KR101046631B1 - 회전부하 설정수단을 갖는 관절 보조 장비의 회전조인트및 상기 회전조인트를 이용한 관절 보조 장비 및 상기관절 보조 장비의 제작방법 - Google Patents

Abstract

회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 일체로, 용이하게 토크 검사를 행할 수 있도록 한다. 내측에 회전축부(7C) 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부(7B)를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부(7A)를 갖는 외측 부재(7)와, 상기 회전축부(7C)에 외측으로 끼워지기 위한 원웨이 클러치(50)와, 상기 원웨이 클러치에 외측으로 끼워지기 위한 금속제 부시(52)와, 상기 금속제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 합성수지제 부시(54)와, 상기 합성수지제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 브레이크 부시(56)와, 상기 브레이크 부시의 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부(7B)에 끼워 결합하는 원통형 볼록부(58)를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 내측 부재(6)와, 회전축부(7C)의 내측돌출부(7D)에 장착되고, 회전축부의 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼 기구로 구성된다.

관절, 보조, 회전범위 규제, 회전조인트

Description

회전부하 설정수단을 갖는 관절 보조 장비의 회전조인트 및 상기 회전조인트를 이용한 관절 보조 장비 및 상기 관절 보조 장비의 제작방법{joint of body prosthetic implement with means setting up torque, body prosthetic implement using the said joint, and method thereof}

도 １ 은, 본 발명의 제1실시예에 의한 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조 장비의 회전 조인트 주위 단면도이다．

도 ２ 는, 원웨이 클러치의 작동기구를 나타내는 단면 설명도이고, 도 2a는 클러치가 서로 맞물릴 때를 나타내고, 도 2b는 클러치의 공 회전시를 나타내고 있다.

도 ３ 은, 본 발명에 대한 제1 실시예의 회전 조인트를 이용한 관절보조장비의 정면도이다.

도 ４는，도 3에 나타낸 관절보조장비의 배면도이다.

도 ５ 는，도3, 도4에 나타낸 관절을 다리에 장착한 경우의 측면도이다．

도 ６ 은，스토퍼의 동작을 나타내는 설명도이고, 도 6a는 스토퍼와 내측 부재의 관계를 나타내는 정면도, 도 6b는, 도 6a의 것을 이용했을 때의 회전범위를 나타내는 설명도이다.

도 ７ 은, 도 6의 스토퍼보다도 폭이 넓은 스토퍼의 동작을 나타내는 설명도이고, 도 7a는 스토퍼와 내측 부재의 관계를 나타내는 정면도, 도 7b는 도 7a의 것을 이용했을 때의 회전범위를 나타내는 설명도이다．

도 8 은, 본 발명의 제 1실시예의 관절보조 장비로 평탄로를 보행하는 경우에 대한 상태를 나타내는데, 도 8a는 양발을 나란히 한 상태를 나타내는 도이고, 도 8b는 왼쪽 발을 한발 내딛은 상태를 나타내는 도이고, 도 8c는 오른쪽 발을 내딛어 착지하기 직전의 상태를 나타내는 도이고, 도 8d는 내딛은 오른쪽 발이 착지한 상태를 나타내는 도이다.

도 9 는, 본 발명의 제1 실시예에 대한 관절보조 장비로 오르막길을 보행하는 경우에 대한 상태를 나타내는데, 도 9a는 양발을 나란히 한 상태를 나타내는 도이고, 도 9b는 왼쪽 발을 한발 내딛은 상태를 나타내는 도이고, 도 9c는 오른쪽 발을 내딛어 착지하기 직전의 상태를 나타내는 도이고, 도 9d는 내딛은 오른쪽 발이 착지한 상태를 나타내는 도이다.

도 10 은, 본 발명의 제1 실시예의 관절보조장비로 내리막길을 보행하는 경우에 대한 상태를 나타내고, 도 10a는 양발을 나란히 한 상태를 나타내는 도이고, 도 10b는 왼쪽 발을 한발 내딛은 상태를 나타내는 도이고, 도 10c는 오른쪽 발을 내딛어 착지하기 직전의 상태를 나타내는 도이고, 도 10d는 내딛은 오른쪽 발이 착지한 상태를 나타내는 도이다.

도 11 은, 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 대한 관절보조장비의 측면도이다.

도 12 는, 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 대한 관절보조장비의 배면도이다.

도 13 은, 본 발명의 제2 실시예의 관절보조장비를 팔에 장착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도 14 는, 본 발명의 제2 실시예의 관절보조장비를 나타내고, 도 14a는 그 정면도, 도 14b는 그 측면도이다.

도 15 는, 본 발명의 제 3 실시예의 관절보조장비를 다리에 장착한 상태를 나타내는 측면도이다.

도 16 은, 도 15에 나타난 관절보조장비의 정면도이다.

도 17 은, 도 15에 나타난 관절보조장비의 배면도이다.

도 18 은, 도 15에 나타난 관절보조장비에 대한 부하의 설정을 나타내는 도이다.

도 19 는, 종래 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트 주위의 단면도이다.

-부호의 간단한 설명-

1 정강이 후면판 (한쪽 관절보호부재) 1A 튀어나온부

1B 아킬레스건부 1C 개구부

1K 홈

2 족저판 (다른쪽 관절보호부재) 2A 재치부

2B 입상부(立上)部 2C 발뒤꿈치뼈부(踵骨部)

2D 구멍 2K 홈

3, 4 벨트 5 금구

6 내측 부재(이너 하우징) 6A 플랜지부

6B 장홈부 6a, 6c 절결부(切缺部)

7 외측 부재(아우터 하우징) 7A 플랜지부

7B 고리모양의 오목부(홈부) 7C 회전축부

7D 내측돌출부 9 스토퍼

9A 원반부 9B 돌출부

11 구두창(sole)부 12 내저(內底)부

15 구두 16 설혁부(舌革部)

17 전혁부(前革部) 18 내측부

20 관절보조장비 21 상완부 판

21A 튀어나온부 22 전완부 판

22A 튀어나온부 23A~23D 벨트

25A, 25B 연결부재 27, 28 개방부

29 나사 30 보조장비

31 대퇴부용 판 31A 튀어나온부

32 정강이부용 판 32A 튀어나온부

33A~33E 벨트 35, 36 개방부

37A, 37B 연결용부재 50 원웨이 클러치

52 금속제 부시 54 합성수지제 부시

56 브레이크 부시 58 원통형 볼록부

60 외륜 62 축

64 용수철 66 굴림대

68 외륜캠 70 원형홈

72, 74 스페이서 B1, B2, B3 나사 또는 볼트

본 발명은, 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전조인트의 개량, 상기 개량 회전 조인트를 이용한 관절보조장비 및 상기 관절보조장비의 제작(조립)방법에 관한 것이다. 본 발명은, 특히 내반첨족(內反尖足)에 대한 교정용 관절보조장비로서 유효하다. 즉, 상하방향으로 인접하는 관절 보호부재 중, 한쪽 관절 보호부재에 대해서 다른 쪽 관절 보호부재를, 그들의 인접방향과 수직한 방향의 축심 주위로 회전가능하게 구성한 관절보조장비에 유효하게 적용할 수 있다.

내반첨족(內反足)이란, 다리가 내측으로 굽음으로써, 다리의 뒤가 안쪽으로 향함과 동시에, 발목을 컨트롤할 수 없고, 발의 발가락 앞쪽(이하, '발끝'라고 한다)이 하방으로 늘어뜨려져 있는 상태의 발을 말하고, 보행 시에 발끝이 지면에 걸려 넘어지기 쉬운 보행기능의 장해를 수반한다.

