KR20100134943A - 무릎근력 강화용 보조기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무릎 관절 강화용 보조기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 종아리를 지지하는 하부 프레임과 대퇴부를 지지하는 상부 프레임이 힌지조립체로 연결되어 임의의 각도를 형성할 수 있으며, 스트렙이 있어 사용 시 사용자의 몸에 각 프레임을 밀착시킬 수 있고, 힌지조립체는 렛쳇 기어와 클립형 기어로 구성되어 상부조립체와 하부조립체의 각도가 커지는 회동시만 강제운동을 하고 가역 회동시는 하중이 작용하지 않도록 함으로써 사용자가 착용 후 보행시 관절을 잡아주는 효과와 더불어 대퇴근을 자극시킬 수 있는 무릎 보조기구에 관한 것이다.

무릎 관절, 보조기구, 원형 힌지조립체, 렛쳇 기어, 클립형 기어

Description

무릎근력 강화용 보조기구{Orthopedic Joint Brace for Knee Muscle Strengthening}

본 발명은 무릎관절 내지 근육의 손상으로 인하여 정상적인 보행에 제한을 받는 사람들이나 무릎근력이 약하여 보행시 무릎관절이 상체를 지탱하지 못하여 주저앉는 등의 현상을 보이는 사람들에게 정상적이고 안정적인 보행의 보조와 함께 무릎근력을 점진적, 효과적으로 길러줄 수 있는 운동효과를 제공하는 무릎근력 강화용 보조기구에 관한 것이다.

일반적으로 무릎 인대를 다치거나 다리의 근육이 약해진 사람의 경우, 무릎사용시의 안정성을 향상시키기 위해 대퇴사두근이 발달할 필요가 있는데, 이를 위해서는 Leg extension machine 등의 근력운동기구를 사용한다. 하지만, 기구를 사용하기 위해서는 헬스장으로 가거나 직접 기구를 구매하여 사용해야 하기 때문에 많은 제한이 있다. 종래에는 상기와 같은 무릎근력 강화 내지 보조 방법으로 작동 스프링을 이용한 보조기구(20-2007-0004350, 2007.03.16), 슬라이딩 가능한 회동연 결부가 있는 무릎보조대(10-0834074, 2008.05.26) 등이 발명되어 활용되고 있으나, 앉은 상태에서만 사용할 수 있도록 되어 있거나, 단순히 고정, 각도 제한 등의 기능만 구비되어 재활운동을 위한 기능은 없는 등 지속적인 근력의 향상과 평상시 활동성의 보장 측면에서는 다소 한계가 있다. 따라서 생활에 제한을 받지 않는 상태에서 대퇴사두근을 발달시키기 위해서는 평상시 착용하고 생활할 수 있는 동시에 부하 발생 장치가 부착된 새로운 형태의 보조기구가 필요할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 평상시 착용하여 생활함으로써 무릎 근력이 약하거나 관절의 손상을 입은 사람들이 보행 안정성을 보장받는 동시에 대퇴사두근의 근력운동효과를 달성할 수 있도록 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 상부 및 하부 기본 프레임을 원형 힌지조립체로 연결하여 한 방향으로만 구동하게 함으로써 보행자의 안정성을 보장함과 동시에 부하를 주어 자연적으로 근력운동이 병행되도록 보조기구를 구성한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 종아리와 대퇴부에 착용될 기본 프레임을 각각 구성하고 이를 힌지조립체로 연결하였는데, 상기 힌지조립체는 만곡된 내경을 주기적으로 갖는 바깥 힌지부분과 클립형상의 기어가 하중을 주는 스프링의 지지를 받으며 외측에 달려있고, 내측에는 렉쳇 기어가 걸리는 돌출부를 가지는 중간 힌지부분과 이에 대응하는 형상을 가지는 안쪽 힌지부분으로 구성된다. 또한, 사용자의 무릎 위 대퇴부 부분과 무릎 아래 종아리 부분을 지지하는 상부 및 하부 프레임에 스트렙을 부착하여 밀착되어 착용할 수 있도록 함으로써 실생활 및 보행시 대퇴사두근 부위의 근력운동이 자연적으로 수행될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 무릎의 근력이 약하거나 관절이 손상된 사람이 평상시 용이하게 착용하고 생활함으로써 무릎 관절에 큰 무리없이 활동할 수 있는 동시에, 보행시 무릎이 인장 회동을 할 경우에만 대퇴사두근에 하중이 걸리므로 이를 통하여 대퇴사두근이 자극되어 발달하는 효과를 얻을 수 있는데, 이는 Leg extension 운동기구를 사용하는 것과 동일한 운동효과를 달성할 수 있다.

