KR102091227B1 - 요추운동 보조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 요추운동 보조장치에 관한 것이다. 본 발명은 인체에 착용되어 굴전 및 신전 운동을 포함한 요추운동 시 인체에 지지력을 가하는 요추운동 보조장치에 있어서, 인체의 상체에 고정되는 상체 고정부재; 인체의 하체에 고정되는 하체 고정부재; 상기 상체 고정부재와 하체 고정부재를 연결하고, 굴전 운동 시 연신되고 신전 운동 시 수축되면서 상기 상체 고정부재를 지지하는 요추 지지부재; 및 굴전 운동 시 아이들 상태로 구동되고, 신전 운동 시 상기 요추 지지부재가 수축되도록 구동력을 제공하는 구동원을 포함할 수 있다.

Description

요추운동 보조장치{ASSISTANT APPARATUS FOR LUMBAR MOTION}
본 발명은 요추운동 보조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 요추 부위에 장착되어 요추운동을 보조하는 요추운동 보조장치에 관한 것이다.
현대 의학의 발달로 인해 그동안 생명에 위협이 되어 왔던 다양한 질환들이 용이하게 치료되기 시작하면서 인간의 수명은 빠르게 증가하고 있다. 의학의 발전은 수명 연장이라는 긍정적 측면뿐만 아니라 고령 인구의 증가라는 부정적 측면도 가지고 있다. 고령 인구의 증가는 세계적인 추세이며, 특히 우리나라 인구 구성상 고령화 추세는 세계에서 가장 빠른 속도를 보이고 있다. 고령 인구의 증가로 빈발하게 되는 질환은 뇌신경, 심혈관계, 피부, 관절 및 안과 질환 등 매우 다양하다.
척추분야는 고령화 사회로 진입하면서 환자의 수가 가장 빨리 증가하고 있는 분야 중 하나이며 대부분 퇴행성 척추질환이 그 원인으로 작용하고 있다. 대부분의 퇴행성 척추질환은 대증적 치료나 간단한 시술 또는 수술 등의 치료로 비교적 안전하게 치료가 되고 있다. 그러나 퇴행성 요추후만증은 대증적 치료가 불가능하며 수술은 수천만원에 이르는 고비용과 수술 사망률의 가능성이 있어 치료가 매우 어려운 분야이다. 퇴행성 요추후만증은 노인에서 척추기립근 기능이 저하되면서 요추를 바로 세울 수 없기 때문에 허리가 앞으로 굽는 질환으로 불편한 자세, 심한 요통 및 전방 시야 방해 등으로 단거리 보행뿐 아니라 잠시 서 있는 자세도 힘들게 되어 운동량이 현저히 감소하게 된다.
노인에게 있어 운동량의 저하는 전신 근육량의 저하와 골다공증 악화 등 근골격계 합병증 뿐 아니라 당뇨가 있는 경우 혈당 조절의 문제, 심폐기능의 저하로 인한 수명 단축 등 다양한 건강 문제를 유발할 수 있다. 이와 같이 퇴행성 요추후만증은 고령에서 삶의 질을 현저히 저하시키는 질환임에도 불구하고 현대 의학으로 치료가 매우 어렵고 위험하기 때문에 이를 돌파하기 위한 새로운 치료법의 개발이 시급한 실정이다.
현시점에서 퇴행성 요추후만증에 대한 가장 확실한 의학적 치료법은 척추고정 수술로 일반적으로 제10번 흉추에서 천추와 장골까지 약 20개의 금속 나사못과 20-40cm 정도 길이의 금속 로드(rod)를 연결하여 강제로 허리를 펴 주는 방법이다. 그러나, 수술이 매우 어렵고 높은 합병증의 위험성을 가진 수술법이기 때문에 제한된 병원에서만 시행하고 있으며 수술 후에는 수술부위 통증과 고정된 허리 척추 관절을 전혀 움직일 수 없다는 문제점도 가지고 있다.
