KR20230145636A

KR20230145636A - 재활 운동 장치

Info

Publication number: KR20230145636A
Application number: KR1020220044043A
Authority: KR
Inventors: 김기숙
Original assignee: 김기숙
Priority date: 2022-04-08
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2023-10-18

Abstract

본 발명은 재활 운동 장치에 관한 것으로, 신체를 지지하는 받침대가 설치되는 프레임부, 받침대로부터 이격되어 프레임부의 상부 측에 배치되는 핸들부, 및 프레임부의 상부에 설치되고 핸들부와 연결되어 핸들부를 작동시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함한다. 여기서, 구동부는 핸들부를 이동, 회전, 또는 진동 작동시키는 구동력을 제공한다. 이에, 본 발명은 장치에 연결된 사용자의 신체를 움직이게 하여 재활 운동을 위한 동작을 유도할 수 있다.

Description

재활 운동 장치{DEVICES FOR REHABILITATION EXERCISE}

본 발명은 재활 운동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재활 운동을 위한 동작을 수행할 수 있도록 장치에 연결된 사용자의 신체를 움직이게 하는 재활 운동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 부상이나 질병 등으로 인해 수술을 하는 경우 수술 후 일상 복귀를 위하여 재활을 포함하는 후속 치료가 요구된다. 예컨대, 유방암과 같은 암 수술 환자의 경우 수술 후에 방사선 또는 항암 치료를 지속적으로 받게 된다.

이때, 수술 후 항암치료 및 방사선치료에 의한 부작용 및 후유증으로는 유방뭉침현상, 옆구리 당김, 팔뚝 통증, 손가락 저림과 감각 저하, 가슴 쓰라림, 림프 부종 등이 있으며, 이로 인해 일상 생활이 어렵고, 팔뚝의 통증을 넘어 전신무력감이나 전신 통증으로 인한 우울감 또는 불면증 등을 갖기도 한다.

또한, 치료에 의한 부작용이나 후유증 외에도 치료 과정 중에 발생될 수 있는 어깨관절 움직임의 제한이나 근력 감소 및 부종, 유연성 감소, 체중 증가, 전신쇠약 등의 문제를 감소시키기 위한 목적으로 스트레칭, 가벼운 근력강화 운동, 순환 증진 운동 등을 권장하고 있으며, 환자의 상태에 따라 필수적이기도 하다. 즉, 재활 운동을 수행함으로써 치료로 인해 고갈된 체력저하, 일상생활, 스포츠로의 복귀 등의 삶의 질 향상을 도모하여 암의 재발을 방지하는 목적을 갖는다.

이처럼, 수술 후의 항암 치료나 방사선 치료로 발생하는 부작용 또는 후유증의 완화와 암 재발 방지에 도움을 주기 위해 재활 운동을 병행하게 된다. 이러한 재활 운동을 위해 사용자가 본인의 신체를 움직여 여러 동작을 수행하기도 하지만, 대부분의 환자는 수술 이후 신체 활동이 제한적이게 되므로 재활 운동 기구를 통해 운동을 보조하는 것이 일반적이다. 의료기관에서 권장하는 재활치료 방법으로는 스트레칭 외에 짐볼 운동, 자전거 타기, 러닝 머신, 일립티컬 머신, 팔 도르래 등이 있다. 즉, 종래에는 수술 및 치료 후 사용자의 재활 운동을 보조하기 위한 다양한 종류의 재활 운동 기구들이 존재한다.

종래의 재활 운동 기구는 기본적으로 관절을 움직이게 하거나, 근육의 수축과 이완 작용을 통해 운동 효과를 제공할 수 있으며, 강도 조절을 통해 단순한 스트레칭 정도의 운동 효과로부터 근력 발달에 영향을 주는 운동 효과에 이르기까지, 사용자에게 크고 작은 운동 효과를 제공할 수 있다.

하지만, 종래의 재활 운동 기구는, 운동 보조의 기능을 수행하긴 하지만 사용자가 직접 행동을 통해 동작을 취하는 능동식 운동 기구가 대부분이기 때문에, 환자에게 신체적 부담이 가해질 우려가 있다.

부연하자면, 일반적인 환자의 경우 수술 후 체력이 저하된 상태이고, 수술 후 치료 과정에서 발생되는 부작용 및 후유증 등으로 인해 직접적으로 신체를 움직이는 것이 제한적인 문제점이 있으며, 특히 수술 직후에는 거동 조차 힘들고 불편하기 때문에 능동식의 운동 기구를 이용하는 것이 상당히 어려운 실정이다.

특히, 암 수술 중에서도 유방암 수술을 받은 환자의 경우 암 수술 부위로부터 겨드랑이 및 손끝까지 림프절을 제거하게 되는데, 오랜 시간이 경과하더라도 림프절의 제거로 인해 림프부종의 부작용이 쉽게 발생될 수 밖에 없고, 수술 이후 쓸림과 같은 접촉에 대한 통증이나 손 저림 등이 지속되는 바 방사선 및 항암 치료의 전후로 실시하는 재활 운동의 자발적인 동작이 어려움이 크다는 문제가 있었다.

이에, 외부의 도움을 받기 위해 내원 치료를 하기도 하지만, 통증 완화 효과는 미미한 수준이다.

결국, 능동식 재활 운동 기구의 사용보다는 구동장치를 통해 자동으로 사용자의 신체를 강제적으로 움직이게 하는 피동식 운동 기구가 점차 선호되고 있다.

따라서, 환자의 재활운동을 수행할 수 있도록 종래에 공지된 기술로서 대한민국 등록특허 제10-0465108호 "골절 환자의 회복운동장치"가 제안된 바 있다.

이와 같이 환자에게 수동 또는 피동적 운동(passive motion)을 부여하기 위해 관절운동장치가 제공되고 있으며, 환자의 재활 기간을 단축하기 위하여 시술 직후에 시행되고, 지속적이며 반복적인 움직임으로 이루어져 환자의 재활 운동을 돕는다.

그러나, 종래의 피동식 운동 기구의 경우 관절 수술 환자에 대한 관절 운동 치료 기구나, 척추 환자에 대한 견인 치료 기구와 같이 특정한 재활 운동을 대상으로 하는 운동 기구가 대부분이므로 전술한 암 수술 환자 등이 쉽게 이용할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 치료와 사회생활을 병행해야 하기 때문에 운동과 치료에 시간적 여유가 없거나, 악천후 등의 환경 요인으로 인해 이동 또는 장소적 제약이 있다는 문제가 있었다. 이에, 가정이나 직장 등과 같이 실내에서 재활 운동을 수행할 수 있는 환경이 요구되고 있다.

한편, 수술이나 치료 이후 재활이 요구되는 경우 외에도, 여러 통증들을 예방하기 위한 예방 운동으로도 재활 운동 기구가 이용되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0465108호 (2004.12.27. 등록)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자에게 피동식으로 운동을 유도함에 따라 능동적으로 동작을 수행하기 어려운 상태에서도 쉽게 재활 운동을 수행할 수 있는 재활 운동 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 장소적 제약을 줄이기 위해 큰 부피를 차지하지 않고 실내에 설치할 수 있으며, 가정이나 직장 등에서 재활 운동을 수행할 수 있게 하여 시간과 비용을 절약할 수 있는 재활 운동 장치를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 목적은 유방암 수술 환자 외에도, 오십견 통증이나, 교통사고 및 재해 등의 후천적 사고로 인한 재활에도 도움이 되며, 팔과 손을 많이 사용하는 직장인에게도 통증 완화에 도움울 줄 수 있는 재활 운동 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 재활 운동 장치는, 신체를 지지하는 받침대가 설치되는 프레임부, 받침대로부터 이격되어 프레임부의 상부 측에 배치되는 핸들부, 및 프레임부의 상부에 설치되고 핸들부와 연결되어 핸들부를 작동시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함한다. 이때, 구동부는 핸들부를 이동, 회전, 또는 진동 작동시키는 구동력을 제공한다.