그리고, 상기와 같이 보행 시에 넘어지지 않도록 하기 위해서는, 발끝을 상방으로 교정하여, 발끝이 하방으로 늘어뜨려지지 않도록 하는 것이 일반적이고, 그것을 행하기 위한 관절보조장비(다리장비)로서는, 종래부터 각종의 것이 제안되고 있다. 즉, 도 7b에 도시한 것과 같이, 수직(연직)방향과 평행한 자세의 다리에 대해서 직교하는 수평방향과 평행하게 다리가 위치해 있는 상태(실선으로 표시)를 통상의 상태라고 하고, 상기 상태로부터 복사뼈(도시하지 않음)를 중심으로 발을 가상선(2점 쇄선)으로 표시하도록 상방을 들어 올리는 경우를 배굴(背屈)이라고 하고, 상기 통상의 상태로부터 하방으로 내리는 경우를 저굴(底屈)이라고 한다.

종래 관절보조장비에서는, 예를 들면, 상하방향으로 인접하는 상측 관절 보호부재에 대해 하방의 관절 보호부재를 회전이 자유롭도록 연결·구성하고, 상기 통상의 상태로부터 배굴 측으로 소정 각도(예를 들면 45도) 사이에서만, 하방의 관절 보호부재를 회전이 자유롭도록 설정해서, 통상 상태로부터 저굴하는 일이 없도록 하면서도, 배굴이 행해 질 수 있도록 구성되어 있다.

종래의 관절보조장비를 이용해서 평지를 보행하는 경우에는, 한쪽의 정상적인 다리를 한걸음 내딛고, 이어서, 관절보조장비를 장착한 측의 다리를 들어올리기 직전에, 관절보조장비를 장착한 측의 다리가 전방으로 조금 경사진 상태로 되기 때문에(도 8b참조), 배굴측으로 회전하고 있는 하측 관절 보호부재가, 발이 들어 올려짐과 동시에 발의 무게로 상기 통상의 상태로 되돌아가게 되고, 발끝이 하방으로 늘어뜨려져 있는 경우에 비하면 넘어지는 일을 적게 할 수 있다.

그러나, 내리막길을 보행할 경우에는, 다리측(상측) 의 관절 보호부재에 대 해서 발측(하측)의 관절 보호부재를 저굴측으로 회전시킬 필요가 있으나, 상기 구성으로는 저굴을 행할 수 없고, 앞쪽으로 기울어진 자세로서의 불안정한 보행이 되고, 자연히 가까운 상태의 보행이 곤란해지는 부적당한 경우가 있다. 또한, 오르막 길을 보행할 때에 발을 착지시킴으로서, 발을 지지하고 있는 하측의 관절 보호부재를 배굴시킬 수 있지만, 배굴상태의 발을 들어 올리는 경우에, 발의 무게로 하측의 관절 보호부재가 수평 자세로 되돌아 가버려, 발끝을 경사지에 접촉시켜 넘어져 버리기 쉬운 경우가 있었다. 즉, 내리막길에 있어서 저굴을 행할 수 있는 회전 각도를 갖는 구성으로 변경함으로서, 내리막길을 보행할 수 있으나, 내리막길에서 수평지나 오르막길로 이동하면, 그 구성으로는 보행 할 수 없는 것으로, 대단히 취급하기 어려운 것이었다.

상기의 상황을 감안해서, 저굴이나 배굴이 제한되지 않고, 자연에 가까운 상태에서 보행을 행할 수 있는 보조장비로서, 상하방향으로 인접하는 복수의 인체보호부재 중 한쪽의 인체보호부재에 대해서 다른 쪽의 인체보호부재를 회전이 자유롭도록 구성한 인체보조장비에 있어서, 상기 회전이 자유롭도록 구성한 인체 보호부재의 한쪽 회전방향에 대한 회전부하를, 다른 쪽 회전방향에 대한 회전부하보다도 크게 설정하기 위한 회전부하 설정수단을 설치 한 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1]국제공개 제02/39934호 팸플릿

그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 보조장비의 회전부는, 도 19에 나타낸 것과 같은 단면구조이다. 즉, 정강이(下腿) 후면판(80)의 하측 좌우양측에 원형의 개구(80K)를 형성하고, 그 개구(80K)에 내측으로부터 일단에 플랜지(86A)를 구비한 금속제(합성수지 등 강성이 있는 것이라면 어떤 재료라도 좋다)의 내측 원통부재(86)를 삽입하고, 해당 플랜지(86A)와 정강이(下腿) 후면판(80)을 복수의 비즈(B80)에 의해 고정하고 있다. 또한, 족저판(足底板)(82)의 상단에 원형의 개구(82K)를 형성하고, 그 개구(82K)에 내측으로부터 플랜지(87A) 및 고리모양으로 원형의 오목부(87B)를 구비한 외형이 원형이고 금속제(합성수지 등 강성이 있는 것이라면 어떤 재료라도 좋다)의 외측 부재(87)를 삽입하고, 해당 플랜지(87A)와 족저판(82)을 복수의 비즈(B82)에 의해 고정하고 있다. 그리고, 외측 부재(87)의 중심부에 형성된 원형의 회전축부(87C)에 회전부하 설정수단으로서 고리모양의 원웨이 베어링(88)을 외측에 끼워넣고, 상기 원웨이 베어링(88)을 외측에 끼워넣는 것으로 일부의 공간이 없어진 상기 오목부(87B)의 나머지 공간 내에 상기 내측 원통부재(86)를 끼워서 결합하고 있다. 또 상기 회전축부(87C)의 축심방향 일단부에 형성한 돌출부(87D)에 끼워 결합하는 스토퍼(89)를 해당 돌출부(87D)에 한 개의 비즈(B83)로 고정하고 있다.

이와 같이, 도19에 나타난 종래 보조장비의 회전부에 있어서는, 회전부의 조립 도중에, 정강이 후면판(80)을 내측 원통부재(86)의 양단 플랜지(86A)에 비즈(B80)에 의해 고정하여야 하고, 회전 조인트(도19의 구성으로부터 정강이 후면판(80) 및 족저판(82)을 제외한 구성)의 토르크(torque) 검사를 행하기 어렵다고 하 는 문제점이 있다.

또한, 도 19에서 회전부하 설정수단은, 내부에 원형의 오목부를 갖는 외측 부재(87)와, 외측 부재와 끼워결합하는 원형의 볼록부를 갖는 내측 원통부재(86)와, 두 개의 부재의 요철부에 끼워서 지지되는 부분에 삽입되는 원형의 원웨이 베어링(88)과, 상기 원웨이 베어링(88)과 내측 원통부재에 설치된 원반부에 끼워 설치되는 스토퍼(89)와, 스토퍼(89)에 설치된 나사구멍 및 외측 부재에 설치된 나사구멍을 관통하는 나사(B53)를 구비해서 이루어지는 구성이다. 원웨이 베어링(88)은 한쪽방향으로는 회전하지만, 다른쪽 방향(역방향)으로는, 힘을 더해도 전혀 회전하지 않는 것이고, 상기 회전부하 설정수단 구성은 불명확하여, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 기재되어 있지 않다.

해결하려고 하는 문제점은, 회전부 조인트의 조립 중에 정강이 후면판을 짜 넣을 필요가 있고, 회전부 조인트가 일체로 되어, 먼저 조립·완성할 수 없다는 점이다.

본 발명은, 회전 조인트의 조립완성 후에, 관절보조장비의 정강이 후면판 및 족저판(足底板)을 조립할 수 있도록 하여, 회전 조인트 일체로, 용이하게 토크 검사를 행할 수 있도록 하고, 나아가서는 부하의 안정을 도모할 수 있도록 한 것을 가장 주요한 특징으로 한다.

