KR20220055698A - 무릎보조기 - Google Patents

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KR20220055698A KR1020200140062A KR20200140062A KR20220055698A KR 20220055698 A KR20220055698 A KR 20220055698A KR 1020200140062 A KR1020200140062 A KR 1020200140062A KR 20200140062 A KR20200140062 A KR 20200140062A KR 20220055698 A KR20220055698 A KR 20220055698A
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Abstract

인체친화도가 개선되도록, 본 발명은 대퇴부의 외측을 지지하도록 구비되는 상부지지대와, 상기 상부지지대의 측면부에 양단이 상기 대퇴부의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 상부조임벨트를 포함하는 상부지지부; 종아리의 외측을 지지하도록 구비되는 하부지지대와, 상기 하부지지대의 측면부에 양단이 상기 종아리의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 하부조임벨트를 포함하는 하부지지부; 및 상기 상부지지대의 하단에 상단이 결합 고정되되 횡방향 간격을 두고 이격 배치되고 하부 외주에 횡방향으로 정렬되는 제1회전축을 중심으로 원주방향을 따라 제1회전기어가 형성되되 상기 제1회전축을 중심으로 관통홀이 횡방향으로 관통 형성되는 한쌍의 제1힌지부와, 상기 제1회전기어에 기어 결합되는 제2회전기어가 상기 제1회전축으로부터 기설정된 간격을 두고 이격되며 횡방향으로 정렬되는 제2회전축을 중심으로 상부 외주에 원주방향을 따라 형성되고 횡방향 간격을 두고 이격 배치되며 상기 하부지지대의 상단에 하단이 결합 고정되는 한쌍의 제2힌지부를 포함하는 각도조절부를 포함하는 무릎보조기를 제공한다.

Description

무릎보조기{knee brace}
본 발명은 무릎보조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체친화도가 개선되는 무릎보조기에 관한 것이다.
일반적으로 인체의 퇴행성 관절염은 관절사이의 연골이 마모되거나 손상을 입어 상당한 통증을 가져오는 질병으로서, 특히 상체의 하중을 집중적으로 받는 무릎관절에서 발생하고 있다.
이에 따라 보행시에 상당한 고통을 느끼게 됨은 물론, 무릎 운동에 제약을 받게 되는데, 인체의 무릎 부위에는 전방십자인대(Anterior Cruciate Ligament), 후방십자인대(PCL,Posterior Cruciate Ligament), 좌측십자인대 및 우측십자인대가 위치되어 있으며, 이때 후방십자인대의 손상 또는 파손이 발생되면, 무릎을 굽히거나 펴는 과정에서 하퇴의 정강이 상부측이 뒤쪽으로 빠지는 현상, 즉 발목에서 무릎까지 이어지는 축(Alignment)이 고관절(Hip)에서 무릎까지 이어지는 축으로부터 정강이 상부측이 뒤쪽으로 빠지는 현상이 발생한다. 이에 따라, 후방십자인대가 손상 또는 파손된 상태에서 무릎을 계속하게 사용하면, 그 인접된 좌측십자인대가 2차적인 손상을 입는 경우가 종종 발생하였다.
따라서, 후방십자인대가 손상 또는 파손된 환자를 위한 무릎보조기를 착용하여 하퇴의 정강이 상부측이 뒤쪽으로 빠지는 현상을 방지하여 2차적인 손상이 발생되는 것을 미연에 예방할 수 있는 무릎보조기가 요구된다.
이러한 무릎보조기는 규격품으로 사용자가 즉시 사용가능하도록 표준화된 제품과 환자의 다리 크기에 맞게 개별 주문 제작할 수 있는 제품으로 구분된다.
또한, 무릎보조기는 대퇴부 전방부와 후방부, 종아리, 그리고 경골 전방측을 포함하여 총 네 군데를 지지하도록 구비되는 종류와 4점지지방식과, 무릎 주위 전체를 지지하도록 구비되는는 전체지지방식과, 신축성이 있는 플렉시블 서브셀이 구비되는 방식을 포함할 수 있다. 그리고, 기능성 보조기는 알루미늄, 탄소 복합제, 탄소흑연제 및 마그네슘제 등의 재료로 구성될 수 있다.
그리고, 이러한 무릎보조기는 공통된 특징으로 무릎관절에 대응되는 위치에 힌지(Hinge)가 구비되어 상기 힌지를 중심으로 사용자의 선택에 따라 회전됨에 따라 무릎관절의 움직임을 허용할 수 있다.
