KR102117876B1 - 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치에 관한 것으로, 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대와; 상단부에 힌지 핀을 갖춘 제2 축결합부를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대; 및 상측 지지대와 하측 지지대의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부에 각각 거울대칭되게 장착된 각도 제어 유닛;으로 이루어지는데, 여기서 하측 지지대의 제2 축결합부가 상측 지지대의 한쌍의 제1 축결합부 사이에 개재되어 틸팅 제어가능하게 힌지결합될 수 있다.

Description

틸팅 제어가능한 다리 보조 장치 {Assistance tool for leg capable of controlling tilting angle}
본 발명은 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치에 관한 것으로, 특별하기로 다리에 착용하고 무릎 관절의 굽힘 각도를 조절할 수 있도록 구성된 다리 보조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다리 보조 장치는 무릎 관절의 굽힘 운동이 자유롭지 못하거나 무릎에 충격을 최소화하면서 착용자의 보행을 가능하게 돕는 장치로 의료 분야 등에서 활발히 연구 개발되고 있다.
특허문헌 1에서 제시된 '무릎 굽힘이 가능한 착용식 다리지지장치'는 보행시 무릎 굽힘이 가능하도록 구성되어 있다. 특허문헌 1은 상단링크 하단에 구비된 숫톱니형브레이크와 하단링크 상단에 구비된 암톱니형브레이크의 분리 및/또는 치합을 통해 관절부를 작동시켜 무릎 굽힘을 가능하게 한다.
당해분야의 숙련자들에게 알려져 있듯이, 숫톱니형브레이크와 암톱니형브레이크 간의 치합 상태에서는 각각의 톱니형브레이크에 상당한 부하가 걸려 쉽게 손상될 문제점을 가질 수밖에 없을 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1466306호
본 발명은 전술된 문제점을 감안하고 이를 해결하기 위해 창출된 것으로, 사용자의 체중으로 인한 강한 부하에서도 안정적으로 지지 및 동작할 수 있는 다리 보조 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 노브의 회전 조작을 통해 무릎 관절의 굽힘 각도를 용이하게 조절할 수 있는 다리 보조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
덧붙여서, 본 발명은 착용자의 선택에 따라 무릎 관절의 굽힘 각도를 일정하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 일정한 각도 범위 내에서 무릎 굽힘을 보장할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치는 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대와; 상단부에 힌지 핀을 갖춘 제2 축결합부를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대; 및 상측 지지대와 하측 지지대의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부에 각기 장착된 각도 제어 유닛;으로 이루어지는데, 여기서 하측 지지대의 제2 축결합부가 상측 지지대의 한쌍의 제1 축결합부 사이에 개재되어 틸팅 제어가능하게 힌지결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 축결합부는 제1 축결합부의 내부면에서 두께방향으로 천공된 제1 축공과; 제1 축결합부의 외주면에서 두께방향으로 천공되고, 제1 축공과 동축방향으로 연통되어 있는 확장공; 제1 축공과 확장공을 연결하는 환형상의 단차면 상에 형성된 다수의 체결홈; 및 제1 축결합부의 내부면에서 대향배치된 제1 축결합부를 향해 길이연장된 가이드 핀;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제2 축결합부는 제1 축공을 가로질러 확장공까지 길이연장되고, 양 끝단에 축선방향으로 길이연장된 키를 갖춘 힌지 핀과; 제2 축결합부의 가장자리에 인접하게 형성된 호형상의 가이드 홈;을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 각도 제어 유닛은 내부 중심에 천공된 개구부와, 개구부 둘레에 배치된 단차부, 개구부 둘레에 형성된 제1 걸림홈, 및 단차부 상에 형성된 제2 걸림홈을 구비하고, 확장공 내주면 둘레에 위치고정된 환형 커버와; 베이스와, 베이스의 외부면 중심에 배치된 노브 헤드, 베이스의 외부면에 형성된 걸림돌기, 베이스의 내부면 중심에서 노브 헤드를 향해 형성된 중공부, 및 중공부와의 사이에 이격공간을 형성하고 노브 헤드에서 축선방향으로 길이연장된 원통부를 구비하고, 환형 커버 내에서 회전가능하게 설치된 노브; 확장공 내에 수용되는 대경관부와, 대경관부의 중심에서 배향되어 중공부와 원통부 사이에 배치되는 소경관부를 구비하고, 노브에서 왕복이동가능하게 결합배치된 노브 가이드; 노브와 노브 가이드 사이에 개재된 제1 탄성부재; 힌지 핀의 외주면 둘레에 배치된 제2 탄성부재; 제2 축결합부에 고정된 힌지 핀의 키를 수용하는 키홈과, 체결홈에 삽입되도록 내부면 둘레에 축선방향으로 길이연장된 하나 이상의 체결돌기를 구비한, 힌지 핀의 끝단에서 왕복가능하게 배치된 회전제한부; 및 힌지 핀의 끝단에 위치고정된 스토퍼;를 포함할 수 있다.