본 발명의 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 조인트는, 내측으로 회전 축부 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부(홈부)를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 외측 부재(아우터 하우징)와, 상기 회전축부에 외측으로 끼워지기 위한 원웨이 클러치와, 상기 원웨이 클러치에 외측으로 끼워지기 위한 금속제 부시(Bush)와, 상기 금속제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 합성수지제 부시와, 상기 합성수지제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 브레이크 부시와, 상기 브레이크 부시 외측의 외측부재의 상기 고리모양의 오목부에 끼워 결합하는 원통형 볼록부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 내측 부재(이너 하우징)와, 회전축부의 내측 돌출부에 설치되어, 회전축부의 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼 기구로서 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 구성하고, 내측 부재의 플랜지부에 내측 부재의 표면측(발에 접하는 측)으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재를 장착하고, 외측 부재의 플랜지부에 외측 부재의 표면측(외측)로부터 관절보조장비의 다른쪽 관절보호부재를 장착하도록 해서 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 회전 조인트에 있어서, 스토퍼기구의 스토퍼는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부가 내측 부재의 원반부에 설치된 장홈부에 끼워 결합되도록 구성된다. 또한, 브레이크 부시는 실리콘 수지제이다.

또한, 본 발명의 관절보조장비는, 관절의 상하방향에서 인접하는 한쪽 관절보호부재에 대해서 다른쪽 관절보호부재를 회전 조인트를 끼워 회전이 자유롭도록 연결·구성한 관절보조장비이며, 회전이 자유롭도록 구성한 관절보호부재의 한쪽 회전방향에 대한 회전부하를, 다른쪽 회전방향에 대한 회전부하보다도 크게 설정하기 위한 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 설치한 관절보조장비에 있어서, 이 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트가, 내측으로 회전축부 및 회전축부 주위의 고리모양의 오목부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 외측 부재와, 상기 회전축부에 외측으로 끼워지기 위한 원웨이 클러치와, 상기 원웨이 클러치에 외측으로 끼워지기 위한 금속제 부시(Bush)와, 상기 금속제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 합성수지제 부시와, 상기 합성수지제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 브레이크 부시와, 상기 브레이크 부시의 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부에 끼워 결합하는 원통형 볼록부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 내측 부재와, 회전축부의 내측 돌출부에 장착되어, 회전축부의 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼 기구로 구성되고, 내측 부재의 플랜지부에 내측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재를 장착하고, 외측 부재의 플랜지부에 외측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 다른쪽 관절보호부재를 장착하도록 해서 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 관절보조장비에 있어서, 스토퍼기구의 스토퍼는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부가 내측 부재의 원반부에 설치된 장홈부에 감합되도록 구성된다. 또한, 브레이크 부시는 실리콘 수지제이다.

이들 관절보조장비에 있어서, 관절보호부재가 발 뒤의 일부 또는 전부를 지지하는 족저판과, 관절 상부재가 다리의 일부 또는 전부를 보호하는 다리보호판으로 구성되고, 이들 부재의 인접하는 측단부끼리를 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 끼워 연결해서 다리 장비를 구성한다.

또한, 다리보호판과 족저판을 구비한 관절보조장비를 이용해서 보행을 행할 경우에, 족저판을 착지시킬 때에 가중되는 부하에 의해 족저판을 해당 족저판의 저면이 지면과 평행하게 되도록 회전시키고, 족저판을 들어 올릴 때에 해당 족저판 및 다리 보호판을 들어올리기 직전의 상태를 유지하도록 회전부하의 크기를 설정한다.

또한, 다리 보호판은 장딴지를 보호하는 정강이 후면판으로 이루어지고, 족저판 후면의 발뒤꿈치 뼈부 및 정강이 후면판의 하단부 후면의 아킬레스건부를 개방형으로 구성한다.

그리고, 정강이 후면판의 회전부 중심을 인체 생리학적 발 관절축의 상하높이 위치와 거의 동일한 높이로 설정한다. 또, 정강이 후면판에 상부 개구 및 하부 개구를 형성한다. 또, 정강이 후면판의 좌우 전단끼리에 종아리를 아래 종아리 후면판에 단단히 조임·고정하기 위한 고정부재를 설치하고, 족저판의 좌우 상단끼리에 발등을 족저판에 단단히 조임·고정하기 위한 고정부재를 설치한다.

회전부하 설정수단은, 회전이 자유롭도록 구성한 회전축부에 설치한 원웨이 클러치와, 상기 원웨이 클러치를 피복(被覆)한 금속제 부시와, 상기 금속제 부시를 피복한 합성수지제 부시와, 상기 합성수지제 부시를 피복한 브레이크 부시를 구비하고 있다.

또한, 발 뒤의 일부 또는 전부를 지지하는 족저판과, 다리의 일부 또는 전부를 보호하는 다리 보호판과, 보행 시에 족저판을 착지시킬 때에 가중되는 부하에 의해 족저판의 저면이 지면과 평행하게 되도록 회전시키고, 족저판을 들어 올릴 때에 족저판 및 다리 보호판을 들어올리기 직전의 상태로 유지하도록 다리 보호판의 회전축부에 설치된 회전부하 설정수단을 구비하고 있다.

관절보조장비로서, 대퇴(넓적다리)부의 일부 또는 전부를 덮는 대퇴보호부와, 정강이(종아리)부의 일부 또는 전부를 덮는 정강이보호부를 구비하고 있고, 이들 부재의 서로 인접하는 측을 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 끼워 연결해서 다리 장비를 구성할 수도 있다. 또한, 관절보조장비로서 상완(上腕)의 일부 또는 전부를 덮는 상완(上腕)보호부와, 전완(前腕)의 일부 또는 전부를 덮는 전완(前腕)보호부를 구비하고 있고, 이들 부재의 서로 인접하는 측을 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 끼워 연결해서 팔 장비를 구성할 수도 있다. 또한, 상기 다리장비에 있어서, 족저부가 구두의 저부에 일체로 설치된 구성으로 하는 경우도 있다.

또한, 본 발명의 관절보조장비의 제작(조립) 방법은, 원웨이 클러치에 금속제 부시를 피복하며 끼우고, 상기 금속제 부시에 합성수지제 부시를 피복하며 끼우며, 상기 합성수지제 부시에 브레이크 부시를 피복하며 끼운 것을 미리 제작해 두고, 내측으로 회전축부 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 외측 부재의 회전축부에 상기 3개의 부시를 갖는 원웨이 클러치를 피복하며 끼운 후, 브레이크 부시의 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부에, 양단에 플랜지부를 갖는 내측 부재의 원통형 볼록부를 끼워 결합하고, 이어서, 회전축부의 내측돌출부에 회전축부의 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼를 나사고정 또는 볼트 고정한 후, 내측 부재의 플랜지부에 내측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재를 장착함과 동시에, 외측 부재의 플랜 지부에 외측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 다른쪽 관절보호부재를 장착하는 것을 특징으로 하고 있다.

회전 조인트의 토크 검사 등을 용이하게 하는 목적을 회전 조인트의 조립 중에 한쪽 관절보호부재를 짜 넣었던 종래 방식을, 회전 조인트 조립완성 후에 관절보호부재를 짜 넣도록 함으로서 실현했다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시 예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 하기의 어느 실시예에 한정되는 것이 아니고, 적의 변경해서 실시 할 수 있는 것이다. 도 1은, 본 발명 의 제1 실시예에 의한 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트 주위의 단면을 나타내고 있다.

회전 조인트는, 내측에 회전축부(7C) 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부(홈부)(7B)를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부(7A)를 갖는 외측 부재(아우터 하우징)(7)와, 상기 회전축부(7C)에 외측으로 끼워넣기 위한 원웨이 클러치(50)와, 상기 원웨이 클러치(50)에 외측으로 끼워넣기 위한 금속제 부시(52)와, 상기 금속제 부시(52)에 외측으로 끼워넣기 위한 합성수지제 부시(54)와, 상기 합성수지제 부시(54)에 외측으로 끼워넣기 위한 브레이크 부시(56)와, 상기 브레이크 부시(56)의 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부(7B)에 끼워져서 결합하는 원통형 볼록부(58)를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부(6A)를 갖는 내측 부재(이너부 하우징)(6)와, 회전축부(7C)의 내측돌출부(7D)에 설치되고, 회전축부의 회전범위를 규 제하는 위한 스토퍼(9) 등을 갖는 스토퍼기구로 구성되어 있다. 이들 구성요소를 조합함으로써, 회전 조인트가 조립된다. (B3)는 나사 또는 볼트, (72, 74)는 스페이서이다.