그러나, 종래의 무릎보조기는 상기 힌지의 회전축이 1개소 형성되어 있는 반면에, 실제 무릎관절의 경우 대퇴부와 연결되는 상부측, 그리고 종아리뼈와 연결되는 하부측이 각각 다른 회전축으로 작용하므로 무릎보조기와 무릎관절의 각 회전축이 상이한 회전축을 중심으로 회전된다. 이에 따라, 무릎보조기의 사용시 무릎보조기가 사용자의 근육 및 무릎관절을 압박하여 관절통증이 발생하는 심각한 문제점이 있었다.
더욱이, 무릎관절을 압박하는 무릎보조기를 장기간 사용함에 따라 사용자의 근력이 저하되며 무릎보조기와 신체 간의 결합력이 저하되어 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.
한국 등록특허 제10-1097925호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 인체친화도가 개선되는 무릎보조기를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 대퇴부의 외측을 지지하도록 구비되는 상부지지대와, 상기 상부지지대의 측면부에 양단이 상기 대퇴부의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 상부조임벨트를 포함하는 상부지지부; 종아리의 외측을 지지하도록 구비되는 하부지지대와, 상기 하부지지대의 측면부에 양단이 상기 종아리의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 하부조임벨트를 포함하는 하부지지부; 및 상기 상부지지대의 하단에 상단이 결합 고정되되 횡방향 간격을 두고 이격 배치되고 하부 외주에 횡방향으로 정렬되는 제1회전축을 중심으로 원주방향을 따라 제1회전기어가 형성되되 상기 제1회전축을 중심으로 관통홀이 횡방향으로 관통 형성되는 한쌍의 제1힌지부와, 상기 제1회전기어에 기어 결합되는 제2회전기어가 상기 제1회전축으로부터 기설정된 간격을 두고 이격되며 횡방향으로 정렬되는 제2회전축을 중심으로 상부 외주에 원주방향을 따라 형성되고 횡방향 간격을 두고 이격 배치되며 상기 하부지지대의 상단에 하단이 결합 고정되는 한쌍의 제2힌지부를 포함하는 각도조절부를 포함하는 무릎보조기를 제공한다.
여기서, 상기 각도조절부는 상기 제1힌지부 및 상기 제2힌지부의 내측에 배치되되 상기 관통홀에 대향되는 외측면에 함몰홈이 함몰 형성되는 락킹커버부와, 내측단이 상기 함몰홈에 배치되며 측면부가 상기 관통홀의 내주 및 상기 함몰홈의 내주 중 적어도 어느 하나에 선택적으로 결합되는 제1락킹부와, 상기 락킹커버부에 슬라이드 연결되되 단부에 상기 제2회전기어에 선택적으로 슬라이드되어 걸림 고정되는 걸림돌기가 형성되는 제2락킹부를 포함함이 바람직하다.
이때, 상기 제1락킹부의 측면부에는 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 락킹기어가 형성되고, 상기 제1락킹부의 내측단 및 상기 함몰홈의 사이에는 복원스프링이 더 구비되되, 상기 관통홀의 내주에는 상기 복원스프링의 팽창상태에서 상기 락킹기어에 기어 결합되되 상기 복원스프링의 압축상태에서 상기 락킹기어로부터 횡방향을 따라 이격 분리되는 제1걸림기어가 원주방향을 따라 형성되고, 상기 함몰홈의 내주에는 상기 락킹기어에 기어 결합되는 제2걸림기어가 원주방향을 따라 형성되되, 상기 관통홀 및 상기 함몰홈의 내경은 상호 대응되며 상기 제1락킹부의 외경에 대응되어 설정됨이 바람직하다.
또한, 상기 제2락킹부는 상기 락킹커버부의 일측에 배치되되 상기 제2회전기어를 향하여 대향 배치되는 단부가 개구된 슬라이드안내부와, 상기 슬라이드안내부에 슬라이드 연결되되 단부에 상기 슬라이드안내부의 개구된 단부를 따라 슬라이드 이동되어 상기 제2회전기어에 선택적으로 걸림 고정되는 상기 걸림돌기가 형성되는 슬라이드부를 포함함이 바람직하다.
