤형으로 조절할 수 있게 하는 등의 기능이 발휘될 수 있는 제품개발이 절실히 요구되고 있다.

이러한 제품 개발시에 복잡한 센서나 모터를 이용하여 구현하는 것보다는 간소한 구성으로 이루어지고 사용자 조작이 편리하여 사용자가 부담없이 제품을 구매하여 쉽게 조작할 수 있도록 설계될 필요성이 있다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-2032500호 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-2018436호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간소한 구성과 간단한 조작에 의해서도 사용자의 보행능력에 맞게 성능 조절을 가능하게 하는 인체의 관절운동 보조기를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인체의 관절운동 보조기는, 인체의 관절을 사이에 두고 서로 반대측에 위치한 인체의 두부위에 각각 착용되는 한 쌍의 착용부재들; 및 일측이 상기 착용부재들 중 어느 하나에 연결되고 타측이 다른 하나에 연결되고 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 어느 하나의 착용부재를 기준으로 다른 하나에 탄성력을 가하여 관절 운동을 보조하는 탄성 밴드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성 밴드는 닫힌 궤도를 형성하는 폐루프(closed-loop)타입의 밴드일 수 있고, 일측은 상기 어느 하나의 착용부재에 고정되고 타측은 상기 다른 하나의 착용부재에 이동가능하게 설치될 수 있다. 그리고, 본 발명은 상기 탄성 밴드의 타측의 일측에 대한 상대거리에 따라 장력을 조절할 수 있게 하는 장력조절장치;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 장력조절장치는, 상기 탄성 밴드의 내측 폐루프 공간에 삽입되는 장력조절핀; 및 상기 다른 하나의 착용부재에 설치되고, 상기 장력조절핀이 상대이동될 수 있도록 그 장력조절핀의 이동로를 제공하는 이동홈부와, 상기 이동홈부와 소통가능하게 형성되고, 상기 장력조절핀의 이동거리를 조절할 수 있도록 상기 장력조절핀의 이동방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수의 록킹홈부들을 구비하는 홀더;를 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 상기 탄성 밴드는 일방향으로 길게 형성된 개루프(open-loop) 타입의 밴드인 것도 가능하고, 일측은 상기 어느 하나의 착용부재에 고정되고 타측은 상기 다른 하나의 착용부재에 권취 가능하게 설치되는 것도 가능하다.

그리고, 본 발명은 상기 탄성 밴드의 타측의 권취정도에 따라 장력을 조절할 수 있게 하는 장력조절장치;를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 장력조절장치는, 상기 다른 하나의 착용부재에 힌지결합되고, 상기 탄성 밴드의 타측이 권취되는 권취드럼; 및 상기 권취드럼의 일방향 회전은 가능하게 하고 타방향 회전은 구속시키기 위한 것으로, 상기 권취드럼의 원주방향을 따라 형성된 복수의 회전규제홈부들과 상기 회전규제홈부들 중 어느 하나에 걸려 있는 회전규제부재를 포함하는 래칫장치;를 포함하여 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 인체의 관절운동 보조기는, 한 쌍의 착용부재들을 탄성력을 가진 탄성 밴드로 연결시켜 그 탄성 밴드를 이용하여 관절운동을 보조할 수 있도록 구성됨으로써, 비교적 구성이 간소한 탄성 밴드를 다른 탄성력을 가진 탄성 밴드로 교체하거나 그 탄성 밴드를 늘린 상태로 착용부재들에 결합하는 방식으로, 사용자의 관절이나 인대의 손상 정도에 맞게 탄성력을 조절할 수 있게 됨에 따라, 간소한 구성과 간단한 조작에 의해서도 사용자의 보행능력에 적합한 성능 조절을 하여 보행 보조 기능이 최대로 발휘될 수 있게 하는 효과를 가진다.

그리고, 탄성 밴드의 탄성력을 조절하기 위한 장력조절장치가 포함된 실시예에 의하면, 탄성 밴드의 교체 없이도 사용자가 편리하게 탄성력을 조절할 수 있게 하는 장점이 기대된다.