대퇴부를 지지하는 상부지지대(1)와 종아리를 지지하는 하부지지대(2)는 상부지지대용 스트렙(3)과 하부지지대용 스트렙(4)으로 각각 대퇴부와 종아리에 밀착되며, 상부지지대(1) 및 하부지지대(2)는 힌지조립체(도3)에 의해 연결된다. 본 발명의 실시에 의한 무릎근력 강화용 보조기구를 착용하고 보행할 때 무릎 상박과 하박의 사이각이 커지는 회동을 하는 경우에는 안쪽 힌지부분이 시계방향으로 회전하며 외측의 렉쳇기어(8)가 중간 힌지부분 내측의 돌출부(7)와 연계하여 중간 힌지부분도 시계방향으로 회전하게 되며 중간 힌지부분이 회전할 때 외부의 클립형상 기어(6)의 한쪽 끝이 바깥쪽 힌지부분의 내경(5)을 따라 움직이면서 클립 형상의 기어가 압축되고 이때 클립 하부의 스프링(9)의 반발력으로 인하여 하중이 발생한다. 하중은 클립 형상의 기어(6) 한쪽 끝이 한주기가 끝날 때까지 발생하며, 주기가 끝나는 순간 하중은 순간적으로 없어진다. 반면 무릎 상박과 하박의 사이각이 작아지는 반대 회동을 하는 경우에는 안쪽 힌지부분이 반시계방향으로 회전하며 외측의 렉쳇기어(8)가 중간 힌지부분 내측의 돌출부(7)를 마찰 없이 지나가고, 이 때문에 바깥쪽 힌지부분으로의 하중 전달은 전혀 없게 되어 한 방향으로만 효과적으로 작동하게 되고 이를 통하여 근력의 운동과 보행안정성이 동시에 가능하게 되는 것이다.

위의 내용을 응용하여 클립하부의 스프링(9) 대신에 힌지조립체 중간부 바깥 표면(10)의 마찰력에 의해 하중이 발생하여 운동을 발생시키는 방법과 토션 스프링(11)을 관절 부분에 이용하여 방향성이 없는 운동을 발생시키는 방법으로 확장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무릎강화용 보조기구의 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 무릎강화용 보조기구의 상하부 프레임 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 무릎강화용 보조기구의 원형 힌지조립체 개략도,

도 4는 본 발명에 따른 무릎강화용 보조기구의 원형 힌지조립체 외부틀 개략도,

도 5는 본 발명에 따른 무릎강화용 보조기구의 원형 힌지조립체 중간부 개략도,

도 6은 본 발명에 따른 무릎강화용 보조기구의 원형 힌지조립체 연결조립체 개략도,

도 7은 본 발명을 응용한 마찰을 이용한 무릎강화용 보조기구의 개략도,

도 8은 본 발명을 응용한 토션 스프링을 이용한 무릎강화용 보조기구의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:상부지지대 2:하부지지대

3:상부지지대용 스트렙 4:하부지지대용 스트렙

5:바깥힌지부분의 만곡된 내경 6:중간힌지부분의 클립형상 기어

7:중간힌지부분의 렉쳇기어 용 돌출부 8:안쪽힌지부분의 렉쳇기어

9:클립형상 기어를 지지하는 스프링

10:힌지조립체 중간부

11:토션스프링

Claims (4)

1. 종아리와 대퇴부를 각각 지지하는 상부지지대와 하부지지대를 원형 힌지조립체를 이용하여 연결한 것을 특징으로 하는 무릎 근력강화용 보조기구.
2. 제 1항에 있어서, 원형 힌지조립체는 렉쳇기어와 스프링으로 구성되어 한방향으로만 부하를 발생시키는 것을 특징으로 하는 무릎 근력강화용 보조기구.
3. 제 1항에 있어서, 원형 힌지조립체는 렉쳇기어와 마찰판으로 구성되어 한방향으로만 부하를 발생시키는 것을 특징으로 하는 무릎 근력강화용 보조기구.
4. 종아리와 대퇴부를 각각 지지하는 상부지지대와 하부지지대를 일반 작동 스프링으로 연결하여 양방향으로 부하를 발생시키는 것을 특징으로 하는 무릎 근력강화용 보조기구.

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