덧붙여서, 본 발명은 확장공의 내경을 제1 축공의 내경보다 크게 형성하고, 다수의 체결홈을 확장공의 내주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치할 수 있다.
선택가능하기로, 힌지 핀은 제2 축결합부에 회전되지 않고 고정배치될 수 있다.
본 발명에서, 각도 제어 유닛은 한쌍의 축결합부의 각 확장공에 거울 대칭되게 장착될 수 있다.
추가로, 환형 커버는 단차부의 일측 단부에 경사면과 단차부의 타측 단부에 걸림턱을 구비하는 한편 노브는 베이스의 외주면에 단차부를 수용하는 절개부를 구비할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 대퇴부를 지지하는 상측 지지대와 하퇴부를 지지하는 하측 지지대를 상호 틸팅가능하도록 제공된다.
본 발명은 힌지결합 부위의 양측에 거울대칭되게 장착된 각도 제어 유닛을 수단으로 하여 상측 지지대와 하측 지지대 사이의 틸팅을 고정하도록 상호 구속할 수 있으며, 필요에 따라 상측 지지대와 하측 지지대를 일정한 범위 내에서 자유롭게 틸팅가능하도록 상호 구속을 해제할 수 있다. 이는 각도 제어 유닛의 회전 조작을 기초로 하여 쉽게 구동될 수 있는 장점을 갖는다.
덧붙여서, 본 발명은 상호 거울대칭되게 장착된 2개의 각도 제어 유닛 중 하나의 각도 제어 유닛의 회전 조작만으로도 전술된 다리 보조 장치의 틸팅을 제어할 수 있어서, 오른손잡이와 왼손잡이 모두가 원하는 방향에서 틸팅제어할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 복수의 체결홈에 삽입되는 복수의 체결돌기에 의한 구속을 이용하므로, 강한 부하에서도 안정적으로 지지 및 동작할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치에서 각 지지대와 각 결속부의 분해도로, 각각의 지지대를 후방에서 바라본 도면이다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치의 일측에 배치된 각도 제어 유닛의 분해 사시도로서, 본 발명의 다리 보조 장치를 후방에서 바라본 도면의 요부만을 도해하고 있다.
도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치의 타측에 배치된 각도 제어 유닛의 분해 사시도로서, 본 발명의 다리 보조 장치를 후방에서 바라본 도면의 요부만을 도해하고 있다.
도 4는 도 2에 도시된 원호부의 부분 절개도로서, 언록킹(unlocking) 모드 하에서 각도 제어 유닛의 결합배치 상태를 도해하고 있다.
도 5는 도 2에 도시된 원호부의 부분 절개도로서, 록킹(unlocking) 모드 하에서 각도 제어 유닛의 결합배치 상태를 도해하고 있다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 첨부 도면에 있어서, 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 예컨대 발목 또는 무릎 환자 등의 관절을 보호할 수 있고 관절로의 충격 전달을 최소화하면서 보행가능하도록 다양한 각도로 무릎 관절의 굽힘을 제공할 수 있는 다리 보조 장치에 관한 것이다.
도 1 내지 도 3b를 참조로 하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치(이하 다리 보조 장치)는 상측 지지대(1)와, 상측 지지부(1)와 힌지결합된 하측 지지대(2), 및 상측 지지대(1)와 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하는 각도 제어 유닛(3)로 이루어진다. 본 발명은 무릎 전방에 배치되어 무릎의 노출을 최소화한다. 이는 보행 도중에 예상치 못하게 넘어져도 무릎을 보호할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 다리 보조 장치는 다리를 하방에서 지지하는 하중 지지대(4)를 추가로 구비할 수 있다. 도시된 바와 같이, 하중 지지대(4)는 역U자형상의 하측 지지대(2)의 각 단부에 결합되도록 U자형상으로 형성되며, 본 발명은 하중 지지대(4)를 수단으로 하여 다리를 하부에서 받쳐주어 발목에 가해지는 부하를 저감시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 발목 관절을 수술/시술한 환자의 보행을 도와줄 수 있을 것이다. 하중 지지대(4)는 착용자의 종아리 길이에 맞춰 신축가능하게 하측 지지대(2)에 결합된다.
