201141460 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種復健器材方面的技術領域，尤指一種操作 簡單方便’且可依需病患的情形調整適當的復健時間，以使 有效的訓練到病患腳部之膝關節及大、小腿的肌肉，以進而 達到良好復健效果之腳關節及肌肉復健器。 【先前技術】 目前由於醫療技術的進步，使得人們的壽命大幅的提 尚，進而形成高齡化社會。在高齡化的社會中，老年人行動 不方便最常見的原因便是退化性關節炎，主要病因在於關節 軟骨的損耗，卻又無法再生或不容易修復’患者往往必須接 受人工膝關節置換手術。當患者接受人工膝關節置換手術 後，需有3至6個月之復健期，復健成功與否關係到患者膝 關節之彎曲角度及大、小腿肌肉的活性程度。而一般在復健 時係需利用相對應的復健輔具來幫助病患達到最佳的復健效 果。 然而’目前常見的膝關節及肌肉復健用的辅具價格上係 非常昂貴，且操作上更是非常的複雜。因此病患通常只能定 期回到醫院作復健，而如此因為醫院的距離及掛號排隊…… 等等諸多原因，係會使得病患視到醫院作復健為畏徒。所以 通常一般病患寧願在家利用自己雙腳練習彎曲，而如此不但 201141460 復健效果不佳，而且不易掌握復健的時間，而常會有復健過 度而反受傷的情形發生。因此，如何設計一台操作簡單方便， . 而且價格又便宜之腳關節及肌肉復健器，讓接受人工膝關節 置換手術之病患能在家裡自行復健，並能達到良好復健效 果，便是本發明之目的。 【發明内容】 φ 本發明之主要目的係在於提供一種操作簡單方便，且可依 需病患的情形調整適當的復健時間，以使有效的训練到病患腳 部之膝關節及大、小腿的肌肉，以進而達到良好復健效果之腳 關節及肌肉復健器。。 具體而言，本發明所述之腳關節及肌肉復健器包括一座· 體、一座椅、一調整機構及一腳踏機構。其中，該座體具平行 設置之兩固定軌道該座椅之底部的兩侧分別具有一前輪具及 • 一後輪具，該兩侧的前、後輪具可分別在該兩固定軌道中移 動。該調整機構包含-獅架、—第一驅動裝置及一連桿組。 該擺動架具平行的兩活動軌道及一橫桿，該兩活動軌道的一端 可擺動地結合在該座體上。當該兩活動軌道擺動到水平狀態時 係分別與該兩u定軌道呈-直線，供該輯的輪具可由該兩固 定軌道移_該兩活滅道。該橫桿的兩端連接該兩活動軌 道。該第-驅動裝置具-滑座、-伸縮管及一調整驅動器，該 滑座固定在該座體上，該伸縮管可在該滑座的一端伸縮作動， [S3 4 201141460 該調整驅動器可驅動該伸縮管伸縮作動。該連桿組的兩端分別 可擺動地結合在該橫桿及該伸縮管伸出該滑座的一端上。該腳 踏機構包含一活動座、一腳踏組、一直流發電器及一第二驅動 裝置。該活動座可移動地結合在該座體。該腳踏組可轉動地結 合在該活動座且具有可相對旋轉之兩踏板。該直流發電器係可 選擇地驅動該腳踏組轉動或將該腳踏組的旋轉動力轉換成電 力並傳送給該調整驅動器。該第二驅動裝置可驅動該活動座接 近或遠離該座椅。 如此，初期復健時可利用直流發電器驅動該腳踏組的兩 踏板旋轉，以讓病患雙腳作循環式彎曲運動練習，然後再驅 動該腳踏組逐漸靠近該座椅上的病患，以迫使膝關節之彎曲 運動角度變大，進而以漸進式增訓練膝關節的活動及大、小 腿肌肉的活性來達到良好的初期復健效果。在經過一段時間 的初期復健期後便可進一步進行第二段復健’該第二段復健 時係先使兩活動執道向上擺動一角度以擋住該座椅之後輪 具，然後使病者的兩腳踩動該兩踏板轉動使該直流發電器發 電，以該電力控制該調整驅動器連動該兩活動執道向下擺動 到水平位置，進而使座椅能由該座體移動到該兩活動軌道， 而使病患無法踏動該兩踏板，即完成該第二段復健的一次療 程。其中腳踩越快發電量越高則該療程的時間越短，腳踩越 慢發電量越低則該療程的時間越長。如此，便可達到操作簡 單方便，且可依需病患的情形調整適當的復健時間以使有 201141460 效的訓練到病患腳部之膝關節及大、小腿的肌肉，以進而達 到良好復健效果之功效。 