그리고, 상기 제1회전기어 및 상기 제2회전기어는 상기 무릎관절의 양측에 각각 배치되며 상호간 기어 결합되되, 상기 제1회전축과 상기 제1회전기어 사이의 거리와, 상기 제2회전축과 상기 제2회전기어 사이의 거리의 합은 상기 무릎관절의 표준회전축들 간의 간격에 대응되어 설정됨이 바람직하다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 제1힌지부에 제1회전축을 중심으로 형성된 제1회전기어에, 제2힌지부에 제1회전축으로부터 기설정된 간격을 두고 이격되는 제2회전축을 중심으로 형성된 제2회전기어가 기어 결합되어 무릎보조기의 회전 궤적이 무릎의 회전 궤적과 실질적으로 대응됨에 따라 관절통증이 미연에 방지되므로 인체친화도 및 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.
둘째, 제1힌지부의 제1회전축과 제1회전기어 사이의 거리와, 제2힌지부의 제2회전축과 제2회전기어 사이의 거리의 합이 무릎관절의 표준회전축들 간의 간격에 대응되어 설정되어 무릎보조기의 각도조절이 무릎관절의 움직임과 실질적으로 유사하게 조절되므로 압박감이 최소화되며 사용감이 현저히 개선될 수 있다.
셋째, 복원스프링의 팽창상태에서 제1락킹부의 락킹기어가 제1힌지부의 제1걸림기어 및 락킹커버부의 제2걸림기어에 동시에 기어 결합되거나, 제2락킹부의 걸림돌기가 제2힌지부의 제2회전기어에 걸림 결합되는 경우 제1힌지부 및 제2힌지부 간의 회전이 차단되는 이중 락킹구조로 사용안전성이 현저히 개선될 수 있다.
넷째, 복원스프링의 압축상태에서 제1락킹부의 락킹기어가 제1힌지부의 제1걸림기어로부터 이탈됨과 동시에 제2락킹부의 걸림돌기가 제2힌지부의 제2회전기어로부터 이탈되어야 제1힌지부 및 제2힌지부가 사용자의 외력에 의해 회전되며 각도 조절되므로 의도치 않은 락킹해제가 차단되어 사용안전성이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기를 나타낸 분해사시도.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기에서 제1락킹부의 사용상태를 나타낸 예시도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기에서 제2락킹부의 사용상태를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기가 사용되는 무릎관절을 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무릎보조기를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기에서 제1락킹부의 사용상태를 나타낸 예시도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기에서 제2락킹부의 사용상태를 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기가 사용되는 무릎관절을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 무릎보조기(100)는 상부지지부(10), 하부지지부(20) 및 각도조절부(30)를 포함하여 구비된다.
한편, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 상부지지부(10)는 대퇴부의 외측을 지지하도록 구비되는 상부지지대(11)와, 상기 상부지지대(11)의 측면부에 양단이 상기 대퇴부의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 상부조임벨트(12)를 포함하여 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 하부지지부(20)는 종아리의 외측을 지지하도록 구비되는 하부지지대(21)와, 상기 하부지지대(21)의 측면부에 양단이 상기 종아리의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 하부조임벨트(22)를 포함하여 구비됨이 바람직하다.
이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 상부지지부(10)가 대퇴부의 외측을 지지하도록 구비되고 상기 하부지지부(20)가 종아리의 외측을 지지하도록 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 상부지지대(11) 및 상기 하부지지대(12)는 원호형 단면 형상으로 구비되어 상하방향으로 각각 연장될 수 있으며, 대퇴부 및 종아리의 외측 일면에 각각 배치될 수 있다.
또한, 상기 상부조임벨트(12) 및 상기 하부조임벨트(22)는 각각 복수개 구비되어 상하방향을 따라 이격되되, 양단이 상기 상부지지대(11) 및 상기 하부지지대(12)의 양단에 각각 연결될 수 있다. 이때, 상기 상부지지대(11) 및 상기 상부조임벨트(12) 사이와, 상기 하부지지대(12) 및 상기 하부조임벨트(22) 사이에 대퇴부 및 종아리가 배치되는 공간이 각각 형성될 수 있다.
예컨대, 상기 상부지지대(11) 및 상기 하부지지대(12)가 대퇴부 및 종아리의 후측부를 각각 감싸도록 배치되면, 사용자가 상기 상부조임벨트(12) 및 상기 하부조임벨트(22)를 대퇴부 및 종아리를 각각 감싸도록 체결 및 조임하여 상기 무릎보조기(100)가 설치될 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 각도조절부(30)는 제1힌지부(31), 제2힌지부(32), 락킹커버부(33), 제1락킹부(34), 복원스프링(35), 제2락킹부(36), 덧댐부(37) 및 외측커버부(38)를 포함하여 구비됨이 바람직하다.