또한, 장력조절장치가 장력조절핀을 포함한 구성에 의해 구현된 실시예에 의하면, 사용자 장력조절핀을 이동홈부를 통해 이동시켜 탄성 밴드의 일측과 타측 사이의 상대거리를 조절한 후 상기 록킹홈부들 중 어느 하나에 위치시키는 간단한 조작에 의해서, 탄성 밴드의 탄성력 조절이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 사용자가 쉽고 편리한 방법으로 자신의 관절이나 인대에 적합하게 탄성 밴드의 성능을 피팅하여 사용할 수 있어서 최적의 보행 보조 효과가 있다.

한편, 장력조절장치가 권취드럼을 포함한 구성에 의해 구현된 실시예에 의하면, 사용자가 권취드럼을 일방향으로 회전시켜 탄성 밴드의 탄성력을 크게 확보할 수 있게 하고, 래칫장치의 회전규제부재의 회전규제홈부에 대한 걸림상태를 해제한 경우에만 권취드럼의 타방향 회전을 가능하게 하여 탄성 밴드가 원래의 탄성력을 갖도록 복원되게 하여, 사용자 편리성을 향상시킬 수 있게 하고 사용자 보행능력에 맞게 탄성 밴드의 탄성력을 원활하게 조절할 수 있게 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기의 구조 및 사용상태를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기의 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명 다른 실시예의 부분단면 측면도.
도 5 및 도 6은 본 발명 또 다른 실시예의 구조 및 동작상태를 설명하기 위한 도면들.
도 7은 본 발명의 실시예들의 다양한 사용례를 설명하기 위한 도면.

이하의 설명에서 본 발명에 대한 이해를 명확히 하기 위하여, 본 발명의 특징에 대한 공지의 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서, 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

그리고, 이하의 설명에서 동일한 식별 기호는 동일한 구성을 의미하며, 불필요한 중복적인 설명 및 공지 기술에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 발명의 배경이 되는 기술에 대한 기재 내용과 중복되는 이하의 본 발명의 각 실시예에 관한 설명 역시 생략하기로 한다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기의 구조 및 사용상태를 보인 도면이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기는, 관절운동을 보조하기 위해 사용되는 탄성 밴드(1)의 탄성력을 사용자의 보행능력에 맞게 조절할 수 있게 하여 사용자 맞춤형 최적의 보행 보조 효과를 기대할 수 있게 하는 것으로, 한 쌍의 착용부재(A)(B)들과 탄성 밴드(1)를 포함하여 이루어진다.

상기 한 쌍의 착용부재(A)(B)들은, 인체의 관절을 사이에 두고 서로 반대측에 위치한 인체의 두부위에 각각 착용되는 것으로, 강도를 제공하나 탄성을 가질 수 있도록 합성수지 재질로 이루어진 틀부재 또는 피부 접촉시 촉감이 좋도록 천 재질로 이루어지는 천부재를 포함하여 이루어진다.

상기 탄성 밴드(1)는, 어느 하나의 착용부재(A)를 기준으로 다른 하나(B)에 탄성력을 가하여 관절 운동을 보조할 수 있도록, 예컨대 고무와 같이 탄성을 가진 재질로 이루어지고, 일측이 상기 어느 하나의 착용부재의 일측(A1)에 연결되고 타측이 다른 하나의 착용부재의 타측(B1)에 연결된다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기는, 한 쌍의 착용부재(A)(B)들을 탄성력을 가진 탄성 밴드(1)로 연결시켜 그 탄성 밴드(1)를 이용하여 관절운동을 보조할 수 있도록 구성됨으로써, 비교적 구성이 간소한 탄성 밴드(1)를 다른 탄성력을 가진 탄성 밴드(1)로 교체하거나 그 탄성 밴드(1)를 늘린 상태로 착용부재(A)(B)들에 결합하는 방식으로, 사용자의 관절이나 인대의 손상 정도에 맞게 탄성력을 조절할 수 있게 됨에 따라, 간소한 구성과 간단한 조작에 의해서도 사용자의 보행능력에 적합한 성능 조절을 하여 보행 보조 기능이 최대로 발휘될 수 있게 하는 장점을 도출한다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기의 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명 다른 실시예의 부분단면 측면도이다.

본 실시예에 채용된 탄성 밴드(2)는 닫힌 궤도를 형성하는 폐루프(closed-loop)타입의 밴드이고, 일측은 상기 어느 하나의 착용부재에 고정되고 타측은 상기 다른 하나의 착용부재에 이동가능하게 설치되도록 구성되었다.