도시된 바와 같이, 상측 지지대(1)는 착용자의 대퇴부(즉, 허벅지)를 둘러쌀 수 있도록 만곡된 플레이트 형상을 갖는다. 본 발명은 착용자의 대퇴부 전방에 상측 지지대(1)를 위치고정시킬 수 있도록 상측 결속부(1000)를 구비한다. 상측 결속부(1000)는 상측 지지대(1)에 결합되되, 상측 지지대(1)의 내부면에 상측 결합 브래킷(12)를 배치하는 한편 상측 결속부(1000)의 외부면에 상측 결합 밴드(1020)를 구비한다. 상측 결속부(1000)는 상측 결합 브래킷(12)에 상측 결합 밴드(1020)를 끼워넣어 상측 지지대(1)에 탈장착가능하게 결합할 수 있다.
상측 결속부(1000)는 착용자의 무릎 위 대퇴부 둘레를 결박하는 띠형상의 구성부재로, 벨크로 테이프로 상측 결속부의 길이를 조절하여 대퇴부 굵기에 맞춰 상측 지지대(1)를 대퇴부에 확실하게 고정시킬 수 있다. 상측 결속부(1000)는 도 2에 도시된 바와 같이 지퍼(1010)를 수단으로 하여 개폐할 수 있으며, 이에 국한되지 않고 상측 결속부에 벨크로 테이프, 버클(buckle), 스냅(snap) 단추 등을 채용할 수도 있다.
덧붙여서, 상측 결속부(1000)는 패브릭(fabric) 재질로 구성되어 신체와의 접촉에 의한 피부손상을 최소화할 수 있다.
바람직하기로, 상측 지지대(1)는 하단부에서 하방으로 길이연장되고 상호 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부(11)를 구비한다. 제1 축결합부(11)는 힌지 핀을 수용하는 제1 축공(111)과, 제1 축공과 동축방향으로 일렬로 연통되어 있는 확장공(112), 및 제1 축공(111)과 확장공(112)을 연결하는 환형상의 단차면(참조부호 없음)에 다수의 체결홈(113)을 포함한다.
도시된 바와 같이, 제1 축공(111)은 제1 축결합부(11)의 내부면에서 두께방향으로 천공되는 한편 확장공(112)은 제1 축결합부(11)의 외부면에서 두께방향으로 천공되는데, 확장공(112)의 내경은 제1 축공(111)의 내경보다 크다. 여기서, 확장공(112)은 후술될 각도 제어 유닛(3)을 수용하는 공간으로 제공된다. 다수의 체결홈(113)은 확장공(112)의 내주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되어 있다. 또한, 제1 축결합부(11)는 가장자리 둘레에 인접하게 내부면에서 외부면까지 천공된 관통공(114)을 구비하고, 가이드 핀(115)은 관통공(114)에 삽입고정되고 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이의 이격 공간을 향해 길이연장된다. 즉, 가이드 핀(115)은 타측의 제1 축결합부의 내부면에서 대향배치된 일측의 제1 축결합부를 향해 길이연장된다.
앞서 기술된 바와 같이, 하측 지지대(2)는 상측 지지대(1)와 힌지결합되되, 착용자의 하퇴부(즉, 종아리)를 감싸면서 하퇴부의 양측에서 하방으로 역U자형상으로 길이연장되어 있다. 본 발명은 착용자의 하퇴부 전방에 하측 지지대(2)를 위치고정시킬 수 있도록 하측 결속부(2000)를 구비한다. 하측 결속부(2000)는 하측 지지대(2)에 결합되되, 하측 지지대(2)의 내부면에 하측 결합 브래킷(22)을 배치하는 한편 하측 결속부(2000)의 외부면에 하측 결합 밴드(2020)를 구비한다. 하측 결속부(2000)는 하측 결합 브래킷(22)에 하측 결합 밴드(2020)를 끼워넣어 하측 지지대(2)에 탈장착가능하게 결합할 수 있다.
하측 결속부(2000)는 착용자의 무릎 아래 하퇴부 둘레를 결박하는 띠형상의 구성부재로, 벨크로 테이프로 하측 결속부의 길이를 조절하여 하퇴부 굵기에 맞춰 하측 지지대(2)를 하퇴부에 확실하게 고정시킬 수 있다. 하측 결속부(2000)는 도 2에 도시된 바와 같이 지퍼(2010)를 수단으로 하여 개폐할 수 있으며, 이에 국한되지 않고 하측 결속부에 벨크로 테이프, 버클(buckle), 스냅(snap) 단추 등을 채용할 수도 있다.
덧붙여서, 하측 결속부(2000)는 패브릭 재질로 구성되어 신체와의 접촉에 의한 피부손상을 최소화할 수 있다.