여기서, 프레임부는, 구동부가 설치되는 베이스 플레이트를 포함하고, 구동부는, 베이스 플레이트에 설치되어 핸들부를 진동 작동시키는 진동유닛을 포함한다.

그리고, 진동유닛은, 베이스 플레이트에 설치되며 수평으로 연장되는 제1 구동축을 축으로 회전 작동하는 제1 모터, 제1 모터와 연결되어 제1 구동축에 의해 회전되는 원판형 캠부재, 및 캠부재와 연결되어 베이스 플레이트에 대해 반복적으로 상하 이동 가능하게 설치되고 핸들부와 연결되는 캠플레이트를 포함한다.

또한, 진동유닛은, 제1 모터와 캠부재 사이에 연결되어 캠부재에 대한 회전축을 전환시키는 기어수단, 기어수단에 결합되고 캠부재에 연결되어 함께 회전되는 회전부재, 및 캠부재의 중심부에서 편향되게 형성되는 장공형 슬릿에 일측이 끼움되고 캠플레이트에 타측이 결합되는 연결핀을 더 포함한다. 이때, 연결핀은 캠부재의 회전 작동 시 슬릿을 따라 이동되면서 캠플레이트를 반복적으로 상하 이동시키게 된다. 그리고, 기어수단은 제1 모터의 회전축과 캠부재의 회전축이 교차되게 배치되도록 웜기어 또는 벨벳기어와 같은 전환기어로 마련된다. 또한, 기어수단은 전환기어에 연결되어 회전 속도를 가감하기 위한 감속기어를 더 포함한다.

한편, 구동부는, 진동유닛과 연결되어 진동유닛의 진동 작동을 안내하는 가이드 유닛을 더 포함한다.

여기서, 가이드 유닛은, 캠플레이트의 하면에 상방으로 끼움되는 이동부시, 이동부시와 대면하며 베이스 플레이트의 상면에 하방으로 끼움되는 고정부시, 및 이동부시와 고정부시를 관통하도록 결합되어 핸들부와 연결되는 가이드바를 포함한다.

그리고, 구동부는, 진동유닛과 각각 연결되며, 핸들부를 승강 작동시키는 승강유닛 또는 핸들부를 회전 작동시키는 회전유닛을 더 포함한다.

이때, 승강유닛은, 제1 구동축과 직교하도록 배치되는 제2 구동축을 갖는 제2 모터, 제2 모터에 이격되게 연결되며 제2 구동축과 평행하게 배치되는 이동로드를 갖는 리니어 액추에이터, 및 리니어 액추에이터의 이동로드 단부와 결합되어 베이스 플레이트에 대해 승강 이동되는 이동플레이트를 포함한다. 여기서, 리니어 액추에이터는 진동유닛의 캠플레이트에 결합되며, 진동유닛에 의한 진동 동작에 의해 이동되면서 핸들부를 이동시킨다.

또한, 회전유닛은, 제2 구동축과 직교하면서 제1 구동축과 수평으로 교차하도록 배치되는 제3 구동축을 갖는 제3 모터, 및 제3 모터에 일단이 연결되고 핸들부에 타단이 연결되며 제3 구동축에 의해 핸들부를 회전시키는 회전링크를 포함한다.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치에 의하면, 진동유닛은 구동축과 핸들부의 진동 이동 방향에 따른 가동축이 직교하도록 배치되고, 승강유닛은 구동축과 핸들부의 이동 방향에 따른 가동축이 평행하도록 배치되며, 회전유닛은 구동축과 핸들부의 회전 방향에 따른 가동축이 직교하도록 배치된다.

한편, 프레임부의 받침대는 사용자가 기립하도록 마련되는 발판, 사용자가 앉거나 누울 수 있는 공간을 제공하는 체어, 또는 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 베드 중 적어도 어느 하나로 구성된다.

또한, 핸들부는 사용자의 손이나 팔 또는 발이나 다리에 연결된다. 즉, 핸들부는 사용자의 신체 일부와 연결되어 구동부에 의한 각종 동작을 사용자에게 제공하게 된다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 상지 재활 운동 또는 하지 재활 운동을 수행하게 된다.

그리고, 핸들부는 사용자가 손으로 파지할 수 있는 손잡이의 형태를 갖는 핸들바이거나, 손목이나 발목을 감싸는 스트랩 형태의 벨트부재로 구성된다. 아울러, 핸들바 또는 벨트부재는 길이조절식으로 제공된다.

다른 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 구동부는, 프레임부에 설치되고 핸들부와 연결되어 핸들부를 수직 방향으로 승강 이동시키는 승강부, 승강부에 결합되되 핸들부와 연결되어 핸들부를 수평 방향으로 회전 작동시키는 회전부, 및 승강부에 연결되며 핸들부를 수직 방향으로 진동 작동시키는 진동부를 포함한다.

그리고, 구동부는, 승강부에 의한 승강 작동, 회전부에 의한 회전 작동 및 진동부에 의한 진동 작동을 선택적 또는 순차적으로 동작하기 위해 각각에 전기적으로 연결되는 제어부를 더 포함한다.

아울러, 프레임부에는 베이스 플레이트를 이동 가능하게 지지하는 레일 및 레일 상에서 베이스 플레이트를 이동시키는 레일구동부가 설치될 수 있다.

전술한 바와 같은 본 발명에 의한 재활 운동 장치는 사용자에게 피동식으로 동작을 유도함에 따라, 체력 부족 등의 이유로 능동적인 동작 수행이 어려운 상태에서도 재활 운동을 쉽게 수행할 수 있으므로 운동 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 본 발명은 진동 작동과 함께, 승강 작동 및 회전 작동을 각각 수행할 수 있으며, 각 기능에 따라 서로 다른 효과를 가진 스트레칭 동작 및 운동 동작을 유도할 수 있으므로 복합적인 운동 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 유방 등의 재활 운동 대상 부분에 대한 물리적 접촉 없이 진동에 따른 신체의 흔들림을 유도하여 마찰 자극을 최소화하면서 마사지 효과를 낼 수 있으며, 흔들림을 통한 열 발생을 유도하여 체온 향상 및 혈액 순환 증진이 가능하고 근육 뭉침 현상 등을 해소할 수 있다. 즉, 마찰에 의한 가슴 쓸림 등에 대한 통증을 최소화하면서 비접촉 상태의 간접적인 마사지 효과를 낼 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 진동 작동에 의한 흔들림 유도를 통한 발열 효과로 혈액 순환 및 면역력 증진과 함께 암세포 재발을 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 사용자의 상체 또는 하체에 연결하여 사용함에 따라 상지 근육 및 하지 근육의 재활을 위한 운동을 유도할 수 있으므로, 상지 재활 운동용 또는 하지 재활 운동용으로 이용할 수 있다.

그리고, 본 발명은 필요에 따라 신체의 양쪽 모두 또는 한쪽에 대한 재활 운동을 구별해서 실시할 수 있다는 이점을 갖는다. 즉, 범용적인 활용이 가능하다.

더욱이, 본 발명은 큰 부피를 차지하지 않게 되므로 장소적 제약을 줄일 수 있다. 즉, 소형화에 유리하여 설치에 필요한 공간을 확보할 수 있는 이점을 갖게 되므로 실내에 설치할 수 있으며, 가정이나 직장 등에서 재활 운동을 수행할 수 있게 하여 시간과 비용을 절약할 수 있다.