상세히, 상기 제1힌지부(31)는 한쌍으로 구비되어 무릎관절의 양측에 대응되도록 횡방향 간격을 두고 이격 배치되며, 상기 상부지지대(11)의 하단에 상단이 결합 고정됨이 바람직하다.
여기서, 상기 상부지지대(11)의 하단에는 상부결합홀부(11a)가 형성될 수 있으며, 상기 제1힌지부(31)의 상단에는 상기 상부결합홀부(11a)에 정렬되는 제1정렬홀부(31e)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1힌지부(31)의 상단에는 상기 상부지지대(11)의 하단에 끼움 결합되도록 제1끼움홈(31f)이 하향 함몰 형성될 수 있으며, 상기 상부지지대(11)의 하단이 상기 제1끼움홈(31f)에 끼움 결합된 상태에서 상기 상부결합홀부(11a)와 상기 제1정렬홀부(31e)이 상호 정렬되어 볼트 체결됨에 따라 상기 상부지지부(10)와 상기 제1힌지부(31)가 결합 고정될 수 있다.
한편, 상기 제1힌지부(31)에는 횡방향으로 정렬되는 제1회전축(31b)을 중심으로 하부 외주에 원주방향을 따라 제1회전기어(31a)가 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 제2힌지부(32)는 한쌍으로 구비되어 무릎관절의 양측에 대응되도록 횡방향 간격을 두고 이격 배치되며, 상기 제1회전기어(31a)에 기어 결합되는 제2회전기어(32a)가 상기 제1회전축(31b)으로부터 무릎관절의 표준회전축들 간의 간격에 대응되는 기설정된 간격을 두고 이격되며 횡방향으로 정렬되는 제2회전축(32b)을 중심으로 상부 외주에 원주방향을 따라 형성됨이 바람직하다.
이때, 상기 제1회전기어(31a) 및 상기 제2회전기어(32a) 중 적어도 어느 하나는 무릎관절의 회전반경에 대응되는 각도범위 이내에서 상호 맞물림 회전되도록 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32)의 각 원주방향을 따라 무릎관절의 회전반경에 대응되는 각도범위 이내의 영역에서만 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1회전기어(31a)와 상기 제2회전기어(32a)가 상기 무릎관절의 양측에 각각 배치되며 상호 기어 결합된 상태에서, 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32)가 상기 제1회전축(31b) 및 상기 제2회전축(32b)을 각각 중심으로 하여 연동 회전될 수 있다.
여기서, 상기 제1회전축(31b)과 상기 제1회전기어(31a) 사이의 거리(w1)와, 상기 제2회전축(32b)과 상기 제2회전기어(32a) 사이의 거리(w2)의 합은 상기 무릎관절의 표준회전축들 간의 간격에 대응되어 설정됨이 바람직하다.
이때, 도 6을 참조하면, 무릎관절(b1)의 표준회전축(r1,r2)이라 함은 상기 무릎관절(b1)의 상단과 대퇴부관절(b2)의 하단이 연결되는 제1지점(r1)과, 상기 무릎관절(b1)의 하단과 종아리관절(b3)의 상단이 연결되는 제2지점(r2)을 포함하는 개념으로 이해함이 바람직하다. 또한, 표준회전축(r1,r2)들 간의 간격(w3)이라 함은 상기 제1지점(r1)과 상기 제2지점(r2) 간의 표준화된 간격을 의미함으로 이해함이 바람직하다.
이를 통해, 상기 제1힌지부(31)의 제1회전축(31b)과 제1회전기어(31a) 사이의 거리(w1)와, 상기 제2힌지부(32)의 제2회전축(32b)과 제2회전기어(32a) 사이의 거리(w2)의 합이 무릎관절의 표준회전축(r1,r2)들 간의 간격(w3)에 대응되어 설정되어 무릎보조기(100)의 각도조절이 무릎관절의 움직임과 실질적으로 유사하게 조절되므로 압박감이 최소화되며 사용감이 현저히 개선될 수 있다.
물론, 경우에 따라 상기 제1회전축(31b)과 상기 제1회전기어(31a) 사이의 거리(w1)와, 상기 제2회전축(32b)과 상기 제2회전기어(32a) 사이의 거리(w2)의 합이 개별 사용자의 무릎관절 회전축들간의 간격에 대응되도록 설정된 무릎보조기가 개별 제조될 수도 있다.