대한민국 등록특허공보 제20-0343123호(2004.02.14. 등록)
본 발명은 척추질환 환자가 착용한 상태에서 굴전 및 신전 운동을 용이하게 할 수 있도록 보조하는 요추운동 보조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 요추운동 보조장치는 인체에 착용되어 굴전 및 신전 운동을 포함한 요추운동 시 인체에 지지력을 가하는 요추운동 보조장치에 있어서, 인체의 상체에 고정되는 상체 고정부재; 인체의 하체에 고정되는 하체 고정부재; 상기 상체 고정부재와 하체 고정부재를 연결하고, 굴전 운동 시 연신되고 신전 운동 시 수축되면서 상기 상체 고정부재를 지지하는 요추 지지부재; 및 굴전 운동 시 아이들 상태로 구동되고, 신전 운동 시 상기 요추 지지부재가 수축되도록 구동력을 제공하는 구동원을 포함할 수 있다.
상기 상체 고정부재는 인체의 가슴 부위를 감싸도록 고정되고, 상기 하체 고정부재는 인체의 허리 부위를 감싸도록 고정될 수 있다.
상기 요추 지지부재는 상기 상체 고정부재 및 하체 고정부재의 양측에 각각 구비되고, 각각의 요추 지지부재는 한 쌍이 힌지결합될 수 있다.
상기 요추 지지부재에는 상기 요추 지지부재가 수축되도록 탄성력을 제공하는 탄성부재가 구비될 수 있다.
상기 요추 지지부재는 벨로우즈 형상일 수 있다.
상기 요추 지지부재에는 신전 운동 시 상기 요추 지지부재의 수축을 감지하여 상기 구동원으로 구동신호를 전달하는 신전 감지센서가 구비될 수 있다.
상기 구동원은 한 쌍으로 구성된 상기 요추 지지부재의 사이에 힌지 결합될 수 있다.
상기 구동원의 구동축에 구비되는 구동풀리; 상기 하체 고정부재 측에 구비되는 제1 종동풀리; 및 상기 상체 고정부재 측에 구비되는 제2 종동풀리를 포함하고, 상기 구동풀리, 제1 종동풀리 및 제2 종동풀리에는 케이블이 감아질 수 있다.
상기 제2 종동풀리의 축은 상기 요추 지지부재가 수축되는 방향으로 탄성력을 제공하도록 탄성 지지될 수 있다.
상기 구동원과 제2 종동풀리의 사이에는 제3 종동풀리가 회전가능하게 장착되고, 상기 제2 종동풀리와 제3 종동풀리의 사이에는 제4 종동풀리가 회전가능하게 장착될 수 있다.
상기 제4 종동풀리의 축은 상기 요추 지지부재가 수축되는 방향으로 탄성력을 제공하도록 탄성 지지될 수 있다.
상기 요추 지지부재에는 신전 운동 시 상기 요추 지지부재의 수축을 감지하여 상기 구동원으로 구동신호를 전달하는 신전 감지센서가 구비될 수 있다.
상기 요추 지지부재, 구동원, 구동풀리, 제1 종동풀리 및 제2 종동풀리는 적어도 2개 이상의 세트로 구성될 수 있다.
상기 구동원은 상기 하체 고정부재 측에 구비되고, 상기 구동원의 구동축에는 구동풀리가 구비되며, 상기 상체 고정부재 측에는 제1 종동풀리가 구비되고, 상기 구동원과 제1 종동풀리의 사이에는 제2 종동풀리가 구비되는데, 상기 구동풀리, 제1 종동풀리 및 제2 종동풀리에 감아진 케이블의 단부는 상기 제1 종동풀리 측에 고정될 수 있다.