아울러, 본 발명은 사용자의 신체 조건에 맞게 핸들의 길이를 조절하거나, 방향 또는 각도 변경을 용이하게 할 수 있다. 또, 레일식 구조로 설치됨에 따라 사용자의 신체 구조에 맞게 조정되거나 추가적인 강도 조절을 용이하게 할 수 있다.

게다가, 본 발명은 유방암 수술 환자와 같이 재활 운동이 필요한 사용자 외에도, 오십견 통증이나, 교통사고 및 재해 등의 후천적 사고로 인한 재활에도 도움이 되며, 팔과 손을 많이 사용하는 직장인에게도 통증 완화에 도움울 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 재활 운동 장치의 정면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 구성 설명을 위해 장치의 주요 부분을 확대하여 도시한 사시도;
도 4는 도 3의 재활 운동 장치의 일부 구성을 분해하여 도시한 부분 분해사시도;
도 5는 도 3의 재활 운동 장치의 일부 구성에 대한 부분 단면사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 회전유닛의 작동상태를 나타내기 위해 일부를 확대하여 도시한 정면도; 및
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 변형예를 개략적으로 도시한 작동상태도다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 프레임부(10), 핸들부(20) 및 구동부(30)를 포함할 수 있다.

프레임부(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 함체 형상의 구조물을 이루도록 형성될 수 있다. 이러한 프레임부(10)는 사용자의 신체를 지지하는 받침대(10a)를 포함하여 구성되며, 길이를 갖는 다수의 각관부재(10b)들에 의해 함체형 구조물을 이룰 수 있다. 본 실시예에서, 프레임부(10)는 각형의 각관부재(10b)로 구성된 것을 도시하고 있으나, 이와 달리 판재나 블럭 또는 봉부재 등에 의해 구조물이 형성될 수도 있으며, 이에 제한하는 것은 아니다.

여기서, 프레임부(10)는 받침대(10a)가 각관부재(10b)에 직접적으로 설치 또는 연결될 수 있지만, 각관부재(10b)에 의해 형성되는 공간의 내측에 배치되는 구성일 수도 있다. 예컨대, 받침대(10a)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 중단부를 가로질러 배치된 각관부재(10b)에 길이 방향을 따라 설치될 수 있으며, 각관부재(10b)에 의해 지면으로부터 이격되게 마련되어 사용자의 용이한 사용을 돕는다.

핸들부(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 받침대(10a)로부터 이격되어 프레임부(10)의 상부 측에 배치될 수 있다. 이때, 핸들부(20)는 후술하는 구동부(30)에 결합되어 구동부(30)를 통해 프레임부(10)와 연결될 수 있다.

이러한 핸들부(20)는 사용자의 신체 일부와 연결될 수 있다. 핸들부(20)는 사용자의 신체와 연결됨에 따라 구동부(30)에 의한 동작을 사용자에게 전달할 수 있다. 예컨대, 핸들부(20)는 사용자의 손 또는 팔에 연결될 수 있다. 이에, 재활 운동 장치(100)는 상지 재활 운동용으로 이용될 수 있다. 이와 다르게, 핸들부(20)는 도시되진 않았지만 사용자의 발 또는 다리에 연결될 수 있으며, 하지 재활 운동용으로 재활 운동 장치가 이용될 수 있게 된다.

구동부(30)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 프레임부(10)의 상부에 설치되고 핸들부(20)에 연결되어 핸들부(20)를 작동시킬 수 있다. 후술하겠지만 구동부(30)는 핸들부(20)를 이동, 회전, 또는 진동 작동시키기 위한 구동력을 제공할 수 있다.

이처럼, 구동부(30)에 의한 핸들부(20)의 동작에 의해 사용자의 신체가 피동적으로 움직일 수 있게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 구동부(30)를 통해 핸들부(20)를 작동시킴에 따라 핸들부(20)와 연결된 사용자의 신체가 재활 치료를 위한 운동 동작을 수행하도록 유도할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 사용자에게 피동식으로 운동을 유도함에 따라 체력 저하 또는 거동 불편 등과 같이 사용자가 능동적으로 동작을 수행하기 어려운 상태에서도 스트체칭 또는 근력 운동 등의 재활 운동을 쉽게 수행할 수 있게 한다.

도 2를 다시 참고하면, 구동부(30)는 한 쌍의 구동수단(31, 32)로 이루어질 수 있다. 즉, 구동부(30)는 프레임부(10)의 상부에서 좌측 및 우측에 상호 이격되게 배치되는 제1 구동수단(31) 및 제2 구동수단(32)을 포함할 수 있다.

그리고, 핸들부(20)는 양 구동수단(31, 32)에 각기 연결되는 제1 핸들(21) 및 제2 핸들(22)를 포함할 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)에 의하면 좌측 및 우측에 각각 배치되는 한 쌍의 핸들(21, 22)을 통해 양팔 또는 양다리를 연결하여 재활 운동을 양측으로 수행할 수 있으며, 각기 구동되는 한 쌍의 구동수단(31, 32)을 통해 독립적인 작동을 수행할 수 있다.

이에, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 필요에 따라 신체의 양쪽 모두 또는 한쪽에 대한 재활 운동을 구별해서 실시할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임부(10)의 하부에 구동 바퀴로 작용하는 캐스터(10c)가 설치되어 이동식으로 제공될 수 있다. 이와 다르게, 도시되진 않았지만 프레임부(10)는 고정식으로 지면 상에 설치될수 있다.

아울러, 프레임부(10)의 받침대(10a)는 사용자가 기립하도록 마련되는 발판, 사용자가 앉거나 누울 수 있는 공간을 제공하는 체어(도 7 참고), 또는 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 베드 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 예컨대, 받침대(10a)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 쿠션을 제공하며 사용자가 누울 수 있는 매트리스 타입으로 제공될 수 있다.

더욱이, 프레임부(10)는 전술한 바와 같이 각관부재(10b)에 의해 함체를 형성하는 별도의 구조물로 제공될 수 있지만, 실내 공간의 천장이나 벽 등의 건물 구조를 이용할 수도 있다. 예컨대, 프레임부(10)는 후술되는 베이스 플레이트(11)를 실내 가구, 천장이나 벽 등에 이격되게 설치할 수 있는 구조로 마련될 수 있으며, 바닥이나 통상의 의자나 침대 등이 받침대(10a)의 역할을 할 수도 있다.

결국, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 큰 부피를 차지하지 않게 되므로 장소적 제약을 줄일 수 있다. 즉, 실내에 설치할 수 있으며, 가정이나 직장 등에서 재활 운동을 수행할 수 있게 하여 시간과 비용을 절약할 수 있는 재활 운동 장치를 제공할 수 있다.

게다가, 핸들부(20)는 전술한 바와 같이 사용자의 손이나 팔 또는 발이나 다리에 연결되는데, 사용자의 신체 일부와 연결됨에 따라 구동부(30)에 의한 각종 동작을 사용자에게 전달할 수 있게 된다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 상지 재활 운동 또는 하지 재활 운동을 수행할 수 있다.

여기서, 핸들부(20)는 사용자가 손으로 파지할 수 있는 손잡이의 형태를 갖는 핸들바이거나, 손목이나 발목을 감싸는 스트랩 형태의 벨트부재로 구성될 수 있다. 핸들바 또는 벨트부재로 구성되는 핸들부(20)는 길이조절식으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 사용자의 신체 조건에 맞게 길이를 조절하거나, 방향 또는 각도 변경을 용이하게 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 구성 설명을 위해 장치의 주요 부분을 확대하여 도시한 사시도이다. 도 3에는 일부 구성이 생략되어 도시된다. 도 4는 도 3의 일부 구성을 분해하여 도시한 부분 분해사시도이고, 도 5는 도 3의 일부 구성에 대한 부분 단면사시도이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 도면상 좌측에 배치된 제1 핸들(21) 및 제1 구동수단(31)의 구성들을 중심으로 설명하도록 한다.