그리고, 조립된 회전 조인트의 내측 부재(6)의 플랜지부(6A)에 내측 부재의 표면측(도1에 대해 우측)으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재인 정강이 후면판(1)을 설치하고, 외측 부재(7)의 플랜지(7A)에 외측 부재의 표면측(도1에 대해 좌측)으로부터 관절보조장비의 다른 쪽 관절보호부재인 족저판(2)을 설치한다. B1, B2는 나사 또는 볼트이다.

스토퍼 기구인 스토퍼(9)는 돌출부(9B)를 갖고, 상기 돌출부가 내측 부재의 원반부에 설치된 장홈부(6B)에 끼워 결합되도록 구성되어 있다. 금속제 부시(52)로서는, 예를 들면, 스테인레스 스틸제의 것이 이용되고, 합성수지제 부시(54)로서는, 예를 들면, 나일론제의 것이 이용되고, 브레이크 부시(56)로서는, 실리콘 수지제의 것이 이용된다. 그리고, 실리콘 수지의 경도를 바꿈으로서, 회전부하의 크기를 조절할 수 있다.

도2는 원웨이 클러치(50)의 작동기구를 나타내는 단면설명도이고, 도 2a는 클러치가 서로 맞물릴 때를 타나내고, 도 2b는 클러치의 공전시를 나타내고 있다. 도 2a에 나타낸 것과 같이, 외륜(60)이 축(62)에 대해서 시계 주위 방향으로 회전하려고 하면, 용수철(64)의 스프링 작용으로, 굴림대(66)는 외륜 캠(68)면의 맞물림 위치로 나아가고, 외륜 캠(68)면과 축(62)의 쐐기작용으로 축(62)을 구동한다. 한편, 도 2b에 나타낸 것과 같이, 외륜(60)이 축(62)에 대해서 반시계 주위 방향으 로 회전하면, 축(62)은 외륜(60)에 대해서 상대적으로 시계 주위 방향으로 회전하게 되고, 굴림대(66)는 외륜 캠(68)면으로부터 떨어져, 외륜(60)은 축(62)에 대해서 공전한다. 즉, 외륜(60)에 전술한 금속제 부시(52), 합성수지제 부시(54), 브레이크 부시(56)가 차례로 피복되며 끼워져, 도 2a에 나타난 클러치의 맞물림시에도, 브레이크 부시(56)와 내측 부재(6)의 원통형 볼록부(58)가 접동(摺動)할 수 있도록 구성되어 있다.

도3~도5는, 도1에 나타난 본 발명의 제1 실시예에 관계한 회전 조인트를 이용한 관절보조장비를 나타내고 있다. 상기 관절보조장비는, 무릎 후면의 장딴지를 보호하도록 평면에서 보았을 때 거의 원호상으로 만곡(彎曲)형성되고, 또한, 상단측에 무릎의 일부를 덮기 위해 전방으로 뻗어 나간 좌우 한쌍의 튀어나온 부(1A, 1A)를 구비한 정강이 후면판(다리 보호판) 1과, 발(발목보다 아래부분)을 지지하기 위해 수평면을 구비한 재치부(2A)와 상기 재치부(2A)의 좌우 양측으로부터 솟아오른 입상(立上)부(2B, 2B)를 구비한, 정면에서 보았을 때 거의 U자 형상의 족저판(2)의 두 개의 관절보호부재를 주요구성부재로 하고, 이들 상하방향으로 서로 이웃하는 정강이 후면판(1)과 족저판(2)을 수평축심 주위에서 회전이 자유롭도록 연결해 있다. 도3~도5에 나타난 2개의 벨트(3, 4)에 의해 무릎으로부터 아랫부분의 하지를 관절보조장비로 고정할 수 있도록 하고 있다. 상기 고정부재인 벨트(3, 4)는, 모두 조임 위치를 무단계로 조절할 수 있는 체결기(면파스너)로 이루어져 있지만, 고무제 벨트나 띠 등으로 구성해도 좋고, 정강이 후면판(1) 및 족저판(2) 자체에 다리를 보지(保持)하는 보지력이 있는 경우에는 없어도 좋다. 상기 정강이 후면판 (1)의 횡 일측의 전단에 상기 한쪽 벨트(3)의 일단이 고정되고, 또한, 해당 정강이 후면판(1)의 횡 다른측의 전단에 상기 벨트(3)의 선단을 통과시키기 위한 링모양의 금구(5)(도5 참조)가 고정되어 있다. 또한, 상기 족저판(2)의 횡 일측 상단에 상기 한쪽 벨트(4)의 일단이 고정되고, 또한, 해당 족저판(2)의 다른 일측 상단에 해당하는 한쪽 벨트(4)의 선단을 통과시키기 위한 구멍(2D)이 형성되어 있다.

상기 정강이 후면판(1) 및 족저판(2)은, 가소성을 갖도록 폴리에틸렌 등의 각종 합성수지나 이들 각종 합성수지에 합성고무나 금속 등의 다른 물질을 일부 혼입해서 구성함으로써, 경량화를 도모할 수 있으면서도, 장시간 사용의 피로로 의한 변형이나 변질 등이 없고, 게다가 보행 중에 몸으로부터 받는 비틀림 하중을 양호하게 흡수할 수 있는 것과 동시에, 하중이 작용하지 않을 때에는 원래 형태로 복원할 수 있는 이점이 있지만, 합성수지 이외의 재료로 구성할 수도 있다.

도 3에 나타나 있는 것처럼, 상기 정강이 후면판(1)의 하단부 후면의 아킬레스건부(1B) 및 족저판의 후면 발뒤꿈치 뼈부(2C)를 개방형으로 구성함으로써, 보조장비전체의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 구두를 신기 쉽게 할 수 있고, 나아가 정강이 후면판(1) 및 족저판(2)의 가소성 조절도 행할 수 있다. 도3~도5에서는, 구두를 생략했다. 도3~도5에 나타난 1C는, 상기 정강이 후면판(1)의 상하방향의 거의 중앙부에 형성한 개구부이고, 관절보조장비 전체의 경량화를 나아가 도모할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 정강이 후면판(1)의 하단 좌우양측과 족저판(2)의 상단 좌우양측은, 상기 도1에 나타난 회전 조인트로 회전이 자유롭도록 지지되어 있다.

도1~도3에 나타난 원웨이 클러치(50)를 구비한 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 설치함으로써, 한쪽 회전방향, 결국 상기 족저판(2)을 배굴시키는 배굴측 방향에 대한 회전부하를 0 또는 0에 가까운 상태로 할 수 있고, 또한, 다른쪽 회전방향, 결국 상기 족저판(2)을 저굴시키는 저굴측 방향에 대한 회전부하를 족저판(2)을 들어 올릴 때에 족저판(2) 및 정강이 후면판(1)을 들어올리기 직전의 상태로 유지할 수 있을 정도의 크기로 설정할 수 있다. 이에 따라, 부드러운 보행을 행할 수 있다. 족저판(2)을 들어 올릴 때에 족저판(2) 및 정강이 후면판(1)을 들어올리기 직전의 상태로 유지할 수 있고, 또한, 족저판(2)을 착지시킬 때에 다리로부터 가중되는 부하에 의해 족저판(2)을 그 저면이 접지면(지면)과 평행하게 또는 따른 자세가 되도록 회전시킬 수 있다면, 회전부하는 어떠한 크기로 설정해도 좋다.