그리고, 상기 탄성 밴드(2)의 탄성력은 앞에서 설명한 바와 같이 다양한 방식으로 조절할 수 있으나, 본 실시예에서는 상기 탄성 밴드(2)의 타측의 일측에 대한 상대거리에 따라 장력을 조절할 수 있게 하는 장력조절장치(3)를 이용하여 조절할 수 있도록 구성되었다.

이와 같이 별도의 장력조절장치(3)를 포함하여 이루어진 본 실시예에 의하면, 탄성 밴드(2)의 교체 없이도 사용자가 편리하게 탄성력을 조절할 수 있게 하는 장점이 기대된다.

본 실시예에서 상기 장력조절장치(3)는 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 장력조절핀(31)과 홀더(32)를 포함하여 이루어진다. 상기 장력조절핀(31)은 상기 탄성 밴드(2)의 내측 폐루프 공간에 삽입되고, 외부에서 장력조절핀(31)의 핸들링이 가능하도록 양단은 상기 폐루프 공간 외측으로 노출되며, 상기 홀더(32)는 상기 다른 하나의 착용부재에 설치되는 것으로 장력조절핀(31)의 이동을 가능하게 하는 이동홈부(32a)와 반대로 이동을 규제하기 위한 복수의 록킹홈부(32b)들을 포함하여 이루어진다.

상기 이동홈부(32a)는 상기 장력조절핀(31)이 상대이동될 수 있도록 그 장력조절핀(31)의 이동로를 제공하는 역할을 하고, 상기 록킹홈부(32b)들은 상기 이동홈부(32a)와 소통가능하게 형성되는 것으로 상기 장력조절핀(31)의 이동거리를 조절할 수 있도록 상기 장력조절핀(31)의 이동방향을 따라 간격을 두고 형성된다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는 도 3 및 도 4와 같이 사용자가 상기 장력조절핀(31)을 이동홈부(32a)를 통해 이동시켜 탄성 밴드(2)의 일측과 타측 사이의 상대거리를 조절한 후 상기 록킹홈부(32b)들 중 어느 하나에 위치시키는 간단한 조작에 의해서, 상기 탄성 밴드(2)의 탄성력 조절이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 사용자가 쉽고 편리한 방법으로 자신의 관절이나 인대에 적합하게 탄성 밴드(2)의 성능을 피팅하여 사용할 수 있어서 최적의 보행 보조 효과를 기대할 수 있게 한다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인체의 관절운동 보조기에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 5 및 도 6은 본 발명 또 다른 실시예의 구조 및 동작상태를 설명하기 위한 도면들이다.

본 실시예에 채용된 탄성 밴드(4)는 앞에서 설명한 실시예와는 대조적으로 일방향으로 길게 형성된 개루프(open-loop) 타입의 밴드이고, 일측은 상기 어느 하나의 착용부재에 고정되고 타측은 상기 다른 하나의 착용부재에 권취 가능하게 설치된다.

그리고, 본 실시예에 채용된 장력조절장치는, 상기 탄성 밴드(4)의 타측의 권취정도에 따라 장력을 조절할 수 있게 하는 것으로, 권취드럼(5)과 래칫장치(R)를 포함하여 이루어진다.

상기 권취드럼(5)은 상기 탄성 밴드(4) 타측의 권취 정도에 따라 탄성 밴드(4)의 탄성력을 조절할 수 있도록, 상기 다른 하나의 착용부재에 힌지결합되고 상기 탄성 밴드(4)의 타측이 권취된다.

예컨대, 상기 권취드럼(5)이 도 5와 같이 일방향으로 회전되어서 탄성 밴드(4)의 권취길이가 길어지게 되면 탄성 밴드(4)가 더욱 팽팽한 상태가 되어 탄성력이 커지게 되고, 반대로 도 6과 같이 타방향으로 회전되어서 권취길이가 짧아지게 되면 탄성 밴드(4)가 느슨해져서 탄성력이 작아지게 된다.