상기 제1 종동풀리는 적어도 2개 이상이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 척추질환 환자가 요추운동 보조장치를 착용한 상태에서 굴전 및 신전 운동을 용이하게 할 수 있기 때문에 환자가 자유롭게 허리를 구부리거나 펼 수 있고 일상생활 행동들을 원활히 할 수 있다.
또한, 요추운동 보조장치를 착용한 상태로 생활함으로써, 고위험 합병증이 동반될 수 있는 수술이 불필요하고, 운동량이 늘게 됨으로써 근육량의 증가, 심폐 기능의 호전으로 건강 수명 연장을 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 착용예를 보인 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 굴전 및 신전 운동 시 요추운동 보조장치가 구동되는 것을 보인 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 구동력 전달 구성을 보인 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 측면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 굴전 및 신전 운동 시 요추운동 보조장치가 구동되는 것을 보인 도면.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 정면도.
도 8 및 도 9은 이중 도르래를 이용한 요추운동 보조장치의 정면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 정면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 요추운동 보조장치의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 착용예를 보인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 굴전 및 신전 운동 시 요추운동 보조장치가 구동되는 것을 보인 도면이다.
이에 도시된 바에 따르면, 사용자의 인체에 착용되어 굴전 및 신전 운동을 포함한 요추운동 시 인체에 구동력을 가하는 요추운동 보조장치에 있어서, 인체의 상체에 고정되는 상체 고정부재(10); 인체의 하체에 고정되는 하체 고정부재(20); 상기 상체 고정부재(10)와 하체 고정부재(20)를 연결하고, 굴전 운동 시 연신되면서 상기 상체 고정부재(10)를 지지하며, 신전 운동 시 수축되면서 상기 상체 고정부재(10)를 지지하는 요추 지지부재(30); 및 굴전 운동 시 아이들 상태로 구동되고, 신전 운동 시 상기 요추 지지부재(30)가 수축되도록 구동력을 제공하는 구동원(40)을 포함할 수 있다.
상체 고정부재(10)는 인체의 상체 중 가슴 부위를 감싸도록 고정되는데, 보다 구체적으로는 상단 양측이 어깨 부위에 걸어지고 하부는 가슴을 감싸는 형태로 제작될 수 있다. 또한, 하체 고정부재(20)는 인체의 하체 중 허리 부위를 감싸도록 고정되는데, 보다 구체적으로는 허리를 중심으로 하복부를 감싸는 형태로 제작될 수 있다.
요추 지지부재(30)는 상체 고정부재(10)와 하체 고정부재(20)를 연결하는데, 본 실시예에서는 한 쌍이 상체 고정부재(10)와 하체 고정부재(20)의 양측단을 각각 연결한다. 요추 지지부재(30)는 한 쪽마다 2개가 링크 형태로 힌지 결합된다. 즉, 요추 지지부재(30)는 한 쪽당 2개로 구성되고, 일단부는 각각 상체 고정부재(10) 및 하체 고정부재(20)에 구비된 힌지체(34)에 각각 힌지 결합된다. 그리고, 요추 지지부재(30)의 타단부는 구동원(40)을 중심으로 각각 힌지 결합된다. 구동원(40)은 요추 지지부재(30)의 회전에 필요한 구동력을 제공함과 동시에 요추 지지부재(30)를 회전가능하게 연결할 수도 있다. 물론, 구동원(40) 자체가 힌지 결합되기 보다는 구동원(40)이 장착된 부재, 프레임 등에 힌지 결합될 것이다.
한편, 요추 지지부재(30)는 그 자체가 연신되거나 수축되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 요추 지지부재(30)는 안테나 형태로 제작되어 필요에 따라 길이가 늘어나거나 줄어들도록 구성될 수도 있다.
또한, 요추 지지부재(30)에는 환자가 굴전 운동 시 상체를 지지할 수 있도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(32)가 구비될 수 있다. 탄성부재(32)는 피스톤방식의 스프링으로 구성되어 굴전 운동 시 도 2에서와 같이 연신되었다가 신전 운동 시 수축되는 형태로 구동될 수 있다.
