KR100731899B1 - 동력보행보조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동력보행보조기에 관한 것으로서, 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트가 구비되고, 상기 허리벨트의 좌우 양측에 제1, 제2베이스판이 장착되며, 상기 제1, 제2베이스판 상에 각각 제1, 제2고정블록이 장착되고, 상기 제1, 제2고정블록 사이를 연결시켜 구조적 강도가 유지되도록 지지프레임이 결합되는 체간 고정부; 상기 제1고정블록에 동력원을 제공하는 모터가 장착되고, 상기 모터의 회전력을 전달받도록 된 구동풀리가 제1베이스판 일측에 회전 가능한 상태로 축결합되고, 상기 구동풀리의 회전축 둘레에 형성된 복수개의 핀홀 중 어느 하나와 연결링크의 제1피봇단이 힌지 결합되며, 상기 연결링크의 제2피봇단과 힌지결합되어 각운동되도록 상기 베이스판 상에 형성된 고관절축에 회전 가능한 상태로 관절회전부가 축 결합되는 동력구동부; 상기 관절회전부의 하단에 대퇴부 지지대가 결합되며, 상기 대퇴부 지지대의 상측에 일방향으로만 회전되도록 회전캠이 축결합되어 베이스판에 고정 설치된 고정캠과의 사이에 내전 및 외전작용이 유도되도록 하고, 상기 대퇴부 지지대의 수직방향으로 인체의 대퇴부와 고정되기 위한 대퇴부 벨트가 형성되는 대퇴부 고정부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

Description

동력보행보조기{Power-driven walking supporting device}

도 1은 본 발명에 따른 동력보행보조기의 전체구성을 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 동력보행보조기의 체간 고정부의 구조를 나타낸 분해사시도.

도 3은 본 발명에 따른 동력보행보조기의 동력구동부의 구조를 나타낸 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 동력보행보조기의 대퇴부 고정부의 구조를 나타낸 분해사시도.

도 5는 본 발명에 따른 동력보행보조기를 인체에 장착한 상태를 도시한 측면도.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 동력보행보조기의 측면 구동상태를 단계별로 도시한 단계별 작동 상태도.

도 7a 내지 7b는 본 발명에 따른 동력보행보조기의 전두면 움직임을 구현하는 캠 작용을 설명하는 개념도.

도 8은 고관절의 시상면에서의 관절운동과 관절 토크를 나타낸 그래프.

도 9는 슬관절의 시상면에서의 관절운동과 관절 토크를 나타낸 그래프.

도 10은 족관절의 시상면에서의 관절운동과 관절 토크를 나타낸 그래프.

도 11은 고관절의 전두면에서의 관절운동을 나타낸 그래프.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 체간 고정부 110: 허리벨트

120 : 제1베이스판 121: 구동풀리축

123: 고관절축 125: 고정캠

130: 제2베이스판 140: 제1고정블록

150: 제2고정블록 160: 지지프레임

200: 대퇴부 고정부 210: 대퇴부 지지대

211: 결합단 211a: 핀홀

213: 회전캠 수용부 213a: 핀홀

220,230: 대퇴부 벨트 240: 회전캠

250: 원웨이 클러치 베어링 260: 캠핀

300: 동력구동부 310: 모터

320: 모터풀리 330: 타이밍 벨트

340: 구동풀리 341: 핀홀

350: 연결링크 351: 제1피봇단

353: 제2피봇단 355: 곡선구간

360: 관절회전부 361: 제3피봇단

363: 핀홀 370: 베어링

380: 베어링 케이스 381: 핀홀

P1,P2,P3,P4,P5: 힌지핀

본 발명은 신체의 보행에 관련된 관절과 근육이 약화되거나 마비된 사람들이 장착하여 보행을 보조하는 동력형 보행보조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환자의 보행에 필요한 근력과 관절의 기능을 대신하고 인체의 보행특성을 고려한 동력원을 이용한 동력보행보조기에 관한 것이다.

일반적으로 왕복보행보조기라 함은 하반신 마비환자의 보행을 돕기 위한 장치로서, 별도의 동력원을 두지 않고 환자의 상체 근력을 이용하여 보행하게 되는데, 통상 두 개의 장하지 보조기와 허리밴드가 부착된 체간 고정부로 구성된다.