바람직하기로, 하측 지지대(2)는 상단부에 상방으로 길이연장되고 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이로 개재되도록 상단부에서 상방으로 길이연장된 제2 축결합부(21)를 구비한다. 제2 축결합부(21)는 한쌍의 제1 축결합부(11)에 개별적으로 형성된 대향배치된 한쌍의 제1 축공(111)에 삽입되는 힌지 핀(211)을 포함한다. 힌지 핀(211)은 제1 축공(111)을 가로질러 확장공(112) 내부까지 길이연장되되, 힌지 핀(211)의 외경이 제1 축공(111)의 내경과 동일한 크기를 갖춰 힌지 핀과 제1 축공 사이에 유격을 제공하지 않아 지지대의 각회전시 소음, 진동의 발생을 방지할 수 있다.
힌지 핀(211)은 도 2에 도시되었듯이 제2 축결합부(21)의 양 측면에서 외부를 향해 길게 뻗어 있는데, 제2 축결합부에서 회전되지 않게 결합배치될 수 있다. 또한, 힌지 핀(211)의 양 끝단은 길이방향으로 돌출되어 있는 키(211a)를 형성한다.
덧붙여서, 제2 축결합부(21)는 가장자리에 인접하게 호(弧)형상의 가이드 홈(215)을 배치하고, 이 가이드 홈(215)에 제1 축결합부(11)에 구비된 가이드 핀(115)을 수용한다. 본 발명은 호 형상의 가이드 홈에 의해 무릎 굽힘의 움직임과 매우 흡사하게 상측 지지대와 하측 지지대를 틸팅할 수 있다. 본 발명은 상측 지지대 및/또는 하측 지지대의 틸팅시 가이드 홈(215) 내에서만 가이드 핀(115)을 활주가능하게 결합하여 힌지결합된 상측 지지대(1)와 하측 지지대(2) 사이의 최대 회전가능한 각도를 구속할 수 있다.
본 발명은 상측 지지대(1)에 한쌍의 제1 축결합부(11)의 이격 공간 사이에 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)를 개재하고, 제2 축결합부(21)에서 양측으로 뻗어 있는 힌지 핀(211)이 대향되게 배치된 한쌍의 제1 축공(111)을 지나 확장공(112)으로 길이연장된다.
특별하기로, 본 발명은 한쌍의 제1 축결합부(11)의 각 확장공(112) 내에 각도 제어 유닛(3)을 개별적으로 장착하여 착용자에게 편리하게 양측에서 상측 지지대(1) 및/또는 하측 지지대(2)의 회전 각도를 제어할 수 있다. 이를 위해서, 본 발명은 한쌍의 확장공(112) 내에 장착될 각각의 각도 제어 유닛(3)을 힌지결합된 축결합부를 기준으로 거울대칭(mirror symmetry) 구조로 구성된다.
구체적으로, 각도 제어 유닛(3)은 확장공(112) 내주면 둘레에 위치고정된 환형 커버(31), 환형 커버(31)의 개구부 내에서 회전가능하게 설치된 노브(32), 노브(32)에서 왕복이동가능하게 결합배치된 노브 가이드(33), 노브(32)와 노브 가이드(33) 사이에 개재된 제1 탄성부재(34), 힌지 핀(211)의 끝단 외주면 둘레에 배치된 제2 탄성부재(35), 힌지 핀(211)의 끝단에서 왕복이동가능하게 배치된 회전제한부(36), 및 힌지 핀(211)의 끝단에 위치고정된 스토퍼(37)로 이루어진다.
환형 커버(31)는 도시된 바와 같이 확장공(112) 내주면 둘레를 따라 배치되도록 제1 축결합부(11)의 외부면에 위치고정된다. 환형 커버(31)는 내부영역에 노브(32)의 삽입을 허용하는 개구부(311)와, 환형 커버의 내부면에서 개구부(311) 둘레를 따라 배치된 단차부(312), 환형 커버의 내부면에서 단차부와 겹쳐지지 않는 개구부(311) 둘레에 배치된 제1 걸림홈(313), 및 단차부(312) 상에 형성된 제2 걸림홈(314)을 구비한다. 바람직하기로, 제1 걸림홈(313)과 제2 걸림홈(314)은 환형 커버의 중심을 기준으로 상호 직교되는 방향에 위치될 수 있다.
단차부(312)는 환형 커버(31)의 내부면과 높이차를 제공하기 위해 환형 커버의 내부면에서 제1 축공(111)을 향해 축선방향으로 돌출되는바, 이의 일측 단부에는 경사면(312a)을 형성하는 반면에 이의 타측 단부에는 제1 축공을 향해 돌출된 걸림턱(312b)을 구비한다. 선택가능하기로, 걸림턱(312b)은 단차부 상에서 베이스(321)의 두께만큼 돌출되어 록킹 모드시 걸림턱의 상단부와 노브의 베이스를 동일 평면 상에 배치할 수 있도록 한다.