요추 지지부재(30)에는 요추 지지부재(30)의 수축 시 이를 감지하기 위한 신전 감지센서(42)가 구비될 수 있다. 신전 감지센서(42)는 요추 지지부재(30)의 굴전 시에는 감지하지 않고, 신전 시에만 요추 지지부재(30)의 운동을 감지하여 구동원(40)으로 신호를 전달하는 역할을 한다.
구동원(40)은 일반적인 모터 등이 사용될 수 있는데, 본 실시예에서 구동원(40)은 굴전 시에는 아이들(idle) 상태로 구동된다. 즉, 구동원(40)은 굴전 시에는 아이들 상태로 요추 지지부재(30)를 지지하는 정도로만 구동되는 것이다. 이와 반대로 구동원(40)은 신전 시에는 요추 지지부재(30)가 수축되도록 구동력을 제공한다.
일반적으로 퇴행성 척추질환을 앓고 있는 노인 환자의 경우 척추기립근 기능이 저하되면서 허리를 펴지 못하고 구부린 상태를 유지하는 것을 볼 수 있다. 이러한 환자들은 허리를 펴는 것이 어려워 불편한 자세를 유지하게 되는데, 환자가 허리를 펴는 동작(신전 운동)을 할 때 보다 원활하게 허리를 펼 수 있도록 구동원(40)이 구동하는 것이다. 다시 말해, 척추질환 환자는 허리를 구부리는 동작은 상대적으로 편하게 할 수 있으나 허리를 펴는 동작을 하기 어렵기 때문에 신전 운동을 할 때에만 구동원(40)이 구동되어 보다 쉽게 허리를 펼 수 있도록 도와주는 것이다.
도 2를 참조하면, 환자가 허리를 구부리는 굴전 운동 시에는 구동원(40)은 구동되지 않고 탄성부재(32)는 연신되면서 탄성력으로 환자의 상체를 지지하게 된다. 따라서, 환자는 굴전 시 과도하게 허리가 굽혀지지 않고 어느 정도 안정된 자세를 유지할 수 있다.
이와 반대로 환자가 허리를 펴는 신전 운동 시에는 신전 감지센서(42)가 요추 지지부재(30)의 수축을 감지하게 된다. 신전 감지센서(42)는 신전 운동을 감지하고 신호를 구동원(40)으로 전달하여 구동원(40)이 구동되면 요추 지지부재 (30)의 수축운동이 가속된다. 그러면 환자는 보다 쉽게 허리를 펼 수 있게 되고 허리를 편 상태를 유지할 수 있다.
이상에서 설명한 요추운동 지지장치를 착용한 환자는 자유롭게 허리를 구부리거나 펼 수 있으므로, 척추 고정 수술 후에는 불가능했던 일상생활 행동들을 원활히 할 수 있고 고위험 합병증이 동반될 수 있는 척추 고정 수술이 불필요한 장점이 있다.
다음으로, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 구동력 전달 구성을 보인 도면이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 측면도이다.
이에 도시된 바에 따르면, 본 실시예는 상술한 실시예와 달리 도르래 원리를 이용하여 요추를 지지하도록 구성하였다. 본 요추운동 보조장치의 중심에는 대략 육면체 형상의 중심체(50)가 구비되고, 중심체(50)의 후방에는 구동원(52)이 설치된다. 구동원(52)은 일반적인 모터 등이 사용될 수 있고, 구동원(52)의 구동축(53)의 단부에는 구동풀리(54)가 결합된다.
구동원(52)의 상방 및 하방에는 요추 지지부재(60)가 각각 연결된다. 본 실시예에서 요추 지지부재(60)는 외력에 의해 연신 또는 수축이 잘 이루어지는 벨로우즈 형태로 제작될 수 있다. 물론, 요추 지지부재(60)는 벨로우즈 형태가 아니라고 하더라도 연신 또는 수축이 가능한 구조라면 어떠한 것이라도 채용될 수 있다.