그러나, 이와 같은 종래의 왕복보행보조기(R.G.O)는 보행속도의 제한이 크고 별도의 동력원이 없는 관계로 보행을 위해 많은 신체에너지를 소비하여 피로로 인해 오랫동안 사용하기가 힘든 문제가 있었다.

또한, 상기 종래기술의 왕복보행보조기는 어느 정도의 근력과 관절의 기능이 있는 환자에게만 사용이 국한되는 것으로서, 중증환자의 재활치료에는 도움이 되지 못하는 등 활용도가 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 환자의 보행에 필요한 근력과 관절의 기능을 대신하고 인체의 보행특성을 고려한 동력원을 이용한 동력보행보조기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시 예에 따른 동력보행보조기는 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트가 구비되고, 상기 허리벨트의 좌우 양측에 베이스판이 장착되며, 상기 베이스판 상에 인체의 대퇴부가 지지되도록 하는 대퇴부 지지대가 고관절축을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 인체의 보행운동이 보조되도록 한 보행보조기로서,

상기 베이스판 상에 축 결합된 대퇴부 지지대가 모터동력을 이용해 왕복운동되도록 하는 동력구동부를 형성하되 상기 동력구동부는, 동력원으로서의 모터; 상기 모터의 회전력을 전달받도록 된 구동풀리; 상기 구동풀리의 회전축 둘레에 형성된 복수개의 핀홀 중 어느 하나와 결합되는 제1피봇단을 형성하고, 상기 제1피봇단으로부터 소정거리 떨어진 위치에 제2피봇단이 형성되는 막대형상의 연결링크와; 상기 베이스판 상에 형성된 고관절축에 회전 가능한 상태로 축 결합되고, 일단에 형성한 제3피봇단을 상기 연결링크의 제2피봇단과 힌지 결합시켜 구동풀리의 회전운동에 연동되는 각운동이 이루어지도록 된 관절회전부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2실시 예에 따른 동력보행보조기는 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트가 구비되고, 상기 허리벨트 의 좌우 양측에 베이스판이 장착되며, 상기 베이스판 상에 인체의 대퇴부가 지지되도록 하는 대퇴부 지지대가 고관절축을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 인체의 보행운동이 보조되도록 한 보행보조기로서,

상기 베이스판에 형성되는 고관절축에 관절회전부가 축 결합되고, 상기 관절회전부의 하단에 대퇴부 지지대가 결합되며, 상기 대퇴부 지지대의 상측에 회전캠이 일 방향 회전되도록 수용되고, 상기 회전캠의 치면과 대합되는 치면을 갖는 고정캠이 상기 베이스판에 고정 설치되도록 하여 관절회전부의 각운동 시, 회전캠이 고정캠과 치합되어 회전되거나, 회전되지 않는 상태로 강제 통과함으로써, 관절회전부의 각운동방향에 따라 대퇴부 지지대의 움직임이 내전 또는 외전 작용되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3실시 예에 따른 동력보행보조기는 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트가 구비되고, 상기 허리벨트의 좌우 양측에 제1, 제2베이스판이 장착되며, 상기 제1, 제2베이스판 상에 각각 제1, 제2고정블록이 장착되고, 상기 제1, 제2고정블록 사이를 연결시켜 구조적 강도가 유지되도록 지지프레임이 결합되는 체간 고정부; 상기 제1고정블록에 동력원을 제공하는 모터가 장착되고, 상기 모터의 회전력을 전달받도록 된 구동풀리가 제1베이스판 일측에 회전 가능한 상태로 축결합되고, 상기 구동풀리의 회전축 둘레에 형성된 복수개의 핀홀 중 어느 하나와 연결링크의 제1피봇단이 힌지 결합되며, 상기 연결링크의 제2피봇단과 힌지결합되어 각운동되도록 상기 베이스판 상에 형성된 고관절축에 회전 가능한 상태로 관절회전부가 축 결합되는 동력구동부; 상기 관절회전부의 하단에 대퇴부 지지대가 결합되며, 상기 대퇴부 지지대의 상측에 일방향으로만 회전되도록 회전캠이 축결합되어 베이스판에 고정 설치된 고정캠과의 사이에 내전 및 외전작용이 유도되도록 하고, 상기 대퇴부 지지대의 수직방향으로 인체의 대퇴부와 고정되기 위한 대퇴부 벨트가 형성되는 대퇴부 고정부를 포함하는 구성을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 동력보행보조기의 구성 및 작용에 대해 첨부도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 동력보행보조기의 전체구성을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 동력보행보조기의 체간 고정부의 구조를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 동력보행보조기의 동력구동부의 구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 동력보행보조기의 대퇴부 고정부의 구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 동력보행보조기를 인체에 장착한 상태를 도시한 측면도 이다.

