KR20130094619A

KR20130094619A - 다기능 상지 운동기

Info

Publication number: KR20130094619A
Application number: KR1020120016011A
Authority: KR
Inventors: 권기범
Original assignee: 권기범
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-08-26
Also published as: KR101343537B1

Abstract

본 발명은 다기능 상지 운동기에 관한 것으로서, 하나의 장치로부터 손목과 어깨 등 다양한 상지 부위에 대한 재활 및 근육강화 운동을 할 수 있으며, 운동 강도 및 회전각을 조절할 수 있어 다양한 운동 효과를 갖는 상지 운동기구를 제공하는 것이다.
본 발명은 내측에 공간부를 형성한 본체(100)와; 상기 본체(100)의 내측 공간부에 설치되어 회전 운동하는 것으로, 본체(100) 내부에 고정 설치되는 구동휠지지프레임(210)과, 상기 구동휠지지프레임(210)으로부터 회전 가능하도록 설치되는 회전축(220)과, 상기 회전축(220)과 연결되어 함께 회전 동작하는 구동휠(230)을 포함하는 구동부(200)와; 사용자로부터 회전력을 전달받아 회전축(220)에 전달하는 것으로, 본체(100)의 측방향에 위치하고 회전축(220)의 양단부에 연결되며 중심에는 제1결합홈(311a)을 형성하고 중심으로부터 이격된 위치에는 다수의 제2결합홈(311b)을 형성한 회전판(310)과, 상기 회전판(310)에 형성된 다수개의 제1결합홈(311a) 또는 제2결합홈(311b) 중 어느 하나에 결합 설치되어 상지 운동시 다양한 회전각을 형성하도록 한 구동손잡이부(320)를 포함하는 동력발생부(300);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

다기능 상지 운동기 {Multi-function exercise apparatus for upper limb rehabilitation}

본 발명은 다기능 상지 운동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상지 부위의 재활 및 근육강화 운동을 위해 사용되는 것으로 운동 강도 및 운동 부위를 다양하게 변화시킬 수 있는 다기능 상지 운동기에 관한 것이다.

교통사고 및 운동중 골절사고 발생, 노약자들의 뇌졸증, 중풍, 특히 편마비 등의 질병발생시에는 다양한 형태의 근육단련을 위한 재활치료가 함께 이루어진다.

특히 편마비는 오른쪽 또는 왼쪽의 상지와 하지의 근력이 함께 저하되어 움직이지 못하는 상태를 말하며, 반신불수(Hemiplegia)라고도 한다. 편마비는 수의운동(隨意運動)을 관장하는 추체로(錐體路)가 대뇌의 피질 및 피질하, 내포(內包), 뇌간(腦幹) 어느 부위에서 장애를 받아 일어나는데, 그때 추체로가 연수와 척수 경계부에서 대부분이 교차되므로 마비는 장애 쪽과는 반대쪽에서 일어난다. 일반적으로 편마비는 뇌혈관장애 즉 뇌졸증으로 인한 것이 가장 많고, 그 밖에 뇌종양·다발성경화증·두부외상·뇌농양 등에 의해 발병할 때도 있다.

따라서, 환자들의 상지에 대한 재활치료를 위해 일반적 물리치료사에 의한 수동적 운동치료를 수행해야 하는데, 이는 치료사의 상당한 수고를 요구함과 동시에 재활 치료의 시간이 제한되어 있다.

이와 같이 상지 마비시 치료에 많이 이용되는 운동으로서, 팔꿈치·손목·무릎 등의 관절을 축으로 하여 굽히는 굴곡(flexion)과, 반대로 펴는 신전(extention), 상지 또는 하지 등을 안쪽으로 돌려 트는 회내(回內)(pronation)와 반대로 바깥쪽으로 돌려 트는 회외(supination) 등의 운동이 있다.

그리고, 환자의 아픈측을 환측(Affected Side)이라 하며, 손상받지 않은 반대측을 건측(Unaffected Side)이라 의학용어로 표현하는데, 상지 마비의 경우 건측은 시간이 흐를수록 변형되어 나쁘게 된다.

또한, 편마비 환자는 뇌에서 환측을 도와 주어야 한다는 보상작용이 작용하여 환측을 운동시킬때 보상작용이 발생하여 오랜시간이 흐르면서 변형된다.

이때, 환측으로 몸무게를 이동시키지 못하는 것도 뇌에서 환측이 위험하다고 지시하여 몸무게 이동을 하지 못하게 하는 것이다.