하체 고정부재(20)의 일측에는 하부 고정체(70)가 장착된다. 하부 고정체(70)는 하체 고정부재(20)의 후면 중앙에 장착된다. 그리고, 하부 고정체(70)의 내부에는 제1 종동풀리(72)가 회전가능하게 장착된다.
하부 고정체(70)의 반대편인 상체 고정부재(10)의 일측에는 상부 고정체(80)가 장착된다. 상부 고정체(80)는 하부 고정체(70)와 마찬가지로 상체 고정부재(10)의 후면 중앙에 장착된다. 그리고, 상부 고정체(80)의 내부에는 제2 종동풀리(82)가 회전가능하게 장착된다.
또한, 상부에 위치한 요추 지지부재(60)의 내부에는 제3 종동풀리(84)가 회전가능하게 장착되고, 상부 고정체(80)의 내부에 제4 종동풀리(86)가 회전가능하게 장착된다. 그리고, 구동풀리(54) 및 종동풀리(72,82,84,86)에는 케이블(100)이 감아진 상태로 회전되면서 구동력을 전달하게 된다.
이상에서 설명한 종동풀리(72,82,84,86)는 일 예로 제시한 것이며, 제1 종동풀리(72)와 제2 종동풀리(82)만 상부 및 하부에 각각 구비되어 구동력을 전달할 수도 있다. 중요한 것은 상부에 위치한 요추 지지부재(60)와 하부에 위치한 요추 지지부재(60) 측으로 구동력을 전달할 수 있도록 적어도 제1 종동풀리(72) 및 제2 종동풀리(82)는 구비되어야 하는 것이다.
본 실시예에서 제3 종동풀리(84) 및 제4 종동풀리(86)를 장착한 것은 제2 종동풀리(82)로 전달되는 구동력의 방향을 전환시킴으로써 보다 견고하게 요추 지지부재(60)를 지지하도록 한 것이다. 제3 종동풀리(84)는 상부에 위치한 요추 지지부재(60)의 내부에 장착되고, 제4 종동풀리(86)는 제2 종동풀리(82)와 함께 상부 고정체(80)의 내부에 장착된다. 즉, 제2 종동풀리(82)에 감아진 케이블(100)은 방향이 반대방향으로 전환되어 제3 종동풀리(84)에 감아지고, 제3 종동풀리(84)에 감아진 케이블(100)은 다시 반대방향으로 전환되어 제4 종동풀리(86)에 감아진다. 이와 같이 케이블(100)이 2번에 걸쳐 방향전환이 되면서 보다 강한 장력으로 요추 지지부재(60)의 연신 및 수축을 지지하게 된다.
다만, 가장 마지막에 위치한 종동풀리의 축은 탄성지지 되어야 한다. 예를 들어, 본 실시예에서 제4 종동풀리(86)의 축에는 태엽스프링 등이 감아져 탄성력을 제공하게 된다. 탄성력은 요추 지지부재(60)가 수축하는 방향으로 제공하도록 하여야 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 굴전 및 신전 운동 시 요추운동 보조장치가 구동되는 것을 보인 도면이다.
이에 도시된 바에 따르면, 환자가 허리를 구부리는 굴전 운동 시에는 구동원(52)은 구동되지 않고 벨로우즈 형태의 요추 지지부재(60)가 연신되면서 제4 종동풀리(86)의 축에 걸리는 탄성력으로 환자의 상체를 지지하게 된다. 따라서, 환자는 굴전 시 과도하게 허리가 굽혀지지 않고 어느 정도 안정된 자세를 유지할 수 있다.