동 도면에서 보여 지는 바와 같은 본 발명에 따른 동력보행보조기는 크게, 체간 고정부(100), 동력 구동부(300), 대퇴부 고정부(200)로 구성된다.

우선, 도 2에서 보는 바와 같은 체간 고정부(100)는 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트(110)가 구비되고, 상기 허리벨트(110)의 좌우 양측에 제1, 제2베 이스판(120)(130)이 장착되며, 상기 제1, 제2베이스판(120)(130) 상에 각각 제1, 제2고정블록(140)(150)이 장착되고, 상기 제1, 제2고정블록(140)(150) 사이를 연결시켜 구조적 강도가 유지되도록 지지프레임(160)이 결합된다.

여기서, 상기 허리벨트(110)는 일체형 원형 띠 형상을 제작되어 환자의 머리 위쪽에서 아래쪽으로 내려 착용되도록 할 수도 있고, 정면이나 후면에 별도의 체결용 버클부를 형성시켜 착용이 간편하도록 할 수도 있다.

또한, 상기 제1, 제2베이스판(120,130)은 상호 대향구조를 갖도록 설치되고, 대퇴부 지지대(210)가 결합되는 일측 또는 양측에 구동풀리(340)가 축결되기 위한 구동풀리축(121) 및 고관절축(123), 고정캠(125)이 설치되도록 한다. 이때, 본 발명의 첨부도면에서는 제1베이스판(120)만을 기준으로 설명하고 있음을 밝혀둔다.

이때, 상기 고관절축(123)은 인체의 고관절 중심부에 위치하도록 설치된다.

다음, 도 3에서 보는 바와 같은 동력 구동부(300)는 상기 제1고정블록(140)에 동력원을 제공하는 모터(310)가 장착되고, 상기 모터(310)의 회전력을 전달받도록 된 구동풀리(340)가 제1베이스판(120) 일측에 회전 가능한 상태로 축결합되고, 상기 구동풀리(340)의 회전축 둘레에 형성된 복수개의 핀홀(341) 중 어느 하나와 연결링크(350)의 제1피봇단(351)이 힌지 결합되며, 상기 연결링크(350)의 제2피봇단(353)과 힌지결합되어 각운동되도록 상기 베이스판(120) 상에 형성된 고관절축(123)에 회전 가능한 상태로 관절회전부(360)가 축 결합된다.

여기서, 상기 모터(310)의 회전축에는 도 3에서와 같은 모터풀리(320)가 장 착되어 회전력을 전달받고, 상기 회전력을 타이밍벨트(330)를 통해 구동풀리(340)에 전달시키게 된다.

상기 구동풀리(340)는 제1베이스판(120)의 구동풀리축(121)에 회전 가능한 상태로 축결합되는데, 상기 구동풀리(340)의 회전축 둘레에 축중심으로부터 서로 다른 거리를 두고 복수 개의 핀홀(341)이 형성되도록 한다.

상기와 같이 형성된 핀홀(341) 들 중 어느 하나의 핀홀(341)이 연결링크(350)의 제1피봇단(351)과 힌지핀(P1)을 이용해 힌지 결합하게 되고, 상기 연결링크(350)의 제2피봇단(353)이 힌지핀(P2)을 이용해 관절회전부(360)의 제3피봇단(361)과 힌지결합된다.

이때, 상기 복수개의 핀홀(341)은 회전축 중심으로부터 각기 다른 거리에 형성됨으로써, 연결링크(350)의 제1피봇단(351)과 결합되는 위치에 따라 관절회전부(360)와 유격을 가변시키는 역할을 하게 된다. 상기와 같이 유격이 가변되면 관절회전부(360)의 각운동범위가 달라지게 되고, 이와 같은 구동원리에 의해 보행자의 보폭에 따른 조절이 가능하게 된다.