먼저, 도 3을 참고하면 프레임부(10)는 베이스 플레이트(11)를 포함할 수 있다.

베이스 플레이트(11)는 핸들부(20) 및 구동부(30)를 설치하기 위한 것으로, 판상의 부재로 마련되며 프레임부(10)의 상부에 마련되는 각관부재(10b)에 폭 방향으로 가로지르도록 설치될 수 있다.

한편, 도시되진 않았지만, 베이스 플레이트(11)는 각관부재(10b)에 대해 이동 가능하게 구비될 수 있다. 예컨대, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(11)는 레일(10d) 및 레일구동부(10e)를 통해 각관부재(10b) 상에서 길이 방향을 따라 전후로 이동되는 구조로 마련될 수 있으며, 사용자의 신체 구조에 맞게 조정되거나 추가적인 강도 조절을 용이하게 할 수 있다.

그리고, 구동부(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(11)에 설치되는 진동유닛(40)을 포함할 수 있다.

진동유닛(40)은 핸들부(20)에 연결되어 핸들부(20)에 대한 진동 작동을 위한 구동력을 제공할 수 있다.

여기서, 진동유닛(40)은 핸들부(20)를 상하 방향으로 반복적으로 이동 가능하게 동작시킬 수 있다. 즉, 진동유닛(40)은 반복적으로 상하 이동되면서 진동을 통한 핸들부(20)의 털기 동작을 유도할 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 진동유닛(40)에 의해 핸들부(20)와 연결되는 사용자의 팔 또는 다리에 진동을 전달할 수 있게 된다. 이에, 사용자는 팔 또는 다리의 털기 동작을 피동적으로 수행할 수 있게 된다.

구체적으로, 진동유닛(40)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 모터(41), 캠부재(42) 및 캠플레이트(43)를 포함할 수 있다.

제1 모터(41)는 도 3에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(11)의 상부에 설치될 수 있다. 제1 모터(41)는 수평으로 연장되는 회전축인 제1 구동축(40a)을 가지며, 제1 구동축(40a)을 축으로 회전 작동될 수 있다. 이러한 제1 모터(41)는 일 방향으로 연속 회전되는 모터이거나, 양 방향으로 리버스 러닝 가능한 모터가 사용될 수 있다.

캠부재(42)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 제1 모터(41)와 연결되어 회전될 수 있다. 이러한 캠부재(42)는 제1 구동축(40a)에 의해 회전되며, 회전을 통해 캠운동을 유도하여 후술되는 캠플레이트(43)를 상하로 이동시킬 수 있다. 여기서, 캠부재(42)는 원판형의 부재로 형성될 수 있으며, 중심부에서 편향되게 형성되는 장공형 슬릿(42a)을 가질 수 있다. 캠부재(42)는 슬릿(42a)에 의해 캠 운동을 유도할 수 있다.

캠플레이트(43)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 캠부재(42)와 연결되며, 베이스 플레이트(11)에 대해 상하 이동 가능하게 설치될 수 있다. 이러한 캠플레이트(43)는 캠부재(42)의 회전 동작에 의해 캠 운동되며 상하로 이동될 수 있다. 그리고, 캠플레이트(43)는 핸들부(20)에 연결되어 핸들부(20)와 함께 이동될 수 있다. 캠플레이트(43)가 캠부재(42)와 연동되어 핸들부(20)를 이동시키는 구조에 대해서는 후술하도록 한다.

한편, 캠플레이트(43)는 핸들부(20)에 직접적으로 연결될 수 있지만, 본 실시예에서는 후술되는 가이드유닛(50) 또는 회전유닛(70)을 통해 핸들부(20)와 연결되는 구조일 수 있다.

또한, 캠플레이트(43)는 후술되는 가이드유닛(50) 또는 승강유닛(60)과의 구조적 배치가 용이하도록 대상 공간이 관통되게 형성된 복수의 구멍을 가진 블록부재로 형성될 수 있다.

이와 같이, 진동유닛(40)은 제1 모터(41)의 회전 운동에 의해 캠부재(42)가 회전되면, 캠부재(42)가 회전되면서 캠플레이트(43)가 직선 운동을 하는 캠 운동을 수행할 수 있다. 즉, 진동유닛(40)은 핸들부(20)가 상하로 요동될 수 있게 한다.

이처럼, 진동유닛(40)은 핸들부(20)를 상하 방향으로 반복적으로 이동 가능하게 동작시킬 수 있으며, 진동을 통한 핸들부(20)의 털기 동작을 유도할 수 있다.

본 실시예에서, 진동유닛(40)은 캠 운동 방식을 이용한 핸들부(20)의 털기 동작을 유도하며, 진동 이동 방향에 따른 가동축이 상하 방향, 즉 수직 방향이므로 진동유닛(40)의 제1 구동축(40a)과 핸들부(20)의 진동 방향이 직교하도록 배치될 수 있다.

또한, 진동유닛(40)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 기어수단(44), 회전부재(45) 및 연결핀(46)을 더 포함할 수 있다.

기어수단(44)은 제1 모터(41)와 캠부재(42)의 사이에 연결되어 캠부재(42)에 대한 회전축을 전환시키도록 기능할 수 있다.

여기서, 기어수단(44)은 기어하우징(미도시됨) 및 전환기어(미도시됨)를 포함할 수 있다. 기어하우징은 제1 모터(41)의 하우징 단부측에 돌출되게 연장되고, 전환기어를 내부에 수용할 수 있다. 전환기어는 기어하우징의 내부에 수용되는 웜기어 또는 벨벳기어로 마련될 수 있다. 이러한 전환기어는 제1 모터(41)의 회전축인 제1 구동축(40a)과 캠부재(42)의 회전축이 교차되게 배치될 수 있게 축을 전환시킬 수 있다. 예컨대, 기어수단(44)의 축 전환 방식의 구조는 제1 구동축(40a)의 출력단이 원통형 웜으로 형성되고, 전환기어가 원통웜에 치형 결합되는 원통형 웜휠로 형성되는 웜기어 구조일 수 있다.

이에, 진동유닛(40)은 기어수단(44)에 의해 제1 모터(41)의 배치를 용이하게 하여 설치 공간을 확보할 수 있게 된다. 예컨대, 기어수단(44)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(11)의 길이방향이 아닌 폭방향으로 제1 모터(41)가 배치될 수 있게 하므로, 설치 공간을 축소할 수 있다.

또한, 기어수단(44)은 전환기어에 연결되어 회전 속도를 가감하기 위한 감속기어(44a)를 더 포함할 수 있다. 감속기어(44a)는 모터 작동에 의한 큰 회전력이 캠부재(42)에 직접적으로 전달되는 것을 방지할 수 있게 된다. 감속기어(44a)는 기어하우징의 내측에 배치될 수 있으며, 기어하우징의 내면에는 감속기어(44a)와 치형 결합되는 내측기어(44b)가 마련될 수 있다. 이들 기어 결합에 의해 회전력을 회전부재(45)에 전달할 수 있다.

회전부재(45)는 기어수단(44)에 결합되고 캠부재(42)에 연결되어 함께 회전될 수 있다. 즉, 회전부재(45)는 기어수단(44)에 의한 회전 동작을 캠부재(42)에 전달할 수 있다. 이러한 회전부재(45)는 캠부재(42)와 대응되는 원판형 부재로 형성될 수 있으며 감속기어(44a)와 면접촉 상태로 결합될 수 있다.