노브(32)는 환형 커버(31)의 개구부(311) 내에서 회전가능하게 배치되되, 베이스(321)와, 베이스(321)의 외부면 중심에 배치된 노브 헤드(322), 베이스의 외부면에서 돌출되고 노브 헤드(322) 둘레에 배치된 걸림돌기(323), 베이스의 내부면 중심에서 노브 헤드를 향해 오목하게 형성된 중공부(324), 및 중공부(324)와의 사이에 이격공간을 형성하고 노브 헤드에서 축선방향으로 길이연장된 원통부(325)를 구비한다. 또한, 노브(32)는 베이스(321)의 외주면에 단차부(312)를 수용할 수 있는 절개부(321a)를 포함한다.
노브 가이드(33)는 노브(32)의 회전에 연동되어 회전제한부(36)를 가압할 수 있도록 전진이동하고, 이와 달리 회전제한부(36)에 가압상태를 해제할 수 있도록 후진이동하는데, 대경관부(331;大徑管部)과 이 관형상부의 중심에서 배향되게 형성된 소경관부(332;小徑管部)를 포함한다. 대경관부(331)는 확장공(112)의 내경보다 작고 제1 축공(111)의 내경보다는 큰 크기를 갖춰 확장공(112) 내에서 축선방향으로 왕복이동가능하게 배치될 수 있다. 소경관부(332)는 중공부(324)의 공간에 개재될 수 있는 형상과 크기를 갖추고, 원통부(325)의 끝단에 위치고정된다. 이로써, 제1 탄성부재(34)는 원통부(325)의 외주면 둘레에 배치되어 노브(32)를 외부방향, 즉 환형 커버(31)를 향해 밀어붙일 수 있다.
다른 실시형태로서 노브 가이드(33)는 노브(32)와 일체로 구성될 수 있다. 대경관부(331)는 노브(32)의 베이스(321)와 일체로 구성되도록 변경되며, 이때 중공부(324), 원통부(325), 소경관부(332) 및 제1 탄성부재(34) 등은 생략될 수 있다.
회전제한부(36)는 내부영역 중심에 키홈(361)을 천공하고, 이 키홈(361)에 힌지 핀(211)의 키(211a)를 수용한다. 회전제한부(36)는 키(211a)의 길이방향을 따라 전진 및/또는 후진이동가능하게 배치할 수 있으며, 회전제한부의 불필요한 회전을 방지할 수 있으며 각도 제어 유닛의 회전제한부의 왕복이동에 종속되어 상측 지지대(1)의 틸팅 운동을 구속할 수 있다. 각도 제어 유닛(3)은 힌지 핀(211)의 끝단, 예컨대 키(211a)에 스토퍼(37)를 볼트등으로써 결합하여 힌지 핀(211)에서 회전제한부(36)의 이탈을 방지할 수 있다. 또한, 회전제한부(36)는 힌지 핀(211)의 끝단 외주면 둘레에 배치된 제2 탄성부재(35)를 통해 외부방향, 즉 노브 가이드(33)를 향해 밀어붙일 수 있다.
또한, 회전제한부(36)는 내부면 둘레에 내부를 향해 축선방향으로 길이연장된 하나 이상의 체결돌기(363)를 구비한다. 하나 이상의 체결돌기(363)는 노브의 회전에 종속되어 회전제한부에 외력이 가해지는 경우에 제1 축결합부(11)의 체결홈(113)에 삽입될 수 있도록 체결홈(113)의 배열 위치와 대응되게 배치될 수 있다.
참고로, 제1 탄성부재(34)와 제2 탄성부재는 압축스프링일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치는 도 4 내지 도 5를 참조로 하여 상측 지지대(1) 및/또는 하측 지지대(2)의 회전 각도를 조절할 수 있다.
도 4에서, 본 발명은 제1 탄성부재(34)의 탄발력을 수단으로 하여 노브(32)의 베이스(321)를 환형 커버(31)에 밀착되게 강제로 밀어붙여 노브 가이드(33)를 통해 회전제한부(36)로의 외력을 해제하는 언록킹 모드를 도해하고 있다. 이는 결과적으로 제2 탄성부재(35)의 탄발력으로 회전제한부(36)를 환형 커버를 향해 밀어붙이면서 회전제한부(36)의 체결돌기(363)를 제1 축결합부(11)의 체결홈(113)에서 분리시킬 수 있다. 이때, 환형 커버(31)의 단차부(312)는 베이스(321)의 절개부(321a) 내에 배치되어 노브의 베이스와 환형 커버의 내부면을 양호한 접촉을 보장할 수 있다.