상기 정강이(下腿) 후면판(1)의 회전중심X를 도5에 나타나도록, 인체 생리학적 족 관절축(거퇴(距腿)관절축이라고도 한다) 의 상하 높이 위치H를 동일 높이로 설정함과 동시에, 도5에서 나타낸 수직선과 교차하는 위치, 결국 전후방향 거의 중앙위치에 설정되어 있다. 이와 같이 정강이 후면판(1)의 회전중심X를 도5와 같이 설정하는 것이 가장 적당하지만, 다소 빗겨난 위치에 설정해도 좋다.

상기 스토퍼(9)는, 도 6a에 도시한 것과 같이, 상기 내측 부재(6)의 회전에 따라 해당 원방측 부재(6)의 원형홈(70)내를 접접(摺接) 안내하기 위한 원반부(9A)와, 상기 원반부(9A)의 외주연 일부에 지름방향으로 돌출하는 거의 역사다리꼴 형상의 돌출부(9B)로 이루어진다. 또한, 상기 내측 부재(6)의 플랜지(6A)의 원통부재측 단부(端緣)(지름방향내측 단부)의 외주방향으로 장홈부(6B)를 형성하고, 상기 장홈부(6B)에 상기 돌출부(9B)가 깊숙이 들어간 상태로 되어 있다. 따라서, 족관절 0도의상태, 결국 도 6b에 나타낸 것과 같이, 족B와 다리A가 거의 90도가 되는 상태(실선으로 나타나 있다)로부터 족저판(2)이, 저굴측으로 20도(도 6a, 도 6b에 나타낸 C1의 각도범위) 로, 배굴측으로 45도 (도 6a, 도 6b에 나타낸 D1의 각도범위) 회전할 수 있도록 하고 있다. 즉, 상기 장홈부(6B)의 양단에 지름방향 외측으로 향해 원호상으로 절결(切缺)한 절결부(6b, 6c)를 형성하고 있고, 장홈부(6B)를 각각 양단까지 정밀도 좋게 형성하지 않아도, 양단부에서의 부드러운 회전이 행해질 수 있도록 하고 있다.

또한, 도 7a에 상기 스토퍼(9)의 돌출부(9B)의 외주방향의 치수(폭 치수)가 도 6a에 나타난 상기 스토퍼(9)보다 크게(넓고)한 것을 나타내고 있고, 상기와 같이 족관절 0도의 상태로부터 족저판(2)이, 배굴측으로만 45도(도 7a, 도 7b에 나타난 D3의 각도범위) 회전할 수 있도록 하고 있다. 이와 같이, 장홈부(6B)의 길이, 돌출부(9B)의 폭은 적당하게 변경할 수 있다.

즉, 인체의 족관절의 가동역은, 저굴, 배굴(경우에 따라서는 35도 미만) 모두 45도 미만이고, 상기와 같이 회전각도를 45도로 설정함으로서, 인체에 의해 각도제한이 없는 자유로운 상태와 동등한 상태로 된다. 상기 회전 각도제한은 상기 설정한 각도로 제한되는 것은 아니다. 또, 상기 회전각도제한은, 내반첨족 증상의 정도(정도)등에 따라 변경해가기 위해서 필요한 경우가 있지만, 상기 스토퍼(9)를 생략해서 완전하게 자유로운 상태에서 실시해도 아무런 문제가 되지 않는다.

상기와 같이 구성된 관절보조장비를 환부에 장착해서 보행할 경우를 설명한 다. 우선, 지면이 수평한 평탄로를 보행할 경우에는, 도 8a에 나타나 있는 것처럼 건강한 측 왼쪽 발과 보조장비가 장착된 오른쪽 발이 측면에서 볼 때 나란한 상태로부터, 건강한 측 왼쪽 발을 한발 내딛으면, 도 8b에 나타나 있는 것처럼, 보조장비측 오른쪽 발의 다리A가 수직으로부터 15도(도 8b의 E1의 각도) 기울어진 자세가 된다. 이 때, 배굴측으로 회전부하가 0 또는 0에 가까운 상태이기 때문에, 정강이 후면판(1)이 부드럽게 다리A의 각도가 되도록 회전할 수 있다. 이어서, 보조장비측의 오른쪽 발을 한발 내딛기 위해 지면으로부터 들어 올리면, 도 8c에 나타나 있는 것처럼, 들어올리기 직전 상태의 자세(상기 오른쪽 발의 다리A가 수직자세로부터 전방으로 15도 기울어진 자세)를 보지한 채로 오른쪽 발을 이동시킬 수 있고, 오른쪽 발의 발끝이 전방으로 내려가 지면에 발끝이 걸리는 일이 없다. 그리고, 상기지면으로부터 오른쪽 발뒤꿈치를 지면에 착지시키면, 그 착지시켰을 때에 발로부터 가중되는 하중에 의해 족저판(2)이 저굴측으로 15도(도 8d의 E2 각도)회전하고, 족저판(2)을 그 저면이 지면과 평행하게 되도록 자세를 변경하는 것이다.

다음으로, 오르막길(비탈길)을 보행할 경우를 설명하면, 도 9a에 도시하고 있는 것처럼, 건강한 측 왼쪽 발과 보조장비가 장착된 오른쪽 발이 측면에서 볼 때 나란한 상태, 자세하게는 어느 발에 대해서도 다리가 수직자세로부터 전방으로 15도(도 9a의 F1 각도) 기울어진 경사자세로부터, 건강한 측 왼쪽 발을 한발 내딛으면, 도 9b에 나타나 있는 것처럼, 보조장비측 왼쪽 발의 다리A가 상기 앞으로 기울어진 자세로부터 나아가 15도 기울어 30도(도 9b의 F2 각도) 앞쪽으로 기울어진 자세가 된다. 이때, 배굴측으로 회전부하가 0 또는 0에 가까운 상태이기 때문에, 정 강이 후면판(1)이 부드럽게 다리A 각도에 합치하도록 회전할 수 있다. 이어서, 보조장비측 오른쪽 발을 한발 내딛기 위해 지면으로부터 들어 올리면, 도 9c에 나타나 있는 것처럼, 들어올리기 직전 상태의 자세(상기 오른쪽 발 다리A가 전방으로 30도 기울어진 자세)를 보지한 채 오른쪽 발을 이동시킬 수 있고, 오른쪽 발의 발끝이 전방으로 내려가 지면에 발끝이 걸리는 일이 없다. 그리고, 상기 지면으로부터 오른쪽 발뒤꿈치를 지면에 착지시키면, 그 착지시켰을 때에 발로부터 가중되는 부하에 의해 족저판(2)이 저굴측으로 30도(도 9d의 F3 각도)회전하고, 족저판(2)을 그 저면이 지면과 평행하게 되도록 자세를 변경한다.

마지막으로, 내리막길을 보행할 경우를 설명하면, 도 10a에 나타나 있는 것처럼, 건강한 측 왼쪽 발과 보조장비가 장착된 오른쪽 발이 측면에서 볼 때 나란한 상태, 자세하게는 어느 발에 대해서도 다리가 수직자세로부터 후방으로 15도(도10(a)의 G1 각도) 기울어진 경사자세로부터, 건강한 측 왼쪽 발을 한발 내딛으면, 도 10b에 나타나 있는 것처럼, 보조장비 측 오른쪽 발의 다리A가 상기 뒤쪽으로 기울어진 자세로부터 전방으로 경사져, 지면에 대해서 수직자세가 된다. 이 때, 배굴측으로 회전부하가 0 또는 0에 가까운 상태이기 때문에, 정강이 후면판(1)이 부드럽게 다리A 각도에 합치하도록 회전할 수 있다. 이어서, 보조장비측 오른쪽 발을 한발 내딛기 위해 지면으로부터 들어 올리면, 도 10c에 나타나 있는 것처럼, 들어올리기 직전 상태의 자세(상기 오른쪽 발 다리A가 지면에 대해서 수직이 되는 자세)를 보지한 채 오른쪽 발을 이동시킬 수 있고, 오른쪽 발의 발끝이 전방으로 내려가 지면에 발끝이 걸리는 일이 없다. 그리고, 상기 지면으로부터 오른쪽 발뒤꿈 치를 지면에 착지시키면, 그 착지시켰을 때에 발로부터 가중되는 부하에 의해 족저판(2)이 저굴측으로 30도(도 10d의 G2 각도)회전하고, 족저판(2)을 그 저면이 지면과 평행하게 되도록 자세를 변경한다.