이에 따라, 상기 제1힌지부(31)의 하부 외주에 횡방향으로 정렬되는 상기 제1회전축(31b)을 중심으로 원주방향을 따라 형성된 상기 제1회전기어(31a)에 상기 제2힌지부(32)의 상부 외주에 상기 제1회전축(31b)으로부터 이격되며 횡방향으로 정렬되는 상기 제2회전축(32b)을 중심으로 원주방향을 따라 형성된 상기 제2회전기어(32a)가 기어 결합된다. 이때, 상기 제1회전축(31b)과 상기 제1회전기어(31a) 사이의 거리(w1)와, 상기 제2회전축(32b)과 상기 제2회전기어(32a) 사이의 거리(w2)의 합은 상기 무릎관절의 표준회전축들 간의 간격에 대응되어 설정됨이 바람직하다.
따라서, 상기 무릎보조기(100)의 각도 조절시 회전 궤적이 인체 무릎의 회전 궤적과 실질적으로 대응됨에 따라 근육 및 무릎관절의 압박이 최소화되어 관절통증이 미연에 방지되므로 인체친화도 및 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.
한편, 상기 제2힌지부(32)는 상기 하부지지대(21)의 상단에 하단이 결합 고정됨이 바람직하다. 여기서, 상기 하부지지대(21)의 상단에는 하부결합홀부(21a)가 형성될 수 있으며, 상기 제2힌지부(32)의 하단에는 상기 하부결합홀부(21a)에 정렬되는 제2정렬홀부(32c)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2힌지부(31)의 상단에는 상기 하부지지대(21)의 상단에 끼움 결합되도록 제2끼움홈(32d)이 하향 함몰 형성될 수 있으며, 상기 하부지지대(21)의 상단이 상기 제2끼움홈(32d)에 끼움 결합된 상태에서 상기 하부결합홀부(21a)와 상기 제2정렬홀부(32c)이 상호 정렬되어 볼트 체결됨에 따라 상기 하부지지부(20)와 상기 제2힌지부(32)가 결합 고정될 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 4b를 참조하면, 상기 제1힌지부(31)에는 상기 제1회전축(31b)을 중심으로 하는 관통홀(31c)이 횡방향으로 관통 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 관통홀(31c)의 내주에는 제1걸림기어(31d)가 원주방향을 따라 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 락킹커버부(33)는 한쌍으로 구비되어 무릎관절의 양측에 대응되도록 횡방향 간격을 두고 이격 배치되며, 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32)의 내측과 상기 무릎관절의 외측 사이에 각각 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 락킹커버부(33)의 내측에는 상기 덧댐부(37)가 쿠션, 스펀지 등으로서 구비되어 상기 무릎관절의 외측에 접촉되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 락킹커버부(33)에는 상기 관통홀(31c)에 대향되는 외측면에 함몰홈(33a)이 내측방향으로 함몰 형성되되, 상기 함몰홈(33a)의 내주에는 제2걸림기어(33b)가 원주방향을 따라 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 제1걸림기어(31d)와 상기 제2걸림기어(33b)의 기어비는 상호 대응되도록 설정될 수 있다.
그리고, 상기 제1락킹부(34)는 한쌍으로 구비되어, 각 내측단이 상기 함몰홈(33a)에 배치되며, 측면부가 상기 관통홀(31c)의 내주 및 상기 함몰홈(33a)의 내주 중 적어도 어느 하나에 선택적으로 기어 결합됨이 바람직하다.
이때, 상기 제1락킹부(34)의 내측단이 상기 함몰홈(33a)에 배치된다 함은 상기 제1락킹부(34)의 내측단이 상기 함몰홈(33a)에 완전 삽입되는 경우와, 상기 제1락킹부(34)의 내측단 일부만이 상기 함몰홈(33a)에 삽입되는 경우를 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다.
또한, 상기 제1락킹부(34)의 측면부는 상기 관통홀(31c)의 내주 및 상기 함몰홈(33a)의 내주에 동시에 기어 결합되거나, 상기 관통홀(31c)의 내주로부터 이격되며 상기 함몰홈(33a)의 내주에만 기어 결합될 수 있다.
상세히, 상기 제1락킹부(34)의 측면부에는 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 락킹기어(34a)가 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 관통홀(31c) 및 상기 함몰홈(33a)의 내경은 상호 대응되며 상기 제1락킹부(34)의 측면부 외경에 대응되어 설정됨이 바람직하다. 또한, 상기 락킹기어(34a)의 기어비는 상기 제1걸림기어(31d) 및 상기 제2걸림기어(33b)의 기어비와 상호 대응되도록 설정될 수 있다.