본 발명은 언록킹 모드 하에서는 힌지결합된 상측 지지대(1)와 하측 지지대(2)의 회전 각도를 일정하게 고정하지 않고 상호 회전가능한 상태를 제공한다. 물론, 언록킹 모드 하에서도 상측 지지대(1)의 가이드 핀(115)은 하측 지지대(2)의 호형상의 가이드 홈(215) 내에 배치되어 있어 가이드 홈(215)의 호 길이에 종속되어 회전 각도의 범위(대략 무릎관절의 가동범위로 함)를 구속할 수 있다. 예를 들어 사용자가 앉아 있는 경우 언록킹 모드로 하여 무릎관절의 자유로운 회전을 보장함으로써 관절고정으로 인한 답답함을 해소할 수 있다.
착용자는 록킹 모드를 진행하기에 앞서 우선적으로 언록킹 모드 하에서 상측 지지대(1)와 하측 지지대(2) 사이의 설정할 각도 범위내에서 상측 지지대(1) 및/또는 하측 지지대(2)를 회전시킨다. 그런 다음에, 작업자는 도 5에 도시된 바와 같이 노브(32)를 내부면을 향해 눌러 노브(32)의 베이스(321)를 환형 커버(31)에서 분리시킨 다음에 노브를 회전시켜 노브(32)의 베이스가 환형 커버(31)의 단차부(312) 상에 배치되도록 한다. 노브(32)은 회전하는 과정에서 단차부(312)의 일측 단부에 경사면(312a)을 따라 단차부 상으로 용이하게 이동할 수 있으며 단차부의 타측 단부에 걸림턱(312b)에 의해 노브의 회전을 제한할 수 있다. 이때, 노브(32)의 걸림돌기(323)는 제2 걸림홈(314)에 안착되고 베이스에서 단차부의 높이만큼 노브 가이드(33)를 후진 이동시키면서 회전제한부(36)를 가압하여 회전제한부(36)의 체결돌기(363)를 제1 축결합부(11)의 다수의 체결홈(113) 중 일부 체결홈에 삽입된 상태로 고정되는 록킹 모드를 실시할 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 록킹 모드 하에서는 힌지결합된 상측 지지대(1)와 하측 지지대(2)의 회전 각도를 고정시켜 무릎 관절의 각도를 일정하게 유지한다. 예를 들어 사용자가 보행할 때에는 사용자마다 편한 관절각도가 있으며, 이러한 각도로 사용자가 용이하게 설정할 수 있다.
이상 본 발명은 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
1 ----- 상측 지지대,
11 ----- 제1 축결합부, 111 ----- 제1 축공,
112 ----- 확장공, 113 ----- 체결홈,
115 ----- 가이드 홈,
2 ----- 하측 지지대,
21 ----- 제2 축결합부, 211 ---- 힌지 핀,
215 ----- 가이드 홈,
3 ----- 각도 제어 유닛,
31 ----- 환형 커버, 32 ----- 노브,
33 ----- 노브 가이드, 34,35 ----- 탄성부재,
36 ----- 회전제한부, 37 ----- 스토퍼,
1000 ----- 상측 결속부,
2000 ----- 하측 결속부.

Claims (12)

  1. 하단부에 배치된 제1 축결합부(11)를 구비하고 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대(1)와;
    상단부에 제2 축결합부(21)를 구비하고 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대(2); 및
    상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하도록 상기 제1 축결합부(11)에 장착된 각도 제어 유닛(3);을 포함하여 구성되는데,
    상기 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)는 상기 상측 지지대(1)의 제1 축결합부(11)와 힌지 핀(211)으로 힌지결합되며,
    상기 제1 축결합부(11)는, 상기 제1 축결합부(11)에 환형상으로 형성된 다수의 체결홈(113)을 구비하며,
    상기 각도 제어 유닛(3)에는, 상기 체결홈(113)에 삽입되도록 내부면 둘레에 축선방향으로 길이연장된 복수의 체결돌기(363)를 구비하고 상기 힌지 핀(211)의 끝단에서 왕복이동 가능하게 배치된 회전제한부(36)를 구비하며,
    상기 회전제한부(36)의 왕복이동에 종속되어 상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2) 사이의 틸팅을 고정할 수 있는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 축결합부(11)는,
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 두께방향으로 천공된 제1 축공(111)과;
    상기 제1 축결합부(11)의 외주면에서 두께방향으로 천공되고, 상기 제1 축공(111)과 동축방향으로 연통되어 있는 확장공(112);
    상기 제1 축공(111)과 상기 확장공(112)을 연결하는 환형상의 단차면 상에 형성된 상기 복수의 체결홈(113); 및
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 대향배치된 상기 제1 축결합부를 향해 길이연장된 가이드 핀(115);을 포함한, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 축결합부(21)는,
    상기 제1 축공을 가로질러 상기 확장공(112)까지 길이연장되고, 양 끝단에 축선방향으로 길이연장된 키(211a)를 갖춘 상기 힌지 핀(211)과;
    상기 제2 축결합부(21)의 가장자리에 인접하게 형성된 호(弧)형상의 가이드 홈(215);을 포함한, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 각도 제어 유닛(3)의 회전제한부(36)는, 상기 제2 축결합부에 고정된 상기 힌지 핀(211)의 키(211a)를 수용하는 키홈(361)를 구비하는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치
  5. 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부(11)를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대(1)와;