도 11은, 상기 제1 실시예의 변형예에 관계된 관절보조장비의 측면도, 도12는 동일한 배면도이다. 이 변형예에서는, 상기 제1 실시예에 있어서, 외측 부재(7)보다 아래 부분을 구두(15)와 일체로 설치한 구성이다.

상기 변형예에 있어서는, 도3~도5에 나타난 상기 고정부재인 벨트(4)는, 구두(15)의 전혁부(前革部)(17) 및 설혁부(舌革部)(16)에 의해 발이 고정되므로, 생략되어 있다. 또한, 전혁부(17)에 끈이나 신축성이 자유로운 고무 등을 설치하고, 이것에 의해 발등 부분을 고정해도 좋다. 또, 입상(들어 올림)부(2B)는, 구두내부의 내측부(18)를 따라 미리 설치되어 있다. 마찬가지로, 재치부(2A)는 구두내부의 내저부(12) 또는 구두창(sole)부(11)와 일체로 되어 있다. 이 때, 재치부를 나사 등에 의해 고정하면 좋다.

그 외 부분은, 상술한 제1 실시예와 실질적으로 동일하기 때문에, 중복된 기재는 생략한다. 즉, 상기 변형예에서는, 구두와 일체로 형성된 부분이, 대체로 장딴지보다 아래 부분 이였지만, 구두 종류나 용도에 따라 튀어나온부(1A)나, 정강이 후면판(1)의 형상을 적당하게 조정해도 좋다. 또, 회전부하 조정수단의 조정용으로 구두내부에 조정용 개구부를 설치해도 좋다.

상기 제1 실시예를 장착한 후에 구두 등을 신을 경우에는, 발뒤꿈치 뼈부(2C)나 재치부(2A)의 두께만으로 구두내부가 비좁아지는 점에 더해, 구두와 보조장 비가 별체이기 때문에 운동을 행할 때에는 불편했다. 상기 실시예에서는 미리 튀어나온부나 재치부가 구두내부에 수납되어 있기 때문에, 운동 등을 행할 경우도 위화감을 느끼는 것이 경감된다. 또한, 외측 부재(7)가 구두내부에 수납되어 있기 때문에, 연결부분이 보호되는 이점이 있다.

도13, 도14(a), 도14(b)는, 본 발명에 관계된 제2 실시예의 관절보조장비를 나타내고 있다.

관절보조장비(20)는, 상완부(上腕部)의 후부를 보호하기 위한 좌우 한쌍의 튀어나온부(21A, 21A)를 갖는 판 (21)과, 동일하게 전완부(前腕部)의 후부를 보호하기 위한 좌우 한쌍의 (22A, 22A)를 갖는 전완부 용 판(22)을 구비하고, 원호상으로 만곡(彎曲)형성되어 있다. 이들 상완부 및 전완부 판(21, 22)이 서로 거의 팔꿈치 안쪽에서부터 팔꿈치에 걸쳐 수평축심주위로 회전이 자유롭도록 연결되어 있다. 이 때, 상기 외측 부재(7) 및 내측 부재(6)는, 상완부판(21)용 연결부재(25A)와, 전완부판(22)용 연결부재(25B)에 의해 연결된다. 그리고, 해당 두 개의 연결부재(25A, 25B)는 각각 판(21, 22)에 나사(29)등으로 고정된다.

또한, 상기 보조장비(20)에 구비된 4개의 벨트(23A~23D)에 의해, 상완 및 전완을 상기 보조장비(20)에 고정할 수 있도록 되어 있다. 고정부재인 벨트(23A~23D)는, 상기 제1실시예에서 설명한 고정용 벨트(3, 4)와 마찬가지로 모두 조임 위치를 무단계로 조정할 수 있도록 되어 있다. 즉, 상기 고정부재는, 보조장비(20)를 고정할 수 있으면 좋고, 개수도 4개가 아니어도 좋고 그 구성도 끈 등으로부터 구성되어 있어도 좋다. 또 도시하지 않았지만, 상기 금구(5) 등을 이용해서 조정해도 좋 다.

또한, 상기 상완부 및 전완부용 판 (21, 22)에는, 거의 상완부의 배면부 및, 전완부의 배면에 관계하는 부분에 개방부(27, 28)가 각각 설치되어 있고, 이에 따라 경량화가 도모되고 있다. 즉, 그 외의 부분은, 상술한 제1실시예와 실질적으로 동일하기 때문에, 중복된 기재는 생략한다.

상기 실시예에 관계하는 보조장비(20)에 의하면, 간단히 완부를 고정하는 깁스 등과 달리, 적당히 부하의 설정을 조정함으로서 사용자의 상태에 맞는 보조장비가 된다.

도15~도18은, 본 발명의 제3 실시예에 관계된 관절보조장비를 나타낸 도이다. 도15는, 상기 실시예에 관계한 보조장비(30)의 측면도이다. 보조장비(30)는, 대퇴부의 후부를 보호하기 위한 좌우 한쌍의 튀어나온부(31A, 31A)를 갖는 대퇴부(大腿部)용판(31)과, 마찬가지로 정강이부의 후부를 보호하기 위한 좌우 한쌍의 튀어나온부(32A, 32A)를 갖는 정강이부(下腿部)용판(32)을 구비한 원호상으로 만곡 형성되어 있다. 이들 정강이부 및 대퇴부 판(31, 32)이, 거의 무릎안쪽에서부터 무릎에 걸쳐 수평축심주위로 회전이 자유롭도록 연결되어 있다. 이 때, 상기 외측 부재(7) 및 내측 부재(6)는, 대퇴부용판(31)용 연결부재(37A)와, 정강이부용판(32)용 연결부재(37B)에 의해 연결된다. 그리고, 해당 두 개의 연결부재(37A, 37B)는 각각 판(31, 32)에 나사(29) 등으로 고정된다. 또한, 상기 보조장비(30)에 구비된 5개의 벨트 33A~33E에 의해, 정강이부 및 대퇴부를 상기 보조장비(30)에 고정할 수 있도록 되어 있다. 도시하지 않았지만, 상기 금구(5) 등을 이용해서 조정을 행해도 좋 다. 상기 대퇴부 및 정강이부용 판(31, 32)에는, 거의 대퇴부의 배면부 및, 장딴지의 주위에 관계하는 부분에 개방부(35, 36)가 각각 설치되어 있고, 이에 따라 경량화가 도모되고 있다.

예를 들면, 상기 보조장비(30)에 있어서 도18에 나타나 있는 것처럼, 한쪽 회전방향 R1에 무릎부가 굴곡할 때는 회전부하가 거의 0으로 되도록 설정하고, 역으로, 회전방향R2의 방향으로 굴곡할 때의 회전부하를 R1방향의 부하에 비해 크게 설정해 둔다. 상기 설정에 의하면, 예를 들면, 계단을 오를 때에, 건강한 측 발을 지지하도록 하고, 반대측 보조장비(30)를 설치한 측 발을 들어 올릴 때에 R1방향의 부하가 거의 0이기 때문에, 대퇴부의 굴곡에 따라 자연히 무릎부를 계단을 오르기에 만족하는 위치까지 굴곡시킬 수 있다. 다음으로, 건강한 측 발을 지점(支點)으로 체중이동에 의해 보조장비(30)를 장착한 측 발이 계단의 다음 단으로 도착까지는, 회전방향R2의 부하가 크게 설정되어 있기 때문에 상기한 위치에서 무릎부의 각도를 보지할 수 있다. 체중이동 후, 계단의 단면에 상기 보조장비(30)를 설치한 측 발이 닿으면, 상기 다리부에 가중되는 하중의 일부에 의해 보조장비(30)를 회전시킨다.