그리고, 상기 복원스프링(35)은 상기 제1락킹부(34)의 내측단 및 상기 함몰홈(33a)의 사이에 구비됨이 바람직하며, 상기 복원스프링(35)의 외측단과 상기 락킹커버부(33)의 사이에 베어링(35a) 등이 더 구비될 수도 있다.
한편, 도 4a 를 참조하면, 상기 제1걸림기어(31d)는 상기 복원스프링(35)의 팽창상태에서 상기 락킹기어(34a)에 기어 결합됨이 바람직하다. 이와 동시에, 상기 제2걸림기어(33b)는 상기 복원스프링(35)의 팽창상태에서 상기 락킹기어(34a)에 기어 결합됨이 바람직하다.
즉, 상기 락킹기어(34a)는 상기 복원스프링(35)의 팽창상태에서 상기 제1걸림기어(31d) 및 상기 제2걸림기어(33b)에 동시에 기어 결합됨이 바람직하다. 이때, 상기 복원스프링(35)의 팽창상태에서 상기 제1락킹부(34)가 상기 복원스프링(35)의 탄발력에 의해 외측방향으로 밀려난 상태로 배치됨이 바람직하다.
이에 따라, 상기 복원스프링(35)의 팽창상태에서 상기 락킹기어(34a)가 상기 제1걸림기어(31d) 및 상기 제2걸림기어(33b)에 동시에 기어 결합됨에 따라 상기 제1회전기어(31a) 및 상기 제2회전기어(32a)가 상호간 기어 결합된 상태에서 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32) 간의 회전이 차단된다.
도 4b를 참조하면, 상기 제1걸림기어(31d)는 상기 복원스프링(35)의 압축상태에서 상기 락킹기어로(34a)부터 횡방향을 따라 이격 분리될 수 있다. 이와 동시에, 상기 제2걸림기어(33b)는 상기 복원스프링(35)의 압축상태에서 상기 락킹기어(34a)에 기어 결합됨이 바람직하다.
즉, 상기 락킹기어(34a)는 상기 복원스프링(35)의 압축상태에서 상기 제1걸림기어(31d)로부터 이탈되되, 상기 제2걸림기어(33b)에 기어 결합됨이 바람직하다. 이때, 사용자가 상기 제1락킹부(34)의 노출된 외측단을 내측방향으로 가압함에 따라 상기 복원스프링(35)이 압축상태로 가압 변형되면 상기 제1걸림기어(31d)가 상기 락킹기어로(34a)부터 횡방향을 따라 이격 분리될 수 있다.
이에 따라, 상기 복원스프링(35)의 압축상태에서 상기 락킹기어(34a)가 상기 제1걸림기어(31d)로부터 이탈됨에 따라 상기 제1회전기어(31a) 및 상기 제2회전기어(32a)가 상호간 기어 결합된 상태에서 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32)가 사용자의 외력에 의해 회전되며 각도가 조절될 수 있다.
이어서, 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32) 간의 각도가 조절된 후 상기 복원스프링(35)의 압축이 해제되면 상기 락킹기어(34a)가 상기 제1걸림기어(31d)에 재결합됨에 따라 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32) 간의 회전이 차단된다. 즉, 사용자가 상기 제1락킹부(34)를 내측방향으로 누른 상태에서 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32) 간의 각도 조절후 상기 복원스프링(35)의 압축이 해제되면 사용자가 설정한 각도가 고정될 수 있다.
여기서, 상기 제1락킹부(34)는 외측단이 외측으로 노출 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 제1락킹부(34)의 외측단은 상기 외측커버부(38)에 형성된 제1노출홀(38a)에 관통 삽입되며 외측으로 노출 배치될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 상기 제2락킹부(36)는 한쌍으로 구비되며, 상기 락킹커버부(33)에 슬라이드 연결되되 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32)로부터 이격 배치되며 단부에 상기 제2회전기어(32a)에 선택적으로 슬라이드되어 걸림 고정되는 걸림돌기(36a)가 형성됨이 바람직하다.
상세히, 상기 제2락킹부(36)는 상기 락킹커버부(33)의 일측에 배치되되 상기 제2회전기어(32a)를 향하여 대향 배치되는 단부가 개구된 한쌍의 슬라이드안내부(36d)를 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 슬라이드안내부(36d)는 외력 작용시 순간적으로 탄발 변형되도록 'ㄷ'자 형상으로 일측이 개구된 형상으로 구비되되, 내측면에 복수개의 스위칭홈이 굴곡지게 형성될 수 있다.