상기 연결링크(350)는 구동풀리(340)에 결합되는 제1피봇단(351) 측으로부터 소정길이를 오목하게 구부려진 곡선구간(355)으로 형성시켜 상기 구동풀리(340)의 회전시 곡선구간(355)이 구동풀리(340)의 고정축을 감싸는 형태로 회전되도록 하여 간섭이 방지되도록 할 수 있고, 구동풀리(340)의 전, 후면에 각각 대향되도록 한 쌍을 결합시켜 동력전달 시 비틀림이 방지되도록 할 수 있다.

또한, 상기 관절회전부(360)는 제1베이스판(120)에 형성된 고관절축(123)에 회전 가능한 상태로 축결합되는데, 보다 자세한 구성은 뒤에서 설명하기로 한다.

다음, 도 4에서 보는 바와 같은 대퇴부 고정부(200)는 상기 관절회전부(360)의 하단에 대퇴부 지지대(210)가 결합단(211)을 이용해 결합되며, 상기 대퇴부 지지대(210)의 상측에 일방향으로만 회전되도록 회전캠(240)이 축결합되어 베이스판(120)에 고정 설치된 고정캠(125)과의 사이에 내전 및 외전작용이 유도되도록 하고, 상기 대퇴부 지지대(210)의 수직방향으로 인체의 대퇴부와 고정되기 위한 대퇴부 벨트(220)(230)가 형성된다.

여기서, 상기 관절회전부(360)는 고관절축(123)을 중심으로 양단에 날개를 형성하고, 각각의 날개 끝단에는 수평방향으로 관통되는 핀홀(363)을 형성하게 된다.

이때, 상기 날개의 일측 끝단이 연결링크(350)와 힌지결합되는 제3피봇단(361)을 형성하게 된다.

상기 관절회전부(360) 내측에는 대퇴부 지지대(210) 및 베어링 케이스(380)가 핀홀(363)(211a)(381)이 축 일치되도록 정렬되어 외측으로부터 힌지핀(P3)(P4)을 이용해 결합된다.

이때, 상기 베어링 케이스(380) 내에서는 제1베이스판(120)의 고관절축(123)과 축 결합되는 베어링(370)이 설치되고 있다.

또한, 상기 회전캠(240)의 축 중심에 일 방향 회전만이 가능하도록 된 원웨이 클러치베어링(250)이 설치되고 있고, 이와 같은 회전캠(240)은 회전캠 수용 부(213)에 수용된 후, 상측으로부터 캠핀(260)이 축 결합됨으로써, 이탈이 방지된다. 이때, 상기 캠핀(260)의 이탈과 회전을 방지하기 위한 힌지핀(P5)이 회전캠 수용부(213) 하측에서 결합되도록 할 수 있다.

앞서, 설명한 바와 같은 본 발명은 도면을 통해 편마비 환자용 보행보조기를 설명하고 있으나, 필요에 따라서는 앞서 언급된 바와 같은기 동력 구동부(300) 및 대퇴부 고정부(200)의 구성을 제2베이스판(130)에도 대응 장착시켜 사용할 수도 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 구성에 상기 동력 구동부(300)를 제어하기 위한 제어부 및 콘트롤러가 장착되도록 할 수도 있다.

이와 같은 제어부 및 콘트롤러는 주지 공용된 기술로서, 환자의 장애정도에 따른 맞춤형 구동이 가능하도록 한다.

이와 같은 제어부의 제어프로그램은 병원 등의 재활프로그램과 연계시키는 것이 가능하도록 할 수 있도록 하고, 이를 위해 프로그램의 입력 및 수정이 용이한 외부입력수단(디스켓 또는 USB포트 등)이 구비되도록 할 수도 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 동력보행보조기에 대한 작용을 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 동력보행보조기의 측면 구동상태를 단계별로 도시한 단계별 작동 상태도이고, 도 7a 내지 7b는 본 발명에 따른 동력보행보 조기의 전두면 움직임을 구현하는 캠 작용을 설명하는 개념도이며, 도 8은 고관절의 시상면에서의 관절운동과 관절 토크를 나타낸 그래프이고, 도 9는 슬관절의 시상면에서의 관절운동과 관절 토크를 나타낸 그래프이며, 도 10은 족관절의 시상면에서의 관절운동과 관절 토크를 나타낸 그래프이고, 도 11은 고관절의 전두면에서의 관절운동을 나타낸 그래프이다.