연결핀(46)은 헤드가 마련된 핀 형상의 부재로 구성될 수 있으며, 캠부재(42)의 중심부에서 편향되게 형성되는 장공형 슬릿(42a)에 일측(헤드부)이 끼움되고 캠플레이트(43)의 측면에 타측이 끼움 결합될 수 있다.

여기서, 연결핀(46)은 캠플레이트(43)에 결합된 상태로 캠부재(42)의 회전 작동 시 슬릿(42a)을 따라 이동되므로 편향 배치되는 슬릿(42a)의 경로에 의해 캠플레이트(43)를 반복적으로 상하 이동시킬 수 있다.

한편, 도 3 내지 도 5를 다시 참조하면 구동부(30)는 진동유닛(40)과 연결되어 진동유닛(40)의 진동 작동을 안내하는 가이드유닛(50)을 더 포함할 수 있다.

가이드유닛(50)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 캠플레이트(43)에 결합되는 이동부시(51), 베이스 플레이트(11)에 결합되는 고정부시(52), 및 이동부시(51)와 고정부시(52)에 삽입되는 가이드바(53)를 포함할 수 있다. 가이드유닛(50)은 안정적인 모션 가이드를 위해 캠플레이트(43)의 양측으로 이격되는 한 쌍의 부재로 마련될 수 있다.

이동부시(51)는 캠플레이트(43)의 하면에 상방으로 끼움될 수 있다. 이동부시(51)는 한 쌍의 부싱으로 마련되어 캠플레이트(43)에 결합될 수 있다. 여기서, 이동부시(51)는 도 4에 도시된 바와 같이 하단측에 이동플랜지부(51a)가 마련될 수 있으며, 이동플랜지부(51a)가 캠플레이트(43)의 하면에 돌출되게 배치될 수 있다.

캠플레이트(43)에는 이동부시(51)의 결합을 위한 한 쌍의 제1 관통공(43a)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 관통공(43a)은 이동부시(51)의 둘레보다 큰 사이즈의 직경을 가진 구멍으로 형성될 수 있다. 이에, 캠플레이트(43)는 제1 관통공(43a)과 이동부시(51)의 사이에 소정 간극이 형성되도록 하여 원활한 캠 운동을 안내할 수 있다.

고정부시(52)는 이동부시(51)와 대면하며 베이스 플레이트(11)의 상면에 하방으로 끼움될 수 있다. 여기서, 고정부시(52)는 도 4에 도시된 바와 같이 상단측에 고정플랜지부(52a)가 마련될 수 있으며, 고정플랜지부(52a)가 베이스 플레이트(11)의 상면에 돌출되게 배치될 수 있다.

가이드바(53)는 이동부시(51)와 고정부시(52)에 관통되게 삽입되어 이동될 수 있다. 그리고, 가이드바(53)는 핸들부(20)와 연결되어 핸들부(20)와 함께 이동될 수 있다.

이에, 가이드유닛(50)은 이동부시(51) 및 고정부시(52)의 각 플랜지부(51a, 52a)가 대면하도록 배치되며, 이들 플랜지부(51a, 52a)에 의해 캠플레이트(43)를 베이스 플레이트(11)로부터 이격되게 배치시킬 수 있으며, 캠플레이트(43)의 상하 진동 동작이 양측 부시 사이에서 수행될 수 있게 된다.

그리고, 가이드유닛(50)은 가이드바(53)에 의해 진동유닛(40)의 진동 작동에 따른 상하 이동 동작을 안내할 수 있다. 즉, 가이드유닛(50)은 가이드바(53)에 의해 양 부시를 관통하여 이동하게 되므로 캠플레이트(43)의 상하 진동 동작을 안정적으로 승강시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 승강유닛(60) 또는 회전유닛(70)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 도 3 내지 도 5를 다시 참조하면 구동부(30)는 승강유닛(60) 및 회전유닛(70)을 포함할 수 있으며, 이들 승강유닛(60) 및 회전유닛(70) 각각은 진동유닛(40)에 각기 연결되는 동시에 핸들부(20)와 연결될 수 있다.

승강유닛(60)은 핸들부(20)를 승강 작동시킬 수 있다. 승강유닛(60)은 핸들부(20)를 승강 이동시켜 핸들부(20)에 연결된 사용자의 팔이나 다리를 밀고 당기는 동작 또는 올리고 내리는 동작을 유도할 수 있다. 즉, 승강 작동에 의한 운동을 통해 사용자의 팔이나 다리를 밀고 당기면서 근육을 수축 또는 이완시키거나, 팔이나 다리를 접고 펴게하여 관절 운동을 유도할 수 있다.

그리고, 회전유닛(70)은 핸들부(20)를 회전 작동시킬 수 있다. 회전유닛(70)은 핸들부(20)를 회전시켜 핸들부(20)에 연결된 사용자의 팔이나 다리가 원을 그리며 회전되게 하여 관절 또는 근육 운동을 유도할 수 있다. 바람직하게는 회전유닛(70)은 사용자의 척추 등에 무리가 가지 않도록 하지 운동보다는 상지 운동을 위해 사용될 수 있다.

이처럼, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 진동유닛(40)에 의한 핸들부(20)의 진동 작동과 함께, 승강 작동 및 회전 작동을 각각 수행할 수 있으며, 각 기능에 따라 서로 다른 효과를 가진 스트레칭 동작 및 운동 동작을 유도할 수 있다.

구체적으로, 승강유닛(60)은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 모터(61), 리니어 액추에이터(62), 및 이동플레이트(63)를 포함할 수 있다.

제2 모터(61)는 제1 구동축(40a)과 직교하도록 배치되는 제2 구동축(60a)을 가지며, 베이스 플레이트(11)에 대해 직교하는 상태로 배치될 수 있다.

리니어 액추에이터(62)는 제2 모터(61)와 이격되게 연결되는 것으로 제2 구동축(60a)과 평행하도록 배치될 수 있으며, 내부에 제2 구동축(60a)에 의해 이동되는 이동로드(62a)가 구비될 수 있다. 리니어 액추에이터(62)는 풀리 연결 등을 통해 제2 모터(61)의 제2 구동축(60a)의 회전 작동을 제공받아 이동로드(62a)를 이동시키는 구조로 마련될 수 있다.

즉, 리니어 액추에이터(62)는 모터 작동에 의해 이동로드(62a)가 단부에서 출입되는 전동 실린더로 구성될 수 있으며, 실린더 내부의 스크류(미도시됨)에 의한 회전 동작을 이동로드(62a)의 직선 운동으로 제공할 수 있다. 액추에이터의 작동 방식은 통상적인 것이므로 자세한 설명은 생략한다. 이러한 리니어 액추에이터(62)는 베이스 플레이트(11)에 수직으로 관통되게 삽입되어 배치될 수 있다.

이동플레이트(63)는 리니어 액추에이터(62)의 이동로드(62a)의 단부와 결합되어 함께 이동되면서 베이스 플레이트(11)에 대해 승강 작동될 수 있다. 또한, 이동플레이트(63)는 가이드바(53)와 연결될 수 있으며, 가이드유닛(50)에 의해 안정적으로 수직 방향으로 승강될 수 있게 된다.

이때, 이동플레이트(63)는 이동로드(62a)의 단부에 힌지 결합되는 브래킷(63a)을 포함할 수 있다. 브래킷(63a)은 이동플레이트(63)의 상부에 상호 이격되는 한 쌍의 돌부가 돌출되게 마련되고 양측 돌부에 힌지부재(63b)가 관통됨에 따라 이동로드(62a)와 힌지 결합될 수 있다.