상기 래칫 장치는, 상기 권취드럼(5)의 일방향 회전은 가능하게 하고 타방향 회전은 구속시키기 위한 것으로, 상기 권취드럼(5)의 원주방향을 따라 형성된 복수의 회전규제홈부(51)들과 상기 회전규제홈부(51)들 중 어느 하나에 걸려 있는 회전규제부재(61)를 포함하여 이루어진다.

이러한 구성을 가지는 본 실시예는 사용자가 도 5와 같이 상기 권취드럼(5)을 일방향으로 회전시켜 탄성 밴드(4)의 탄성력을 크게 확보할 수 있게 하고, 도 6과 같이 상기 래칫장치(R)의 회전규제부재(61)의 회전규제홈부(51)에 대한 걸림상태를 해제한 경우에만 상기 권취드럼(5)의 타방향 회전을 가능하게 하여 탄성 밴드(4)가 원래의 탄성력을 갖도록 복원되게 하여, 사용자 편리성을 향상시킬 수 있게 하고 사용자 보행능력에 맞게 탄성 밴드(4)의 탄성력을 원활하게 조절할 수 있게 하는 장점을 가진다.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예들의 다양한 사용례를 설명하기 위한 도면이다.

즉, 위에서 설명한 실시예들은 발목 관절 뿐만 아니라 무릅 관절 또는 고관절과 같은 다양한 관절 부위의 운동을 보조하기 위한 용도로 사용될 수 있음은 물론이다.

이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

*도 1의 부호 설명(제1실시예)
1:탄성 밴드 A,B:착용부재
A1:일측 B1:타측
*도 2 내지 4의 부호 설명(제2실시예)
2:탄성 밴드 3:장력조절장치
31:장력조절핀 32:홀더
32a:이동홈부 32b:록킹홈부
*도 5 내지 6의 부호 설명(제3실시예)
4:탄성 밴드 5:권취드럼
R:래칫장치 51:회전규제홈부
61:회전규제부재

Claims (5)

1. 인체의 관절을 사이에 두고 서로 반대측에 위치한 인체의 두부위에 각각 착용되는 한 쌍의 착용부재들; 및
   일측이 상기 착용부재들 중 어느 하나에 연결되고 타측이 다른 하나에 연결되고 탄성을 가진 재질로 이루어져서, 어느 하나의 착용부재를 기준으로 다른 하나에 탄성력을 가하여 관절 운동을 보조하는 탄성 밴드;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체의 관절운동 보조기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 밴드는 닫힌 궤도를 형성하는 폐루프(closed-loop)타입의 밴드이고, 일측은 상기 어느 하나의 착용부재에 고정되고 타측은 상기 다른 하나의 착용부재에 이동가능하게 설치되며,
   상기 탄성 밴드의 타측의 일측에 대한 상대거리에 따라 장력을 조절할 수 있게 하는 장력조절장치;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체의 관절운동 보조기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 장력조절장치는,
   상기 탄성 밴드의 내측 폐루프 공간에 삽입되는 장력조절핀; 및
   상기 다른 하나의 착용부재에 설치되고, 상기 장력조절핀이 상대이동될 수 있도록 그 장력조절핀의 이동로를 제공하는 이동홈부와, 상기 이동홈부와 소통가능하게 형성되고, 상기 장력조절핀의 이동거리를 조절할 수 있도록 상기 장력조절핀의 이동방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수의 록킹홈부들을 구비하는 홀더;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체의 관절 운동 보조기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 밴드는 일방향으로 길게 형성된 개루프(open-loop) 타입의 밴드이고, 일측은 상기 어느 하나의 착용부재에 고정되고 타측은 상기 다른 하나의 착용부재에 권취 가능하게 설치되며,
   상기 탄성 밴드의 타측의 권취정도에 따라 장력을 조절할 수 있게 하는 장력조절장치;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체의 관절운동 보조기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 장력조절장치는,
   상기 다른 하나의 착용부재에 힌지결합되고, 상기 탄성 밴드의 타측이 권취되는 권취드럼; 및
   상기 권취드럼의 일방향 회전은 가능하게 하고 타방향 회전은 구속시키기 위한 것으로, 상기 권취드럼의 원주방향을 따라 형성된 복수의 회전규제홈부들과 상기 회전규제홈부들 중 어느 하나에 걸려 있는 회전규제부재를 포함하는 래칫장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인체의 관절운동 보조기.

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