먼저, 환자 본인이 콘트롤러 등을 이용해 제어부에 신호를 입력하면, 상기 구동신호를 입력 받은 모터(310)가 구동하게 되고, 회전축과 결합된 모터풀리(320)를 회전시키게 된다.

이때, 상기 모터풀리(320)는 그 외주면을 감싸고 있는 타이밍벨트(330)를 구동시키게 되고, 상기 타이밍벨트(330)는 구동풀리(340)를 연동시키게 되며, 상기 구동풀리(340)는 이와 결합된 연결링크(350)를 직선 운동시키게 된다.

이때, 상기 구동풀리(340)는 모터(310)의 회전축에 직접 결합되는 형태로 장착될 수도 있다.

상기 연결링크(350)는 구동풀리(340)의 회전둘레에 제1피봇단(351)이 힌지 결합되고 제2피봇단(353)이 관절회전부(360)의 일 끝단에 힌지 결합되어 직선운동 즉, 크랭크운동을 수행한다.

이때, 상기 연결링크(350)의 직선운동을 전달받는 관절회전부(360)는 고관절축(123)을 중심으로 소정범위의 각운동이 이루어지게 된다.

이때, 상기 관절회전부(360)에는 대퇴부 지지대(210)가 결합된 상태로서, 상기 대퇴부 지지대(210)는 내측 상 하단에 각각 형성된 대퇴부 벨트(220)(230)에 대 퇴부를 고정시켜 전후 방향으로 각 운동시킴으로써, 보행이 이루어지도록 한다.

이때, 상기 대퇴부 지지대(210)의 각 운동되는 범위는 도 6a 내지 6d에서 보는 바와 같이 전후 각도를 달리하여 설계된다.

도면에서는 전방 30° , 후방 10° 범위로 설계되어 있으나, 이는 환자의 상태에 따라 보폭이나 보행속도가 달라질 수 있기 때문에 이로 인한 각운동 범위는 얼마든지 다른 형태로 설계될 수 있다.

이때, 도 6d를 참조하게 되면 대퇴부 지지대(210)가 5° 범위 전후일 때, 전두면에서의 각도가 5° 이상 벌어지는 외전현상이 일어남을 볼 수 있다.

이에 대해 보다 자세히 설명하면, 상기 대퇴부 지지대(210)가 전후 각 운동될 때, 상기 대퇴부 지지대(210)에 장착된 회전캠(240)과 제1베이스판(120)에 장착된 고정캠(125) 사이에 상호 마찰운동 및 회전운동이 발생하게 된다.

이때, 상기 회전캠(240)과 고정캠(125)은 도 7a 내지 도 7b에서 보는 바와 같이 상호 치형 구조에 의한 정합 관계를 갖게 되는데, 상기 회전캠(240)은 대퇴부 지지대(210)의 전방 회동 시(도 7a) 원웨이 클러치베어링(250)에 의한 제동력이 작용되는 상태로서, 회전되지 못하고, 고정캠(125)의 치형을 타고 넘어가게 된다.

이때, 고정캠(125)과 회전캠(240)의 치형 높이에 따라 대퇴부 지지대(210)가 몸 중심의 외측으로 벌어지는 외전작용이 일어나게 된다.

이는, 인체가 보행을 위해 한 발을 디디는 동작에서 디딤발 측의 고관절은 몸 중심의 내측으로 중심이 이동되는 반면, 내 딛는 발 측의 고관절은 몸 중심 바깥쪽으로 벌어지는 경향을 보이는 인체 특성을 고려한 설계로서, 상기 외전 작용에 의해 전방으로 각 운동된 대퇴부 지지대(210)가 디딤발이 되고 반대측 발을 내딛는 순간 회전캠(240)이 역방향으로 회전하려는 힘이 작용하게 되는데, 이때 에는 회전캠(240)이 제동력이 제거된 상태로서, 고정캠(125)의 치형을 타고 넘지 않고, 회전됨으로써, 정상적인 각 운동이 이루어지게 된다. 이는 디딤발 측의 고관절이 몸 중심의 내측으로 이동되는 역할을 수행하게 된다.