즉, 이동플레이트(63)는 브래킷(63a)에 의한 연결 구조를 통해 이동로드(62a)에 대해 힌지 회전 가능하게 작용할 수 있다.

또한, 이동플레이트(63)는 진동유닛(40)에 의한 캠플레이트(43)의 진동이 전달되는 경우, 부시의 간극을 통한 유동 발생시 소정 각도로 회전 가능하게 마련되어 진동에 의한 충격을 흡수할 수 있다.

여기서, 리니어 액추에이터(62)는 진동유닛(40)의 캠플레이트(43)에 관통되게 설치될 수 있다.

이를 위해, 캠플레이트(43)에는 리니어 액추에이터(62)가 관통되는 제2 관통공(43b)이 형성될 수 있다. 제2 관통공(43b)은 한 쌍의 제1 관통공(43a)의 사이에 배치될 수 있으며, 리니어 액추에이터(62)의 외관 형상과 대응되는 구멍으로 형성될 수 있다.

예컨대, 본 실시예에서는 각관의 외면 형상을 가진 리니어 액추에이터(62)가 사용될 수 있으며, 제2 관통공(43b)은 사각 구멍의 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 관통공(43b)은 캠플레이트(43)의 타측면이 개방되게 형성될 수 있다. 즉, 캠플레이트(43)는 도 4에 도시된 바와 같이 대략 'ㄷ'자의 형상을 가질 수 있다.

이때, 진동유닛(40)은 캠플레이트(43)에 관통 삽입되는 리니어 액추에이터(62)를 고정하기 위한 결합플레이트(47)를 더 포함할 수 있다.

결합플레이트(47)는 캠플레이트(43)에 삽입된 리니어 액추에이터(62)를 밀착시켜 고정력을 향상시킬 수 있다. 결합플레이트(47)는 리니어 액추에이터(62)와 접하도록 캠플레이트(43)의 측방에 결합됨에 따라 리니어 액추에이터(62)를 캠플레이트(43)에 고정할 수 있다.

이에, 캠플레이트(43)는 도 4에 확대 도시된 바와 같이, 제2 관통공(43b)의 어느 한 측이 개방되게 형성될 수 있으며, 개방된 측에 결합플레이트(47)가 결합되어 리니어 액추에이터(62)를 밀착 고정시킬 수 있다.

이때, 캠플레이트(43)의 개방된 부분에는 결합플레이트(47)가 끼움되는 내입홈(43c)이 형성되고, 내입홈(43c)에는 결합플레이트(47)와 볼팅 체결될 수 있도록 하는 체결구멍(43d)이 양측에 각기 형성될 수 있다.

이에 따라, 진동유닛(40)과 승강유닛(60)이 상호 연결되는 구조로 마련될 수 있으며, 진동유닛(40)에 의한 진동 작동이 캠플레이트(43)를 통해 리니어 액추에이터(62)에 전달될 수 있다. 승강유닛(60)은 리니어 액추에이터(62)에 전달되는 진동유닛(40)의 진동 작동을 이동플레이트(63)를 통해 핸들부(20)에 제공할 수 있다. 만약, 진동유닛(40)이 독립적으로 마련되는 경우에는, 진동유닛(40)에 의한 진동이 핸들부(20)에 직접 전달될 수 있다.

이처럼, 액추에이터(62)는 베이스 플레이트(11)에 관통되게 설치되지만, 베이스 플레이트(11)에 대해 고정되지 않고 캠플레이트(43)에 고정 연결되므로 진동유닛(40)에 의한 진동 동작에 의해 캠플레이트(43)와 함께 이동될 수 있으며, 이동로드(62a)의 단부에 결합된 이동플레이트(63)를 통해 진동유닛(40)의 진동을 핸들부(20)에 전달할 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 승강유닛(60)은 안정적으로 고정하기 위한 구조를 가질 수 있다.

이를 위해, 진동유닛(40)은 캠플레이트(43)의 일면에 삽입되는 연결핀(46)이 캠플레이트(43)의 둘레측을 관통하여 리니어 액추에이터(62)의 표면에 끼움 삽입되도록 연장 형성될 수도 있다.

즉, 결합플레이트(47)에 의한 밀착 고정에 더하여 볼팅 결합 구조가 추가로 마련될 수 있는 것이다. 이에, 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하면 이동플레이트(63)와 대향되는 가이드바(53)의 타측 단부에는 일면이 개구된 단부플레이트(54)가 설치될 수 있다. 단부플레이트(54)는 가이드바(53)와 함께 이동되더라도 개구된 일면을 통해 리니어 액추에이터(62)의 수용 공간을 제공할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 회전유닛의 작동상태를 나타내기 위해 일부를 확대하여 도시한 정면도이다.

도 6과 함께 도 3 내지 도 5를 다시 참조하면, 회전유닛(70)은 제3 모터(71) 및 회전링크(72)를 포함할 수 있다.

제3 모터(71)는 제2 구동축(60a)과 직교하면서 제1 구동축(40a)과 수평으로 교차하도록 배치되는 제3 구동축(70a)을 가질 수 있다. 이때, 제3 모터(71)는 전술한 제1 모터(41)와 동일한 모터로 사용될 수 있으며, 제2 기어수단(74)을 포함할 수 있다. 제2 기어수단(74)은 제1 모터(41)의 기어수단(44)과 동일한 구성 및 기능을 할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 여기서, 제3 모터(71)는 이동플레이트(63)의 하부에 설치될 수 있다.

회전유닛(70)은 제3 모터(71)의 안정적인 설치를 위해 적어도 하나의 측벽(73)을 포함하여 구성될 수 있다. 측벽(73)은 이동플레이트(63)의 하부에 돌출되게 마련될 수 있으며, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 'ㄱ'자를 이루도록 한 쌍의 부재가 배치될 수 있다. 측벽(73)은 이동플레이트(63)에 일부가 끼움되는 동시에 볼트 등에 의해 체결 고정될 수 있다. 이에, 제3 모터(71)는 측벽(73)에 고정 설치됨에 따라 이동플레이트(63)와 연결될 수 있다.

회전링크(72)는 제3 모터(71)에 일단이 연결되고 핸들부(20)에 타단이 연결되며, 제3 구동축(70a)에 의해 회전됨에 따라 핸들부(20)를 회전시킬 수 있다.

이처럼, 회전링크(72)는 제3 모터(71)의 제3 구동축(70a)으로 회전되는 회전력이 제2 기어수단(74)을 통해 축 전환된 상태로 전달받게 되고, 수직 방향을 축으로 회전될 수 있다.

여기서, 회전링크(72)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제3 모터(71)에 연결되는 제1 평탄부(72a)와, 제1 평탄부(72a)의 반대측으로 연장되어 핀(21a)을 통해 핸들(21)에 연결되는 제2 평탄부(72b)를 포함할 수 있다. 이때, 회전링크(72)는 제1 평탄부(72a) 및 제2 평탄부(72b)를 단차지게 연결하는 경사부(72c)를 포함할 수 있다.