    상단부에 힌지 핀(211)을 갖춘 제2 축결합부(21)를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대(2); 및
    상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부(11)에 각기 장착된 각도 제어 유닛(3);를 포함하여 구성되는데,
    상기 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)가 상기 상측 지지대(1)의 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이에 개재되어 힌지결합되며,
    상기 제1 축결합부(11)는,
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 두께방향으로 천공된 제1 축공(111)과;
    상기 제1 축결합부(11)의 외주면에서 두께방향으로 천공되고, 상기 제1 축공(111)과 동축방향으로 연통되어 있는 확장공(112);
    상기 제1 축공(111)과 상기 확장공(112)을 연결하는 환형상의 단차면 상에 형성된 다수의 체결홈(113); 및
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 대향배치된 상기 제1 축결합부를 향해 길이연장된 가이드 핀(115);을 포함하며,
    상기 확장공(112)의 내경은 상기 제1 축공(111)의 내경보다 크고,
    상기 다수의 체결홈(113)은 상기 확장공의 내주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되어 있는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  6. 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부(11)를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대(1)와;
    상단부에 힌지 핀(211)을 갖춘 제2 축결합부(21)를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대(2); 및
    상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부(11)에 각기 장착된 각도 제어 유닛(3);를 포함하여 구성되는데,
    상기 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)가 상기 상측 지지대(1)의 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이에 개재되어 힌지결합되며,
    상기 힌지 핀(211)은 상기 제2 축결합부에 회전되지 않고 고정배치되는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  7. 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부(11)를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대(1)와;
    상단부에 힌지 핀(211)을 갖춘 제2 축결합부(21)를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대(2); 및
    상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부(11)에 각기 장착된 각도 제어 유닛(3);를 포함하여 구성되는데,
    상기 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)가 상기 상측 지지대(1)의 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이에 개재되어 힌지결합되며,
    상기 각도 제어 유닛(3)은 상기 한쌍의 축결합부(11)의 확장공(112)에 거울 대칭되게 장착되는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  8. 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부(11)를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대(1)와;
    상단부에 힌지 핀(211)을 갖춘 제2 축결합부(21)를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대(2); 및
    상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부(11)에 각기 장착된 각도 제어 유닛(3);를 포함하여 구성되는데,
    상기 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)가 상기 상측 지지대(1)의 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이에 개재되어 힌지결합되며,
    상기 제1 축결합부(11)는,
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 두께방향으로 천공된 제1 축공(111)과;
    상기 제1 축결합부(11)의 외주면에서 두께방향으로 천공되고, 상기 제1 축공(111)과 동축방향으로 연통되어 있는 확장공(112);
    상기 제1 축공(111)과 상기 확장공(112)을 연결하는 환형상의 단차면 상에 형성된 다수의 체결홈(113); 및
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 대향배치된 상기 제1 축결합부를 향해 길이연장된 가이드 핀(115);을 포함하며,
    상기 각도 제어 유닛(3)은,
    상기 제2 축결합부에 고정된 상기 힌지 핀의 키(211a)를 수용하는 키홈(361)과, 상기 체결홈(113)에 삽입되도록 내부면 둘레에 축선방향으로 길이연장된 하나 이상의 체결돌기(363)를 구비한, 상기 힌지 핀(211)의 끝단에서 왕복가능하게 배치된 회전제한부(36);를 포함하며,
    상기 각도 제어 유닛(3)은,