도 6a를 살펴보면, 이는 도 8에서 도시되는 바와 같이 우측발이 지면에 닿기 시작하는 시점으로서, 고관절에 최대토크가 걸리고 각속도는 최소가 되는데, 이때 구동풀리(340)의 축 중심과 연결링크(350)의 제1피봇단(351) 및 제2피봇단(353)이 일직선상에 위치하게 된다.

다시 말해, 구동풀리(340)가 많이 회전하여도 연결링크(350)의 제2피봇단(353)과 이에 연결된 관절회전부(360)의 제3피봇단(361)이 조금밖에 회전하지 않는 배치가 되어 구동풀리(340)에 걸리는 토크를 적게 하면서 도 8과 같은 보행패턴을 나타내면서 대퇴부 지지대(210)를 회전시켜 인체의 대퇴부를 적은 힘으로도 움직일 수 있게 된다.

이와 같은 작용은 말기 입각기(전유각기)에서도 동일하게 나타고 도 9 내지 도 10에서와 같은 슬관절, 족관절에서도 동일한 적용이 가능하다.

도 11을 통해, 인체가 보행을 할 때 중간 입각기 때는 고관절이 안으로 내전하면서 신체의 무게중심을 발바닥에 위치시키게 되며, 중간 유각기 때에는 바깥쪽으로 외전을 하여 체중을 지지하고 있는 반대쪽 하지에 걸리지 않게 하는 보행특성을 가지는 것을 알 수 있다.

이상, 본 발명이 실시 예를 들어 설명되었으나, 본 발명의 실시 예는 단지 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명이 속하는 분야의 기술자는 본원의 특허청구범위에 기재된 원리 및 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변형 또는 변경할 수 있다.

상기 본 발명은 동력 구동부를 설치함으로써, 보행속도 및 보폭을 환자의 상태에 따라 자유롭게 조절할 수 있고, 근력이 현저하게 떨어져 있는 중증 환자의 보행을 모터 동력을 이용해 돕도록 함으로써, 신체에너지 사용을 최소화 시켜 중증 환자의 재활에 도움이 되도록 하는 한편, 장시간 사용에 따른 피로감을 최소화 할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

또한 본 발명은 회전캠 및 고정캠을 이용한 대퇴부 지지대의 내전 및 외전 작용이 유도되도록 함으로써, 인체의 보행특성을 최대한 고려하여 환자의 불편을 최소화 시키는 효과를 갖는다.

Claims (10)

1. 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트(110)가 구비되고, 상기 허리벨트(110)의 좌우 양측에 베이스판(120)(130)이 장착되며, 상기 베이스판(120)(130) 상에 인체의 대퇴부가 지지되도록 하는 대퇴부 지지대(210)가 고관절축을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 인체의 보행운동이 보조되도록 한 보행보조기로서,

   상기 베이스판 상에 축 결합된 대퇴부 지지대가 모터동력을 이용해 왕복운동되도록 하는 동력 구동부(300)를 형성하되 상기 동력 구동부(300)는,

   동력원으로서의 모터(310);

   상기 모터(310)의 회전력을 전달받도록 된 구동풀리(340);

   상기 구동풀리(340)의 회전축 둘레에 형성된 복수개의 핀홀(341) 중 어느 하나와 결합되는 제1피봇단(351)을 형성하고, 상기 제1피봇단(351)으로부터 소정거리 떨어진 위치에 제2피봇단(353)이 형성되는 막대형상의 연결링크(350)와;

   상기 베이스판(120) 상에 형성된 고관절축(123)에 회전 가능한 상태로 축 결합되고, 일단에 형성한 제3피봇단(361)을 상기 연결링크(350)의 제2피봇단(353)과 힌지 결합시켜 구동풀리(340)의 회전운동에 연동되는 각운동이 이루어지도록 된 관절회전부(360);