이에, 회전링크(72)는 회전축으로부터 핸들부(20)를 이격되게 배치하는 동시에, 제3 모터(71)의 회전축으로부터 핸들부(20)를 사용자에게 가깝게 배치할 수 있으므로, 적절한 회전 반경을 형성할 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)에 의하면, 제1 구동축(40a)에 의한 제1 방향 및 제3 구동축(70a)에 의한 제3 방향은 한 평면상에서 수직(교차)하는 축 방향이 될 수 있으며, 제2 구동축(60a)에 의한 제2 방향은 제1 방향 및 제3 방향에 수직(직교)하는 축 방향이 될 수 있다. 예를 들면, 제1 모터(41)에 의한 제1 구동축(40a)의 방향은 X축 방향이고, 제2 모터(61)에 의한 제2 구동축(60a)의 방향은 Z축 방향이며, 제3 모터(71)에 의한 제3 구동축(70a)의 방향은 Y축 방향이 될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치에 의하면, 진동유닛(40)은 제1 구동축(40a)과 핸들부(20)의 진동 이동 방향에 따른 제1 가동축과 직교하도록 배치되고, 승강유닛(60)은 제2 구동축(60a)과 핸들부(20)의 이동 방향에 따른 제2 가동축이 평행하도록 배치되며, 회전유닛(70)은 제3 구동축(70a)과 핸들부(20)의 회전 방향에 따른 제3 가동축이 직교하도록 배치된다.

즉, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 각 유닛(40, 60, 70)들의 구동축(40a, 60a, 70a)이 서로 다른 방향으로 배치되지만, 각각의 운동을 위한 가동축이 모두 지면에 수직인 Z축 방향을 축으로 형성되는 구조를 갖는다. 또한, 진동유닛(40)에 의한 가동축인 제1 방향과 승강유닛(60)에 의한 가동축인 제2 방향을 실질적으로 동일하게 배치되는 구조이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 축 배치 구조에 의하면, 설치에 필요한 공간을 확보할 수 있는 이점을 갖는다. 즉, 장치의 소형화에 유리하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 제어부(미도시됨)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

제어부는 도시되진 않았지만, 제1 모터(41)와 제3 모터(71)에서 연장되는 케이블을 통해, 각 모터에 전기적으로 접속될 수 있다. 여기서, 제2 모터(61)에는 외부로 연장되는 케이블이 도시되지 않았으나 모터 구동에 필요한 전원 제공을 위해 별도로 케이블이 연결되는 것은 통상적인 것이므로, 제2 모터(61) 또한 제어부와 전기적으로 연결될 수 있는 것이다.

이처럼, 제어부는 진동유닛(40), 승강유닛(60), 및 회전유닛(70)에 전기적으로 접속되어, 이들 유닛에 의한 작동을 선택적 또는 순차적으로 제어할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 승강유닛(60)에 의한 승강 작동, 회전유닛(70)에 의한 회전 작동 및 진동유닛(40)에 의한 진동 작동을 제어할 수 있다.

이에, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 제어부를 통해 유닛을 개별적으로 동작시키거나 정해진 순서로 동작시킬 수 있으며, 구동력 조절을 통해 재활 운동에 요구되는 강도를 상이하게 설정할 수 있다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 변형예를 개략적으로 도시한 작동상태도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하여, 이상과 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치의 작용을 설명하도록 한다. 이하에서는 일 실시적인 실시예로서 유방암 수술 환자의 상지 재활을 위한 운동을 수행하는 것으로 설명한다.

먼저, 재활 운동 장치(100)에 의하면 도 1에 도시된 바와 같이 사용자가 받침대(10a)에 누운 상태로 손잡이 형태의 핸들부(20)를 파지하거나, 벨트 형태의 핸들부(20)에 의해 손목을 고정하게 된다. 이와 달리, 도 7 및 도 8에 도시된 것처럼, 체어 형태의 받침대(10a')인 경우에는 앉은 상태에서 핸들부(20)와 신체를 연결하게 된다. 이를 준비 단계로 실시할 수 있다.

이때, 본 발명의 재활 운동 장치는 체어 형태의 받침대(10a')의 경우 앉은 상태(도 7)와 누운 상태(도 8)로 구조 전환이 가능하다. 그리고, 레일(10d) 및 레일구동부(10e)에 의해 베이스플레이트(11)를 이동시켜 사용자의 신체 사이즈 또는 자세에 맞게 핸들부(20) 및 구동부(30)의 위치를 조정할 수 있다.

이후, 승강유닛(60)의 승강 작동을 통한 스트레칭 동작을 1단계의 운동으로 수행할 수 있다.

여기서, 승강유닛(60)은 제2 모터(61)가 가동됨에 따라 리니어 액추에이터(62)의 이동로드(62a)가 Z축과 평행하는 승강유닛(60)의 가동축을 따라 승강된다. 이동로드(62a)의 승강 작동에 의해 이동플레이트(63)가 상하로 이동되면서 핸들부(20)를 사용자와 근접 또는 이격되는 위치로 이동시키게 된다. 이때, 승강유닛(60)의 승강 동작은 가이드유닛(50)을 통해 보조될 수 있다.

이처럼, 핸들부(20)가 반복적으로 승강되면서 핸들부(20)에 연결된 사용자의 팔을 밀거나 당기는 동작을 수행할 수 있으며, 밀고 당기는 동작에 의한 스트레칭 효과와 함께 관절 운동 또는 근력 운동을 실시할 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 이러한 승강식의 스트레칭 동작을 승강유닛(60)에 의해 피동적으로 수행하게 하므로, 사용자가 큰 힘을 들이지 않고서도 재활 치료에 필요한 동작을 실시할 수 있다.

다음으로, 회전유닛(70)의 회전 작동을 통한 스트레칭 동작을 2단계의 운동으로 수행할 수 있다.

여기서, 회전유닛(70)은 제3 모터(71)가 가동됨에 따라 회전링크(72)가 Z축과 평행하는 회전유닛(70)의 가동축을 회전축으로 하여 수평 방향으로 축 회전된다. 회전링크(72)의 회전 작동에 의해 핸들부(20)를 회전시키게 된다.

이처럼, 핸들부(20)가 회전되면서 핸들부(20)에 연결된 사용자의 팔을 회전시키는 동작을 수행할 수 있으며, 회전 동작에 따른 스트레칭 효과와 함께 관절 운동 또는 근력 운동을 실시할 수 있게 된다.

본 실시예에 따른 재활 운동 장치(100)는 이러한 회전식의 스트레칭 동작을 회전유닛(70)에 의해 피동적으로 수행하게 하므로, 승강식 동작과 마찬가지로 사용자가 큰 힘을 들이지 않고서도 재활 치료에 필요한 동작을 실시할 수 있다.

마지막으로, 진동유닛(40)의 진동 작동을 통한 털기 동작을 3단계의 운동으로 수행할 수 있다.

여기서, 진동유닛(40)은 제1 모터(41)가 가동됨에 따라 캠부재(42)가 회전되면서 캠플레이트(43)와의 캠 운동이 이루어진다. 이에, 캠플레이트(43)는 캠부재(42)의 슬릿(42a)에 의한 경로를 따라서 움직이게 되고, 가이드유닛(50)에 지지됨에 따라 수직 방향에 대한 이동만 허용되므로 회전에 따른 캠 운동이 수직 방향의 직선 운동으로 작용하여 Z축과 평행하는 진동유닛(40)의 가동축을 따라 상하로 이동된다.

이때, 캠플레이트(43)의 움직임은 전술한 승강유닛(60)에 의해 승강 이동되는 움직임과는 달리 상하 진동의 움직임으로 수행된다. 즉, 캠플레이트(43)가 베이스 플레이트(11)에 대해 상하로 덜컹거리는 털기 동작을 반복적으로 수행하게 된다.

이처럼, 진동유닛(40)은 핸들부(20)가 덜컹거리는 털기 동작에 의해 진동이 전달되면서 핸들부(20)에 연결된 사용자의 팔을 진동시키는 동작을 수행할 수 있으며, 진동 동작에 따른 팔의 흔들림 및 유방의 흔들림 동작을 실시할 수 있게 된다.