이와 반대로 환자가 허리를 펴는 신전 운동 시에는 신전 감지센서(62)가 요추 지지부재(60)의 수축을 감지하게 된다. 신전 감지센서(62)는 신전 운동을 감지하고 신호를 구동원(52)으로 전달하여 구동원(52)이 구동되면 요추 지지부재(60)의 수축운동이 가속된다. 그러면 환자는 보다 쉽게 허리를 펼 수 있게 되고 허리를 편 상태를 유지할 수 있다.
다음으로, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 정면도이다. 본 도면에서 도 3에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 백번 대의 도면부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이에 도시된 바에 따르면, 본 실시예에서는 요추 지지부재(160), 구동원(152), 구동풀리(154), 제1 종동풀리(172) 및 제2 종동풀리(182)는 적어도 2개 이상의 세트로 구성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 실시예에 따른 요추운동 보조장치는 적어도 2개 이상의 세트로 구성되어 환자의 등 부위에 나란하게 장착될 수 있다. 이와 같이 되면, 환자가 굴전 및 신전 운동을 할 때에 2배의 구동력을 전달받을 수 있으므로 환자의 요추운동이 보다 쉽게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 도면에서와 같이 2개의 세트로 구성된 경우에는 신전 시에 각각의 구동원(152)은 서로 반대방향으로 구동되도록 제어되어야 할 것이다.
다음으로, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 8 및 도 9은 이중 도르래를 이용한 요추운동 보조장치의 정면도이다. 본 도면에서 도 3 및 도 7에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 이백번, 삼백번 대의 도면부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에서는 요추 지지부재(260)가 한 쌍으로 구성되지 않고 하나만 환자의 등 부위에 걸쳐 위치하도록 구성된다. 그리고, 하체 고정부재(20)의 일측에 하부 고정체(270)가 장착된다. 하부 고정체(270)에는 구동원(252)이 장착되고, 구동원(252)의 구동축(미도시)에는 구동풀리(254)가 설치된다.
한편, 상부 고정체(280)의 내부에는 제1 종동풀리(282)가 회전가능하게 장착되고, 케이블(100)은 하부 고정체(270)의 내부에 회전가능하게 장착된 제2 종동풀리(284)에 감아진다. 이때, 제1 종동풀리(282)의 축에는 케이블 연결부(283)가 구비되어 제2 종동풀리(284)에서 감아져 연장되는 케이블(100)의 단부를 고정시키는 역할을 한다. 그리고, 구동풀리(254) 및 제2 종동풀리(284)는 하부 고정체(270)에 장착된 풀리 고정부(285)에 각각의 축이 고정된다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에서는 도 8에 도시된 실시예와 비교하여 상부 고정체(380)의 내부에 제1 종동풀리(382)를 듀얼로 설치한 점에서 차이가 있다.
이와 같이 이중 도르래 구조를 이용하면, 동일한 구동원(252,352)의 토크로 4배의 무게를 움직일 수 있기 때문에, 상대적으로 저토크인 구동원(252,352)을 사용하더라도 쉽게 요추 지지부재(265,360)의 연신 및 수축 운동을 지지할 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 요추운동 보조장치의 정면도이다.
도 10을 참조하면, 요추부재(400)는 랙기어 형태로 제작될 수 있고, 일측에는 랙기어부(402)가 형성된다. 그리고, 요추부재(400)의 단부는 힌지체(404)에 회전가능하게 결합될 수 있다.
한편, 요추부재(400)의 일측에는 요추부재(400)의 이동에 필요한 구동력을 제공하는 구동원(410)이 구비되고, 구동원(410)의 구동축(412)에는 피니언(420)이 결합된다. 피니언(420)은 랙기어부(402)에 맞물리므로, 구동원(410)이 구동되면 피니언(420)을 통해 요추부재(400)로 구동력이 전달되어 이동될 수 있다.