    내부 중심에 천공된 개구부(311)와, 상기 개구부(311) 둘레에 배치된 단차부(312), 상기 개구부(311) 둘레에 형성된 제1 걸림홈(313), 및 상기 단차부(312) 상에 형성된 제2 걸림홈(314)을 구비하고, 상기 확장공(112) 내주면 둘레에 위치고정된 환형 커버(31)와;
    베이스(321)와, 상기 베이스의 외부면 중심에 배치된 노브 헤드(322), 상기 베이스(321)의 외부면에 형성된 걸림돌기(323), 상기 베이스(321)의 내부면 중심에서 상기 노브 헤드를 향해 형성된 중공부(324), 및 상기 중공부(324)와의 사이에 이격공간을 형성하고 상기 노브 헤드에서 축선방향으로 길이연장된 원통부(325)를 구비하고, 상기 환형 커버 내에서 회전가능하게 설치된 노브(32);를 포함하는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 각도 제어 유닛(3)은,
    상기 확장공(112) 내에 수용되는 대경관부(331)와, 상기 대경관부의 중심에서 배향되어 상기 중공부(324)와 상기 원통부(325) 사이에 배치되는 소경관부(332)를 구비하고, 상기 노브(32)에서 왕복이동가능하게 결합배치된 노브 가이드(33);
    상기 노브(32)와 상기 노브 가이드(33) 사이에 개재된 제1 탄성부재(34);
    상기 힌지 핀(211)의 외주면 둘레에 배치된 제2 탄성부재(35); 및
    상기 힌지 핀(211)의 끝단에 위치고정된 스토퍼(37);를 더 포함하는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 각도 제어 유닛(3)에서,
    상기 환형 커버(31)는 상기 단차부(312)의 일측 단부에 경사면(312a)과 상기 단차부의 타측 단부에 걸림턱(312b)을 구비하며,
    상기 노브(32)는 상기 베이스(321)의 외주면에 상기 단차부(312)를 수용하는 절개부(321a)를 구비하는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
  11. 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부(11)를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대(1)와;
    상단부에 힌지 핀(211)을 갖춘 제2 축결합부(21)를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대(2); 및
    상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부(11)에 각기 장착된 각도 제어 유닛(3);를 포함하여 구성되는데,
    상기 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)가 상기 상측 지지대(1)의 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이에 개재되어 힌지결합되며,
    상기 제1 축결합부(11)는, 상기 제1 축결합부(11)에 환형상으로 형성된 다수의 체결홈(113)를 구비하며,
    상기 각도 제어 유닛(3)은, 상기 제2 축결합부에 고정된 상기 힌지 핀의 키(211a)를 수용하는 키홈(361)과, 상기 체결홈(113)에 삽입되도록 내부면 둘레에 축선방향으로 길이연장된 복수의 체결돌기(363)를 구비하며, 상기 힌지 핀(211)의 끝단에서 왕복가능하게 배치된 회전제한부(36);를 구비하는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치
  12. 하단부에 이격배치된 한쌍의 제1 축결합부(11)를 구비하고, 착용자의 대퇴부를 지지하는 상측 지지대(1)와;
    상단부에 힌지 핀(211)을 갖춘 제2 축결합부(21)를 구비하고, 착용자의 하퇴부를 지지하는 하측 지지대(2); 및
    상기 상측 지지대(1)와 상기 하측 지지대(2)의 틸팅 각도를 제어하도록 한쌍의 제1 축결합부(11)에 각기 장착된 각도 제어 유닛(3);를 포함하여 구성되는데,
    상기 하측 지지대(2)의 제2 축결합부(21)가 상기 상측 지지대(1)의 한쌍의 제1 축결합부(11) 사이에 개재되어 힌지결합되며,
    상기 제1 축결합부(11)는,
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 두께방향으로 천공된 제1 축공(111)과;
    상기 제1 축결합부(11)의 외주면에서 두께방향으로 천공되고, 상기 제1 축공(111)과 동축방향으로 연통되어 있는 확장공(112);
    상기 제1 축공(111)과 상기 확장공(112)을 연결하는 환형상의 단차면 상에 형성된 다수의 체결홈(113); 및
    상기 제1 축결합부(11)의 내부면에서 대향배치된 상기 제1 축결합부를 향해 길이연장된 가이드 핀(115);을 포함하며,
    상기 각도 제어 유닛(3)은,
    상기 제2 축결합부에 고정된 상기 힌지 핀의 키(211a)를 수용하는 키홈(361)과, 상기 체결홈(113)에 삽입되도록 내부면 둘레에 축선방향으로 길이연장된 하나 이상의 체결돌기(363)를 구비한, 상기 힌지 핀(211)의 끝단에서 왕복가능하게 배치된 회전제한부(36);를 포함하는,
    상기 각도 제어 유닛(3)은,
    내부 중심에 천공된 개구부(311)와, 상기 개구부(311) 둘레에 배치된 단차부(312), 상기 개구부(311) 둘레에 형성된 제1 걸림홈(313), 및 상기 단차부(312) 상에 형성된 제2 걸림홈(314)을 구비하고, 상기 확장공(112) 내주면 둘레에 위치고정된 환형 커버(31);
    베이스(321)와, 상기 베이스의 외부면 중심에 배치된 노브 헤드(322), 상기 베이스(321)의 외부면에 형성된 걸림돌기(323), 상기 확장공(112) 내에 수용되고 상기 베이스(321)와 일체로 구성되는 대경관부(331)를 구비하고, 상기 환형 커버 내에서 회전가능하게 설치된 노브(32);를 포함하는, 틸팅 제어가능한 다리 보조 장치.
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