결국, 진동유닛(40)에 의한 털기 동작은 유방을 진동시키게 되고, 직접적인 접촉 없이 유방의 흔들림을 유도하게 된다. 실제로 진동유닛(40)을 통해 털기 동작을 수행하는 경우 사용자의 피부가 벌겋게 변화될 정도로 팔과 가슴에 대한 흔들림으로 인한 열 발생 효과가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

이처럼, 3단계 운동인 진동유닛(40)에 의한 털기 동작에 의한 운동 및 스트레칭 효과가 가장 크다.

즉, 3단계 운동의 경우 일반적인 스트레칭 동작의 개념으로 수행되는 1단계 및 2단계 운동과 다르게, 진동 작동에 의한 흔들림 또는 충격을 사용자의 신체에 제공하게 되므로 다소 강한 강도로 작용할 수 있다.

이에, 3단계 운동을 주된 재활 운동으로 실시하는 경우에는, 3단계 운동을 곧바로 실시하기 보다는, 예비 운동의 개념으로 1단계 운동과 2단계 운동을 순차적으로 수행한 뒤에 3단계 운동을 실시하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 재활 운동 장치는 3가지 운동 동작을 개별적으로 또는 조합하여 작동시킬 수 있다.

한편, 전술한 바와 같은 재활 운동 장치의 활용은 제어부를 통해 다양하게 이루어지며, 필요에 따라 다양한 방식으로 조합하거나 원하는 운동 동작만을 선택하여 수행할 수 있다. 예컨대, 제어부에 마련되는 조작 버튼을 눌러 미리 정해진 운동 단계를 순차적으로 수행하는 구조이거나, 해당되는 버튼을 누르는 방식일 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치에 의하면 사용자에게 피동식으로 운동을 유도함에 따라 체력 저하 또는 거동 불편 등과 같이 사용자가 능동적으로 동작을 수행하기 어려운 상태에서도 쉽게 재활 운동을 수행할 수 있게 하므로, 강제적인 운동 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 유방 등의 재활 운동 대상 부분에 대한 물리적 접촉 없이 진동에 따른 신체의 흔들림을 유도하여 마찰 자극을 최소화하면서 마사지 효과를 낼 수 있으며, 흔들림을 통한 열 발생을 유도하여 체온 향상 및 혈액 순환 증진이 가능하고 근육 뭉침 현상 등을 해소할 수 있다.

즉, 마찰에 의한 가슴 쓸림 등에 대한 통증을 최소화하면서 비접촉 상태의 간접적인 마사지 효과를 낼 수 있다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 사용자의 팔이나 다리 등에 연결하여 사용함에 따라 상지 근육 및 하지 근육의 재활을 위한 운동을 유도할 수 있다.

더욱이, 구조적으로 설치 공간을 최소화하여 장소적 제약을 줄일 수 있으며, 큰 부피를 차지하지 않고 실내에 설치할 수 있으므로 가정이나 직장 등에서 재활 운동을 수행할 수 있게 하여 시간과 비용을 절약할 수 있다.

게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 재활 운동 장치는 유방암 수술 환자 외에도, 오십견 통증이나, 교통사고 및 재해 등의 후천적 사고로 인한 재활에도 도움이 되며, 팔과 손을 많이 사용하는 직장인에게도 통증 완화에 도움울 줄 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

10 : 프레임부 10a : 받침대
11 : 베이스 플레이트 20 : 핸들부
21 : 제1 핸들 22 : 제2 핸들
30 : 구동부 31 : 제1 구동수단
32 : 제2 구동수단 40 : 진동유닛
41 : 제1 모터 42 : 캠부재
43 : 캠플레이트 44 : 기어수단
50 : 가이드유닛 51 : 이동부시
52 : 고정부시 53 : 가이드바
60 : 승강유닛 61 : 제2 모터
62 : 리니어 액추에이터 63 : 이동플레이트
70 : 회전유닛 71 : 제3 모터
72 : 회전링크

Claims

신체를 지지하는 받침대가 설치되는 프레임부;
상기 받침대로부터 이격되어 상기 프레임부에 설치되는 핸들부; 및
상기 프레임부의 상부에 설치되어 상기 핸들부를 작동시키는 구동력을 제공하는 구동부를 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 프레임부는 상기 구동부가 설치되는 베이스 플레이트를 포함하고,
상기 구동부는 상기 베이스 플레이트에 설치되어 상기 핸들부를 진동 작동시키는 진동유닛을 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 진동유닛은,
상기 베이스 플레이트에 설치되며 수평으로 연장되는 제1 구동축을 축으로 회전 작동하는 제1 모터;
상기 제1 모터와 연결되어 상기 제1 구동축에 의해 회전되는 캠부재; 및
상기 캠부재와 연결되어 상기 베이스 플레이트에 대해 반복적으로 상하 이동 가능하게 설치되고 상기 핸들부와 연결되는 캠플레이트를 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 진동유닛은,
상기 제1 모터와 상기 캠부재 사이에 연결되어 상기 캠부재에 대한 회전축을 전환시키는 기어수단;
상기 기어수단에 결합되고 상기 캠부재에 연결되어 함께 회전되는 회전부재; 및
상기 캠부재의 중심부에서 편향되게 형성되는 슬릿에 일측이 끼움되고 상기 캠플레이트에 타측이 결합되는 연결핀을 더 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 3에 있어서, 상기 구동부는,
상기 진동유닛과 연결되어 상기 진동유닛의 진동 작동을 안내하는 가이드 유닛을 더 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 가이드 유닛은,
상기 캠플레이트의 하면에 상방으로 끼움되는 이동부시;
상기 이동부시와 대면하며 상기 베이스 플레이트의 상면에 하방으로 끼움되는 고정부시; 및
상기 이동부시와 상기 고정부시를 관통하도록 결합되어 상기 핸들부와 연결되는 가이드바를 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 구동부는,
상기 진동유닛과 연결되며 상기 핸들부를 승강 작동시키는 승강유닛을 더 포함하고,
상기 승강유닛은,
상기 제1 구동축과 직교하도록 배치되는 제2 구동축을 갖는 제2 모터;
상기 제2 모터에 이격되게 연결되며 상기 제2 구동축과 평행하게 배치되는 이동로드를 갖는 리니어 액추에이터; 및
상기 리니어 액추에이터의 상기 이동로드 단부와 결합되어 상기 베이스 플레이트에 대해 승강 이동되는 이동플레이트를 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 구동부는,
상기 진동유닛과 연결되며 상기 핸들부를 회전 작동시키는 회전유닛을 더 포함하고,
상기 회전유닛은,
상기 제2 구동축과 직교하면서 상기 제1 구동축과 수평으로 교차하도록 배치되는 제3 구동축을 갖는 제3 모터; 및
상기 제3 모터에 일단이 연결되고 상기 핸들부에 타단이 연결되며 상기 제3 구동축에 의해 상기 핸들부를 회전시키는 회전링크를 포함하는 재활 운동 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 받침대는 사용자가 기립하도록 마련되는 발판, 사용자가 앉거나 누울 수 있는 공간을 제공하는 체어, 또는 사용자가 누울 수 있는 공간을 제공하는 베드 중 적어도 어느 하나로 구성되는 재활 운동 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 구동부는,
상기 프레임부에 설치되고 상기 핸들부와 연결되어 상기 핸들부를 수직 방향으로 승강 이동시키는 승강부;
상기 승강부에 결합되되 상기 핸들부와 연결되어 상기 핸들부를 수평 방향으로 회전 작동시키는 회전부; 및
상기 승강부에 연결되며 상기 핸들부를 수직 방향으로 진동 작동시키는 진동부를 포함하는 재활 운동 장치.