이때, 상기 락킹커버부(33)의 내면 일측에는 상기 함몰홈(33a)과 이격되는 위치에 상기 슬라이드안내부(36d)의 외측단이 수용되도록 상기 슬라이드안내부(36d)의 외곽 윤곽에 내응되는 내측면 윤곽을 갖는 안내홈(33c)이 외측방향으로 함몰 형성될 수 있으며, 상기 슬라이드안내부(36d)가 상기 안내홈(33c)에 수용될 수 있다.
그리고, 상기 제2락킹부(36)는 상기 슬라이드안내부(36d)에 슬라이드 연결되되 단부에 상기 슬라이드안내부(36d)의 개구된 단부를 따라 슬라이드 이동되어 상기 제2회전기어(32a)에 선택적으로 걸림 고정되는 상기 걸림돌기(36a)가 형성되는 한쌍의 슬라이드부(36c)를 포함함이 바람직하다.
여기서, 상기 슬라이드부(36c)의 일단에는 한쌍의 상기 걸림돌기(36a)가 걸림홈(36b)을 사이에 두고 상기 제2회전기어(32a)의 기어비에 대응되어 연장 돌설되며, 상기 걸림돌기(36a) 및 상기 걸림홈(36b)이 상기 슬라이드부(36c)의 전진시 상기 제2회전기어(32a)에 밀착되어 걸림 고정될 수 있다.
또한, 상기 슬라이드부(36c)의 타단에는 상기 슬라이드안내부(36d)의 내측면에 형성된 복수개의 스위칭홈 중 어느 하나에 선택적으로 걸림 형합되도록 양측이 확장 형성되는 스위칭돌기가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2락킹부(36)는 상기 슬라이드부(36c)에 연결되되 외면이 외측으로 노출 배치되는 한쌍의 스위칭부(36e)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 스위칭부(36e)는 상기 외측커버부(38)의 외측에 배치되되, 상기 외측커버부(38)의 일측에 관통 형성된 스위칭관통홀(38b)에 내측단이 관통 삽입되어 상기 슬라이드부(36c)의 중앙부에 형성된 홀에 끼움 결합됨에 따라 상호 연결될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 사용자가 상기 스위칭부(36e)를 제1방향으로 이동시키면, 상기 슬라이드부(36c)가 상기 슬라이드안내부(36d)의 내측으로 완전 수용되며 상기 스위칭돌기 및 상기 스위칭홈 중 어느 하나에 의해 고정됨에 따라 상기 걸림돌기(36a) 및 상기 걸림홈(36b)이 상기 제2회전기어(32a)로부터 이탈되어 상호 이격된다.
이에 따라, 상기 걸림돌기(36a) 및 상기 걸림홈(36b)이 상기 제2회전기어(32a)로부터 이탈되면, 상기 제1회전기어(31a) 및 상기 제2회전기어(32a)가 상호간 기어 결합된 상태에서 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32)가 사용자의 외력에 의해 회전되며 각도가 조절될 수 있다.
따라서, 상기 복원스프링(35)의 압축상태에서 상기 락킹기어(34a)가 상기 제1걸림기어(31d)로부터 이탈됨과 동시에 상기 걸림돌기(36a) 및 상기 걸림홈(36b)이 상기 제2회전기어(32a)로부터 이탈되어야 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32)가 사용자의 외력에 의해 회전되며 각도가 조절되므로 의도치 않은 락킹해제가 차단되어 사용안전성이 개선될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 사용자가 상기 스위칭부(36e)를 제1방향의 반대방향인 제2방향으로 이동시키면, 상기 슬라이드부(36c)가 상기 슬라이드안내부(36d)의 단부로부터 외측으로 슬라이드 이동되며 상기 스위칭돌기 및 상기 스위칭홈 중 다른 하나에 의해 고정됨에 따라 상기 걸림돌기(36a) 및 상기 걸림홈(36b)이 상기 제2회전기어(32a)에 밀착되어 걸림 결합된다.
이에 따라, 상기 걸림돌기(36a) 및 상기 걸림홈(36b)이 상기 제2회전기어(32a)에 걸림 결합되면, 상기 제1회전기어(31a) 및 상기 제2회전기어(32a)가 상호간 기어 결합된 상태에서 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32) 간의 회전이 차단된다.