   를 포함하는 동력보행보조기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동풀리(340)의 중심에서 서로 다른 거리를 두고 형성되는 복수 개의 핀홀(341) 중 어느 하나의 핀홀(341)과 결합하도록 된 연결링크(350)의 제1피봇단(351)의 결합위치를 가변시켜 관절회전부(360)의 각운동 범위가 조절되도록 하는 동력보행보조기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 연결링크(350)를 구동풀리(340)의 전후면에 각각 대향되도록 한 쌍을 결합시켜 동력전달 시 비틀림이 방지되도록 하는 동력보행보조기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 연결링크(350)는 구동풀리(340)에 결합되는 제1피봇단(351) 측으로부터 소정길이를 오목하게 구부려진 곡선구간(355)으로 형성시켜 상기 구동풀리(340)의 회전시 곡선구간(355)이 구동풀리(340)의 고정축을 감싸는 형태로 회전되도록 하여 간섭이 방지되도록 하는 동력보행보조기.
5. 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트(110)가 구비되고, 상기 허리벨 트(110)의 좌우 양측에 베이스판(120)이 장착되며, 상기 베이스판(120) 상에 인체의 대퇴부가 지지되도록 하는 대퇴부 지지대(210)가 고관절축을 중심으로 회전 가능하게 결합되어 인체의 보행운동이 보조되도록 한 보행보조기로서,

   상기 베이스판(120)에 형성되는 고관절축(123)에 관절회전부(360)가 축 결합되고, 상기 관절회전부(360)의 하단에 대퇴부 지지대(210)가 결합되며, 상기 대퇴부 지지대(210)의 상측에 회전캠(240)이 일 방향 회전되도록 수용되고, 상기 회전캠(240)의 치면과 대합되는 치면을 갖는 고정캠(125)이 상기 베이스판(120)에 고정 설치되도록 하여 관절회전부(360)의 각운동 시, 회전캠(240)이 고정캠(125)과 치합되어 회전되거나, 회전되지 않는 상태로 강제 통과함으로써, 관절회전부(360)의 각운동방향에 따라 대퇴부 지지대(210)의 움직임이 내전 또는 외전 작용되는 동력보행보조기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 관절회전부(360)는 고관절축(123) 양단에 수평방향으로 관통되는 핀홀(363)을 형성하고, 상기 핀홀(363)과 축 일치되도록 대퇴부 지지대(210) 및 베어링 케이스(380)을 정합시켜 외측에서 힌지핀(P3)(P4)을 이용해 결합하도록 된 동력보행보조기.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 회전캠(240)의 축 중심에 일 방향 회전만이 가능하도록 된 원웨이 클러치베어링(250)이 설치되는 동력보행보조기.
8. 인체(골반)에 착용시키기 위한 허리벨트(110)가 구비되고, 상기 허리벨트(110)의 좌우 양측에 제1, 제2베이스판(120)(130)이 장착되며, 상기 제1, 제2베이스판(120)(130) 상에 각각 제1, 제2고정블록(140)(150)이 장착되고, 상기 제1, 제2고정블록(140)(150) 사이를 연결시켜 구조적 강도가 유지되도록 지지프레임(160)이 결합되는 체간 고정부(100);

   상기 제1고정블록(140)에 동력원을 제공하는 모터(310)가 장착되고, 상기 모터(310)의 회전력을 전달받도록 된 구동풀리(340)가 제1베이스판(120) 일측에 회전 가능한 상태로 축결합되고, 상기 구동풀리(340)의 회전축 둘레에 형성된 복수개의 핀홀(341) 중 어느 하나와 연결링크(350)의 제1피봇단(351)이 힌지 결합되며, 상기 연결링크(350)의 제2피봇단(353)과 힌지 결합되어 각 운동되도록 상기 베이스판(120) 상에 형성된 고관절축(123)에 회전 가능한 상태로 관절회전부(360)가 축 결합되는 동력 구동부(300);

   상기 관절회전부(360)의 하단에 대퇴부 지지대(210)가 결합되며, 상기 대퇴부 지지대(210)의 상측에 일방향으로만 회전되도록 회전캠(240)이 축결합되어 베이스판(120)에 고정 설치된 고정캠(125)과의 사이에 내전 및 외전작용이 유도되도록 하고, 상기 대퇴부 지지대(210)의 수직방향으로 인체의 대퇴부와 고정되기 위한 대퇴부 벨트(220)(230)가 형성되는 대퇴부 고정부(200);

   를 포함하는 동력보행보조기.
9. 제 1항 내지 제 8항으로 제작된 동력보행보조기를 족관절 또는 슬관절에 장착시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 동력보행보조기.
10. 제 1항, 2항, 3항, 4항, 8항, 9항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,

    상기 동력 구동부(300)를 제어하기 위한 제어부가 보조기에 장착되는 동력보행보조기.

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