在本創作中，該直流發電器可使該兩踏板的轉速逐漸由 快到慢’以漸近增加初期復健的程度。另外該直流發電器具 有一制動器可利用外加電流增加腳踩阻力，使可依需要逐漸 增加阻力’以訓練膝關節及大、小腿肌肉更有力量。 【實施方式】 請參閱第—三圖所示係顯示本發明所述之腳關節及肌 肉復健器’包括一座體1、一座椅2、一調整機構3、一腳踏 機構4及一控制器5。其中： 該座體1具平行設置之兩固定執道1〇及一槽道1卜每一 固定軌道10具有一第一導槽12，該第一導槽12的後端呈開 放狀，前端呈封閉狀。 該座椅2之底部的兩侧分別具有一前輪具2〇及一後輪具 21，該兩側的前輪具20與後輪具21可分別在該兩固定軌道 10的第一導槽12中移動。 該調整機構3包含一擺動架30、一第一驅動裝置31及一 連桿組32。該擺動架30具平行的兩活動軌道3〇〇及一橫桿 301 ’該兩活動軌道300的一端可擺動地結合在該座體i上 該。每一活動軌道300具有一第二導槽3〇2可供該前、後輪 具20、21於其中移動，該第二導槽3〇2的前端呈開放狀，後 201141460 端呈封閉狀。該橫桿301的兩端連接該兩活動軌道3〇〇<>該第 -驅動裝置31具-滑座31〇、一伸縮管311及—調整驅動器 312。該滑座310 ©定在該座體丨上，該伸縮管311可於該滑 座310的-端伸縮作動’鞠整驅動器312可驅動該伸縮管 311伸縮作動。該連桿組32的兩端分別可擺動地結合在該橫 桿301及該伸縮管311伸出該滑座31〇的一端上。
該腳踏機構4包含一活動座40、-腳踏組4卜-直流發 電器42及-第二驅動裝置43。該活動座4〇可移動地結合在 該座體1 ’且該活動座40的頂面具有一第一固定架働及一 第二固定架40卜該腳踏組41具有一第一鏈輪·、一第二 鍵輪411、一鍵條412、兩曲柄413及兩踏板4H，該第-鏈 輪410係可轉動地結合在該第—固定架棚，該第二鍵輪4ΐι 係可轉動地結合在該第二固定架上，該鍵條412係繞設 於該第一、二鏈輪410、4] 1 & 上’該兩曲柄413係分別將一端 結合在該第一鏈輪的輪轴上，該兩踏板4U分別可轉動 地結合在該兩曲柄413的另1,可以該第-鏈輪的軸 心作相對旋轉。該直流發電器42係猶在該第二固定架仙 上可選擇地驅動該第二鏈輪轉動4ιι，或將該第二鍵輪扣 的旋轉動力轉換成電力並傳送到該調整驅動器312。該第二驅 動裝置43包括一導塊430、 〜導螺桿431及一位移驅動器 432，該導塊430係固定在謂活動座4()的底面，且可在該槽 道11中飾料螺桿431細觀的方式穿職導塊430, (si 201141460 該位移驅動器432係固定在該座體1上可驅動該導螺桿431 正、逆轉’以驅動該活動座40接近或遠離該座椅2。在本發 明中該直流發電器42具有一制動器（圖中未示）可利用輸入 外加電流以增加該第二鏈輪411的旋轉阻力。 該控制器5係設在該座椅2上可控制該調整驅動器312 與該位移驅動器432的正、逆轉與轉速，及可選擇該直流發 電器42為驅動狀態或發電狀態，及可控制該直流發電器42 的制動器的阻力大、小。另外，該控制器5上具有一螢幕5〇 可供顯示使用狀態。在本發明中該控制器5亦可整合為一觸 控螢幕。 請參閱第四、五圖所示，係指出該第一驅動裝置31更具 有一螺桿313、一減速齒輪組314、一滑塊315及兩微動開關 316。該滑座31具有一容室317及一導槽318，該導槽318 與該容室317相通。該伸縮管311的一端位在該導槽318中。 該螺桿313可轉動地設於該滑座31〇中，且由該容室317延 伸至該導槽318，並穿設於該伸縮管311中。該減速齒輪組 314設於該容室中，包括一渦輪314〇及一渦桿3141，該渦輪 3140同軸地結合在該螺桿313的一端，該渴桿3141與該渦輪 3140嚙合。該調整驅動器312設於該滑座31〇的一側可驅動 該渴桿3141正、逆轉。該滑塊315結合於該伸縮管311的一 端，且具-螺孔供觸桿313明設的方式穿過，使該螺桿 313正、逆轉時能連動該滑塊315在該導槽318中前、後移動。 201141460 該兩微動開關316係分別設在該導槽318中靠近兩端處’可 供該滑塊315觸動而關閉該調整驅動器312。