상기와 같이 실시예 3에 관계한 보조장비(30)를 이용함으로서, 통상의 보행시 뿐만이 아니라, 계단의 승강 등 평지의 보행에 비해 큰 하중이 한쪽 무릎에 관계된 운동에 있어서도, 보행을 지원할 수 있음과 동시에 충격을 흡수할 수 있는 보조장비가 된다.

또한, 상기 실시예 1을 발목에 설치함과 동시에, 상기 실시예 3을 무릎부에 사용하는 구성으로 해도 좋다. 그 외 부분은, 상술한 제1 실시예와 실질적으로 동일하기 때문에, 중복된 기재는 생략한다.

또, 본 발명에 관계된 관절보조장비는, 상기 실시예 외에도 손목이나 어깨부등의 관절접합부로의 적용이 가능하고, 보조장비의 형상 및 구체적 구성은 적당하게 변경 가능한 것이다.

다음으로, 본 발명의 관절보조장비의 제작방법(조립방법)에 대해서, 도1~도5에 나타난 실시예에 근거해 설명한다. 원웨이 클러치(50)에 금속제 부시(52)를 피복하며 끼우고, 상기 금속제 부시(52)에 합성수지제 부시(54)를 피복하며 끼우고, 상기 합성수지제 부시(54)에 브레이크 부시(56)를 피복하며 끼운 것을 미리 제작해 둔다. 그리고, 내측에 회전축부(7C) 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부(7B)를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부(7A)를 갖는 외측 부재(7)의 상기 회전축부(7C)에 상기 3개의 부시(52, 54, 56)를 가는 원웨이 클러치(50)를 피복하며 끼운 후, 브레이크 부시(56)의 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부(7B)에, 양단에 플랜지부 6A를 갖는 내측 부재(6)의 원통형의 볼록부(58)를 끼워 결합한다. 이어서, 회전축부(7C)의 내측돌출부(7D)에 회전축부인 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼(9)를 나사고정 또는 볼트 고정한다.

이와 같이 해서, 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 조립한 후, 내측 부재(6)의 플랜지(6A)에 내측 부재의 표면측(도1에 대해서 우측)으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재인 정강이 후면판(1)을 장착함과 동시에, 외측 부재(7)의 플랜지부(7A)에 외측 부재의 표면부(도1에 대한 좌측)로부터 관절보조장비의 다른 쪽 관절보호부재인 족저판(2)을 장착한다. 1K는 정강이 후면판(1)의 하단개구를 끼워 넣기 위한 홈, 2K는 족저판(2)의 상단개구를 끼워 넣기 위한 홈이다.

본 발명은, 회전 조인트 일체를 먼저 조립·완성시킬 수 있으므로, 회전 조인트 일체에서 용이하게 토크검사 등의 검사를 행할 수 있고, 부하의 안정을 도모할 수 있는 것과 동시에, 조립방법이 개량되어 작업능률을 향상시킬 수 있다. 또 회전 조인트 일체로 독립된 제품으로서, 특별주문품의 제조가 가능해 진다.

그리고, 본 발명에 의하면, 저굴측으로의 회전부하를 배굴측으로의 회전부하보다도 크게 설정함에 따라, 착지시킨 발을 들어 올릴 때에 그 들어 올리기 직전의 발의 각도로 관절보조장비를 지지시킬 수 있기 때문에, 발을 들어 올림과 동시에 발끝이 하방을 향해 지면에 발끝이 걸려 넘어지는 일이 없을 뿐만 아니라, 배굴측으로는 경쾌, 또한 부드럽게 회전시킬 수 있다. 또한, 발을 착지시킴에 따라 체중의 일부가 가중되는 부하가 관절보호부재를 회전시키는 회전력으로 변환되기 때문에, 회전부하가 크게 설정되어 있어도, 관절보호부재를 부드럽게 회전시켜 종래 불가능했던 저굴을 행할 수 있다. 따라서, 수평지는 물론, (오르막 및 내리막) 경사지 이외에, 수평지로부터 경사지로의 보행 또는 경사지로부터 수평지로의 보행 등, 어떠한 장소(변화하는 노면(路面) 상황)에 있어서도, 저굴이나 배굴을 부드럽게 행하면서, 자연히 가까운 상태에서 보행을 행할 수 있는 관절보조장비를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 족저판을 착지시킬 때에 가중되는 부하에 의해, 족저판을 그 저면이 지면과 평행하게 되도록 회전시키고, 족저판을 들어 올릴 때에 족저판 및 상기 다리 보호판을 들어올리기 직전의 상태로 유지하도록 회전부하의 크기를 설정함으로써, 발을 들어 올릴 경우에, 발끝을 경사지에 접촉시켜 넘어지는 것을 피할 수 있을 뿐만 아니라, 족저판을 착지시킬 경우에는, 착지시킬 때에 가중되는 부하(체중의 일부)에 의해, 부드럽게 족저판을 회전시킬 수 있고, 보다 한층 다루기 쉬운 관절보조장비로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 강도면에 있어서 문제가 되지 않는 족저판의 후면 발뒤꿈치 뼈부(踵骨部) 및 상기 정강이(下腿) 후면판의 하단부 후면의 아킬레스건 부를 개방형으로 구성함에 따라, 경량화 할 수 있을 뿐만 아니라, 구두를 신기 쉽게 할 수 있다. 또한, 족저판 및 정강이 후면판의 가소성 조절도 행할 수 있고, 환자에 대응한 관절보조장비로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 정강이 후면판의 회전중심을 인체 생리학적 족 관절축 상하 높이 위치와 거의 동일한 높이로 설정함으로써, 인체의 족 관절축과 정강이 후면판의 회전중심이나 족저판의 회전중심을 거의 동일하게 할 수 있기 때문에, 인체의 족 관절축이 움직이기 쉽게 되고, 보다 한층 다루기 쉬운 관절보조장비를 구성할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 정강이 후면판의 상하중간부에 개구를 형성함에 따라, 나아가 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 가소성의 향상을 도모할 수 있고, 어떠한 환자에게도 최적한 관절보조장비를 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 정강이 후면판의 좌우 전단끼리 또는 족저판의 좌 우 상단끼리에 걸쳐 인체를 상기 정강이 후면판 또는 족저판에 고정하기 위한 고정부재를 설치함으로써, 보행 중에 관절보조장비가 끌러지는(풀려지는) 것을 회피할 수 있고, 보행을 양호하게 행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 회전부하 설정수단이 회전이 자유롭도록 구성한 관절보호부재의 회전축부에 설치한 원웨이 클러치 및 부시 등으로 구성함으로써, 한쪽 측(예를 들면, 배굴측)으로 회전부하를 가능한 없앨 수 있고, 다른측(예를 들면 저굴측)으로 회전부하를 족저판에 올려져 있는 발의 중량으로 족저판이 회전하는 일이 없을 정도의 크기로 설정할 수 있고, 보다 한층 자연스러운(부드러운) 보행을 행 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 한 쪽측(예를 들면 배굴측)으로 회전부하를 가능한 없앨 수 있고, 다른측(예를 들면 저굴측)으로 회전부하를 족저판에 올려져 있는 발의 중량으로 족저판이 회전하는 일이 없을 정도의 크기로 설정 할 수 있기 때문에, 저굴이나 배굴이 제한되지 않고, 한층 자연스럽게 가까운 상태에서 보행을 행할 수 있는 관절보조장비를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명을 구두 내부에 미리 설치한 구성으로 해도 좋다. 구두내부에 미리 재치부 등이 수납되어 있으므로, 운동시 등의 사용에도 견딜 수 있는 관절보조장비를 제공 할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 상완부와 전완부의 보호판을 상기 회전부하 설정수단에 의해 연결한 보조장비로도 구성이 가능하고, 상기 구성에서, 한쪽 회전부하를 다른쪽 회전부하에 비교해서 크게 설정함으로써, 사용자의 상태에 맞춘 팔꿈치부용 보조장비를 제공 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 대퇴부 및 정강이부의 보호판을 상기 회전부하 설정수단장치에 의해 연결한 관절보조장비로도 구성이 가능하고, 상기 구성에 있어서, 한쪽 회전부하를 다른쪽 회전부하에 비해서 크게 설정함으로써, 계단 등의 승강에 대한 무릎부의 굴곡을 적절히 보충해, 넘어짐 등의 방지가 가능한 무릎부용 보조장비를 제공 할 수 있다.