요추부재(400)의 후단은 탄성부재(430)가 구비되는데, 탄성부재(430)는 요추부재(400)가 하체 쪽으로 이동되도록 탄성력을 제공한다. 따라서, 요추부재(400)가 상체 쪽으로 이동될 때에는 탄성부재(430)에 의해 탄성 지지되고, 하체 쪽으로 이동될 때에는 구동원(410)이 구동되면서 요추부재(400)가 보다 쉽게 하체 쪽으로 이동되도록 한다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 상체 고정부재 20 : 하체 고정부재
30 : 요추 지지부재 32 : 탄성부재
34 : 힌지체 40 : 구동원
42 : 신전 감지센서 50 : 중심체
52 : 구동원 53 : 구동축
54 : 구동풀리 60 : 요추 지지부재
70 : 하부 고정체 72 : 제1 종동풀리
80 : 상부 고정체 82 : 제2 종동풀리
84 : 제3 종동풀리 86 : 제4 종동풀리

Claims (15)

  1. 인체에 착용되어 굴전 및 신전 운동을 포함한 요추운동 시 인체에 지지력을 가하는 요추운동 보조장치에 있어서,
    인체의 상체에 고정되는 상체 고정부재;
    인체의 하체에 고정되는 하체 고정부재;
    상기 상체 고정부재와 하체 고정부재를 연결하고, 굴전 운동 시 연신되고 신전 운동 시 수축되면서 상기 상체 고정부재를 지지하는 요추 지지부재; 및
    굴전 운동 시 아이들 상태로 구동되고, 신전 운동 시 상기 요추 지지부재가 수축되도록 구동력을 제공하는 구동원을 포함하는 요추운동 보조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상체 고정부재는 인체의 가슴 부위를 감싸도록 고정되고, 상기 하체 고정부재는 인체의 허리 부위를 감싸도록 고정되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 요추 지지부재는 상기 상체 고정부재 및 하체 고정부재의 양측에 각각 구비되고, 각각의 요추 지지부재는 한 쌍이 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 요추 지지부재에는 상기 요추 지지부재가 수축되도록 탄성력을 제공하는 탄성부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 요추 지지부재는 벨로우즈 형상인 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 요추 지지부재에는 신전 운동 시 상기 요추 지지부재의 수축을 감지하여 상기 구동원으로 구동신호를 전달하는 신전 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동원은 한 쌍으로 구성된 상기 요추 지지부재의 사이에 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동원의 구동축에 구비되는 구동풀리;
    상기 하체 고정부재 측에 구비되는 제1 종동풀리; 및
    상기 상체 고정부재 측에 구비되는 제2 종동풀리를 포함하고,
    상기 구동풀리, 제1 종동풀리 및 제2 종동풀리에는 케이블이 감아지는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 종동풀리의 축은 상기 요추 지지부재가 수축되는 방향으로 탄성력을 제공하도록 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동원과 제2 종동풀리의 사이에는 제3 종동풀리가 회전가능하게 장착되고, 상기 제2 종동풀리와 제3 종동풀리의 사이에는 제4 종동풀리가 회전가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제4 종동풀리의 축은 상기 요추 지지부재가 수축되는 방향으로 탄성력을 제공하도록 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 요추 지지부재에는 신전 운동 시 상기 요추 지지부재의 수축을 감지하여 상기 구동원으로 구동신호를 전달하는 신전 감지센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 요추 지지부재, 구동원, 구동풀리, 제1 종동풀리 및 제2 종동풀리는 적어도 2개 이상의 세트로 구성되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동원은 상기 하체 고정부재 측에 구비되고, 상기 구동원의 구동축에는 구동풀리가 구비되며,
    상기 상체 고정부재 측에는 제1 종동풀리가 구비되고,
    상기 구동원과 제1 종동풀리의 사이에는 제2 종동풀리가 구비되는데, 상기 구동풀리, 제1 종동풀리 및 제2 종동풀리에 감아진 케이블의 단부는 상기 제1 종동풀리 측에 고정되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 종동풀리는 적어도 2개 이상이 구비되는 것을 특징으로 하는 요추운동 보조장치.
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