따라서, 상기 복원스프링(35)의 팽창상태에서 상기 락킹기어(34a)가 상기 제1걸림기어(31d) 및 상기 제2걸림기어(33b)에 동시에 기어 결합되거나, 상기 걸림돌기(36a) 및 상기 걸림홈(36b)이 상기 제2회전기어(32a)에 걸림 결합되는 경우 상기 제1힌지부(31) 및 상기 제2힌지부(32) 간의 회전이 차단되는 이중 락킹구조로 사용안전성이 현저히 개선될 수 있다.
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100: 무릎보조기 10: 상부지지부
20: 하부지지부 30: 각도조절부
31: 제1힌지부 32: 제2힌지부
33: 락킹커버부 34: 제1락킹부
35: 복원스프링 36: 제2락킹부

Claims (5)

  1. 대퇴부의 외측을 지지하도록 구비되는 상부지지대와, 상기 상부지지대의 측면부에 양단이 상기 대퇴부의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 상부조임벨트를 포함하는 상부지지부;
    종아리의 외측을 지지하도록 구비되는 하부지지대와, 상기 하부지지대의 측면부에 양단이 상기 종아리의 외면을 감싸도록 연결되는 적어도 하나 이상의 하부조임벨트를 포함하는 하부지지부; 및
    상기 상부지지대의 하단에 상단이 결합 고정되되 횡방향 간격을 두고 이격 배치되고 하부 외주에 횡방향으로 정렬되는 제1회전축을 중심으로 원주방향을 따라 제1회전기어가 형성되되 상기 제1회전축을 중심으로 관통홀이 횡방향으로 관통 형성되는 한쌍의 제1힌지부와, 상기 제1회전기어에 기어 결합되는 제2회전기어가 상기 제1회전축으로부터 기설정된 간격을 두고 이격되며 횡방향으로 정렬되는 제2회전축을 중심으로 상부 외주에 원주방향을 따라 형성되고 횡방향 간격을 두고 이격 배치되며 상기 하부지지대의 상단에 하단이 결합 고정되는 한쌍의 제2힌지부를 포함하는 각도조절부를 포함하는 무릎보조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도조절부는 상기 제1힌지부 및 상기 제2힌지부의 내측에 배치되되 상기 관통홀에 대향되는 외측면에 함몰홈이 함몰 형성되는 락킹커버부와,
    내측단이 상기 함몰홈에 배치되며 측면부가 상기 관통홀의 내주 및 상기 함몰홈의 내주 중 적어도 어느 하나에 선택적으로 결합되는 제1락킹부와,
    상기 락킹커버부에 슬라이드 연결되되 단부에 상기 제2회전기어에 선택적으로 슬라이드되어 걸림 고정되는 걸림돌기가 형성되는 제2락킹부를 포함함을 특징으로 하는 무릎보조기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1락킹부의 측면부에는 원주방향을 따라 반경방향 외측으로 확장되는 락킹기어가 형성되고, 상기 제1락킹부의 내측단 및 상기 함몰홈의 사이에는 복원스프링이 더 구비되되,
    상기 관통홀의 내주에는 상기 복원스프링의 팽창상태에서 상기 락킹기어에 기어 결합되되 상기 복원스프링의 압축상태에서 상기 락킹기어로부터 횡방향을 따라 이격 분리되는 제1걸림기어가 원주방향을 따라 형성되고,
    상기 함몰홈의 내주에는 상기 락킹기어에 기어 결합되는 제2걸림기어가 원주방향을 따라 형성되되, 상기 관통홀 및 상기 함몰홈의 내경은 상호 대응되며 상기 제1락킹부의 외경에 대응되어 설정됨을 특징으로 하는 무릎보조기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2락킹부는
    상기 락킹커버부의 일측에 배치되되 상기 제2회전기어를 향하여 대향 배치되는 단부가 개구된 슬라이드안내부와,
    상기 슬라이드안내부에 슬라이드 연결되되 단부에 상기 슬라이드안내부의 개구된 단부를 따라 슬라이드 이동되어 상기 제2회전기어에 선택적으로 걸림 고정되는 상기 걸림돌기가 형성되는 슬라이드부를 포함함을 특징으로 하는 무릎보조기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1회전기어 및 상기 제2회전기어는 상기 무릎관절의 양측에 각각 배치되며 상호간 기어 결합되되,
    상기 제1회전축과 상기 제1회전기어 사이의 거리와, 상기 제2회전축과 상기 제2회전기어 사이의 거리의 합은 상기 무릎관절의 표준회전축들 간의 간격에 대응되어 설정됨을 특징으로 하는 무릎보조기.
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