Claims (18)

1. 내측에 회전축부 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 외측 부재와,

   상기 회전축부에 외측으로 끼우기 위한 원웨이 클러치와, 상기 원웨이 클러치에 외측으로 끼워지기 위한 금속제 부시와, 상기 금속제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 합성수지제와, 상기 합성수지제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 브레이크 부시와, 상기 브레이크 부시의 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부에 끼워 결합하는 원통형 볼록부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 내측 부재와,

   회전축부의 내측돌출부에 장착되고, 회전축부의 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼 기구로서 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 구성하고,

   내측 부재의 플랜지부에 내측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재를 장착하고, 외측 부재의 플랜지부에 외측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 다른쪽 관절보호부재를 장착하도록 해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트.
2. 제 1 항에 있어서,

   스토퍼 기구의 스토퍼는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부가 내측 부재의 원반부에 설치된 장홈부에 끼워 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   브레이크 부시가 실리콘수지제인 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트.
4. 관절의 상하방향에서 인접하는 한쪽 관절보호부재에 대해서 다른쪽 관절보호부재를 회전 조인트를 통하여 회전이 자유롭게 연결·구성한 관절보조장비로서, 회전이 자유롭도록 구성한 관절보호부재의 한쪽 회전방향에 대한 회전부하를, 다른쪽 회전방향에 대한 회전부하보다도 크게 설정하기 위한 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 설치한 관절보조장비에 있어서,

   상기 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트가, 내측으로 회전축부 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 외측 부재와, 상기 회전축부에 외측으로 끼워지기 위한 원웨이 클러치와, 상기 원웨이 클러치에 외측으로 끼워지기 위한 금속제 부시(Bush)와, 상기 금속제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 합성수지제 부시와, 상기 합성수지제 부시에 외측으로 끼워지기 위한 브레이크 부시와, 상기 브레이크 부시의 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부에 끼워 결합하는 원통형 볼록부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부 를 갖는 내측 부재와, 회전축부의 내측 돌출부에 장착되어, 회전축부의 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼 기구로 구성되고,

   내측 부재의 플랜지부에 내측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재를 설치하고, 외측 부재의 플랜지부에 외측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 다른쪽 관절보호부재를 설치하도록 해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 스토퍼기구의 스토퍼는 돌출부를 갖고, 상기 돌출부가 내측 부재의 원반부에 설치된 장홈부에 끼워 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
6. 제 4항 또는 제5 항에 있어서,

   브레이크 부시가 실리콘수지제인 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
7. 제 4항에 있어서,

   관절보호부재가 발 뒤의 일부 또는 전부를 지지하는 족저판과, 다리의 일부 또는 전부를 보호하는 다리보호판으로 구성되고, 이들 부재의 인접하는 측단부끼리를 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 이용하여 연결해서 다리 장비를 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
8. 제 4항에 있어서,

   다리보호판과 족저판(足底板)을 구비한 관절보조장비를 이용해서 보행을 행할 경우에, 족저판을 착지시킬 때에 가중되는 부하에 의해 족저판을 해당 족저판의 저면이 지면과 평행하게 되도록 회전시키고, 족저판을 들어 올릴 때에 해당 족저판 및 다리 보호판을 들어올리기 직전의 상태를 유지하도록 회전부하의 크기를 설정해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
9. 제 4항에 있어서,

   다리보호판은 장딴지를 보호하는 정강이(下腿) 후면판으로 이루어지고, 족저판의 후면의 발뒤꿈치뼈부 및 정강이 후면판의 하단부 후면의 아킬레스건부를 개방형으로 구성한 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 정강이 후면판의 회전부 중심을 인체 생리학적 족 관절축의 상하높이 위치와 동일한 높이로 설정한 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 정강이 후면판에 상부 개구 및 하부 개구를 형성해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 정강이 후면판의 좌우 전단끼리에, 정강이를 정강이 후면판에 단단히 조임·고정하기 위한 고정부재를 설치하고, 족저판의 좌우 상단끼리에 발등을 족저판에 단단히 조임·고정하기 위한 고정부재를 설치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
13. 제 4항에 있어서,

    상기 회전부하 설정수단이, 회전이 자유롭도록 구성한 회전축부에 설치한 원웨이 클러치와, 상기 원웨이 클러치를 피복(被覆)한 금속제 부시와, 상기 금속제 부시를 피복한 합성수지제 부시와, 상기 합성수지제 부시를 피복한 브레이크 부시를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
14. 제 4항에 있어서,

    발뒤의 일부 또는 전부를 지지하는 족저판과, 다리의 일부 또는 전부를 보호하는 다리 보호판과, 보행시에 족저판을 착지시킬 때에 가중되는 부하에 의해 족저판의 저면이 지면과 평행하게 되도록 회전시키고, 족저판을 들어 올릴 때에 족저판 및 다리 보호판을 들어 올리기 직전의 상태로 유지하도록 다리 보호판의 회전축부에 설치된 회전부하 설정수단을 구비해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
15. 제 4항에 있어서,

    대퇴(넓적다리)부의 일부 또는 전부를 덮는 대퇴보호부와, 정강이부의 일부 또는 전부를 덮는 정강이보호부를 구비하고 있고, 이들 부재의 서로 인접하는 측을 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 이용하여 연결해서 다리 장비를 구성한 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
16. 제 4항에 있어서,

    상완(上腕)의 일부 또는 전부를 덮는 상완 보호부와, 전완(前腕)의 일부 또는 전부를 덮는 전완 보호부를 구비하고 있고, 이들 부재의 서로 인접하는 측을 회전부하 설정수단을 갖는 회전 조인트를 이용하여 연결해서 팔 장비를 구성한 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
17. 제 7항에 있어서,

    족저부가 구두의 저부에 일체로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비 회전 조인트를 이용한 관절보조장비.
18. 원웨이 클러치에 금속제 부시를 피복하며 끼우고, 상기 금속제 부시에 합성수지제 부시를 피복하며 끼우고, 상기 합성수지제 부시에 브레이크 부시를 피복하며 끼운 것을 미리 제작해 두고, 내측에 회전축부 및 상기 회전축부 주위의 고리모양의 오목부를 가짐과 동시에, 양단에 플랜지부를 갖는 외측 부재의 회전축부에 상기 3개의 부시를 갖는 원웨이 클러치를 피복하며 끼운 후, 브레이크 부시 외측의 외측 부재의 상기 고리모양의 오목부에, 양단에 플랜지부를 갖는 내측 부재의 원통형 볼록부를 끼워 결합하고, 이어서, 회전축부의 내측돌출부에 회전축부의 회전범위를 규제하기 위한 스토퍼를 나사고정 또는 볼트 고정한 후, 내측 부재의 플랜지 부에 내측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 한쪽 관절보호부재를 설치함과 동시에, 외측 부재의 플랜지부에 외측 부재의 표면측으로부터 관절보조장비의 다른쪽 관절보호부재를 장착하는 것을 특징으로 하는 회전부하 설정수단을 갖는 관절보조장비의 제작방법.

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