請參閱第一、六圖所示，係指出初期復健時該第一驅動 裝置31的調整驅動器312係驅動該伸縮管311向内縮動一距 離’使該連桿組32連動該兩活動軌道3〇〇向上擺動一角度， 使該兩活動軌道3〇〇擋住該座椅2，致使該座椅2無法向後移 動。此時’係利用直流發電器42驅動該腳踏組41的兩踏板 414旋轉，以讓病患雙腳作循環式彎曲運動練習，然後再利用 s亥第二驅動裝置43驅動該活動座4〇逐漸靠近該座椅2,使該 腳踏組41因此逐漸靠近該的患，以迫使膝關節之彎曲運動角 度變大，進而以漸進式增訓練膝關節的活動及大、小腿肌肉 的活性來達到良好的初期復健效果。本創作在初期復健時， 該直流發電器42可使該兩踏板414的轉速逐漸由快到慢，以 漸近增加初期復健的程度。另外該直流發電器42亦可利用制 動器增加腳踩阻力，以使其可依需要逐漸增加阻力，以訓練 膝關節及大、小腿肌肉更有力量。 請參閱第-、六、七圖所示’係指出在經過—段時間的 初期復健期後便可進一步進行第二段復健。該第二段復健 時，藉由踩踏該兩踏板414旋轉使該腳踏組41帶動該直流發 電器42發電。使該直流發電器42將電力送到該調整驅動器 312，以藉由該調整驅動器312驅動該伸縮管311向外伸出至 使該連桿、组32連動該兩活動軌道3〇〇向下_呈水平狀離。 201141460 當該兩活執道300呈水平狀態時，病患腳踩的反作用力會使 該座椅2的前、後輪具20、21由該座體1之兩固定軌道1〇 的第一導槽12移動到該兩活動軌道3〇〇的第二導槽3〇2，致 使病患因腳伸直而無法踏動該兩踏板414，即完成該第二段復 健的一次療程。其中腳踩的越快發電量越高則該療程的時間 越短，腳踩的越慢發電量越低則該療程的時間越長。在該第 二復健時，可利用該兩活動軌道3〇〇最先設定的擺動角度控 制其療程的時間，其擺動角度越大則療程的時間越長，擺動 角度越小則療程的時間越短。 請參閱一、八圖所示，當作完第二段復健時，可利用該 第一驅動裝置31的調整驅動器312驅動該伸縮管311向内縮 動一距離，使該連桿組32連動該兩活動執道3〇〇向上擺動一 角度，如此該座椅2的前、後輪具2〇、21便會由該兩活動執 道300的第二導槽302向下滑移到該座體丨之兩固定執道1〇 的第一導槽12，同時該兩活動軌道3〇〇可擋住該座椅2，致 使該座椅2無法向後移動，以便於可進行下一次初期復健或 第二段復健。 綜上所述，由於本發明具有上述優點及實用價值，而且在 同類產品中均未見有相同麵似之產品或發表，故本發明已符 合發明專利之新穎性及進步性要件，爰依法提出申請。 201141460 【圖式簡單說明】 第一圖為本發明之立體示意圖。 第二圖為本發明之另一側的立體示意圖。 第二圖為本發明之剖面示意圖。 第四圖為本發明之第—驅動裝置的縱向剖面放大示意圖。 第五圖為本發明之第一驅動裝置的橫向剖面放大示意圖。 第六圖為本發明進行初期復健的動作示意圖。 第七圖為本發明進行第二段復健的動作示意圖。 第八圖為本發明之座椅回復原位的動作示意圖。
【主要元件符號說明】 座體1 固定軌道10 槽道11 第一導槽12 座椅2 前輪具20 後輪具21 調整機構3 擺動架30 活動軌道300 橫桿301 第二導槽302 第一驅動裝置31 滑座310 伸縮管311 調整驅動器312 螺桿313 減速齒輪組314 渦輪3140 渦桿3141 滑塊315 微動開關316 201141460 容室317 導槽318 連桿組32 腳踏機構4 活動座40 第一固定架400 第二固定架401 腳踏組41 第一鏈輪410 第二鏈輪411 鏈條412 曲柄413 踏板414 直流發電器42 第二驅動裝置43 導塊430 導螺桿431 位移驅動器432 控制器5 螢幕50 12