이러한 마비에 대한 치료를 위해, 여러 재활기구가 개발되고 있으나, 이들 대부분은 하지 재활 치료기구이며, 아직 우리나라에는 상지 재활훈련기구는 미비한 상태이다.

국내에서 선출원된 상지 운동기구로는 특허출원 제10-2010-0034021호(발명의 명칭 : 팔 재활 운동장치)가 제시된 바 있다. 그러나, 상기와 같은 선출원기술에 의하면 똑같은 회전각에 대하여 반복적인 회전 동작을 통한 운동이 이루어지는 것인데 이는 운동 강약을 조절할 수 없으며, 동일 부위에 대해서만 반복적인 회전 동작이 이루어지기에 다양한 운동 효과를 나타낼 수 없는 등의 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 국내외에서 제시된 상지 운동기구는 대부분 손목과 어깨 중 어느 한 부위에 대한 운동만을 할 수 있는 형태이고, 회전각이 고정되어 통증 부위가 서로 다른 환자에게 차별화된 운동 방법을 제공할 수 없는 문제점도 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하나의 장치로부터 손목과 어깨 등 다양한 상지 부위에 대한 재활 및 근육강화 운동을 할 수 있으며, 운동 강도 및 회전각을 조절할 수 있어 다양한 운동 효과를 갖는 상지 운동기구를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 발명은 본체 내부에서 회전축과 구동휠이 회전 동작하도록 설치하고, 본체 양측면에는 상기 회전축 및 구동휠과 연결되어 함께 회전하는 회전판을 형성하며, 회전판에는 다수의 결합홈을 형성한 후 구동손잡이는 상기 다수의 결합홈 중 어느 하나에 결합되어 다양한 회전각으로 회전 운동할 수 있는 상지 운동기를 제공하도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 상지 운동기에는 자력 또는 마찰력을 이용하여 구동휠에 회전 저항을 발생시키는 부하발생부를 더 구성함으로써 회전 운동에 대한 강도를 조절할 수 있도록 하는 구성을 제공한다.

본 발명에 따른 다기능 상지 운동기에 의하면, 하나의 장치로부터 손목, 팔꿈치 관절, 어깨 등의 다양한 상지 부위에 대한 재활 및 상지 근육 강화운동을 할 수 있으며, 운동부위 및 운동 강도를 조절할 수 있기에 서로 다른 사용자에게 요구되는 운동방법 및 운동량을 차별적으로 제공하고, 동일 사용자에 대해서는 보다 빠른 재활 치료효과를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 다기능 상지 운동기에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 다기능 상지 운동기에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 다기능 상지 운동기에 대한 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 다기능 상지 운동기에 대한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 다기능 상지 운동기에 대한 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 따른 다기능 상지 운동기에 대한 사용상태 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 4실시예에 따른 다기능 상지 운동기에 대한 사용상태 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 다기능 상지 운동기를 나타낸 것으로, 도 1은 상지 운동기의 전체 조립 사시도이며, 도 2는 상지 운동기의 분해 사시도이며, 도 3은 상지 운동기의 정단면도이며, 도 4는 상지 운동기의 측단면도이다.

본 발명에 따른 상지 운동기는 상지의 재활 또는 근육강화 운동을 위해 사용되는 것으로, 다양한 회전운동을 통해서 손목 및 어깨 등의 상지 재활훈련과 근육강화 운동이 이루어지도록 한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 상지 운동기의 구성은 본체(100)와, 구동부(200)와, 동력발생부(300)과, 부하발생부(400)를 포함하여 구성된다.

본체(100)는 내측에 공간부를 형성하여 구동부(200) 및 부하발생부(400)를 수용하는 케이스 역할을 하는 것으로, 어느 한 부위에는 이동손잡이(110)를 형성함으로 휴대 및 이동이 용이하도록 하였고, 또 다른 어느 한 부위에는 구동부(200)의 회전부하를 조절할 수 있도록 조절부(410)를 형성한다.

또한, 상기 본체(100)는 사용자의 운동 부위에 따라 본체(100)를 눕히거나 세워서 이용할 수 있도록 바닥면에는 제1미끄럼방지부(120)를 형성하고 양 측면에는 제2미끄럼방지부(130)를 형성하였다. 이와 같은 제1미끄럼방지부(120) 및 제2미끄럼방지부(130)는 상기 운동기의 안정적인 사용을 위해 본체(100)가 바닥면에 밀착될 수 있도록 저면 및 양 측면에서 돌출 형성된 것으로 이러한 제1미끄럼방지부(120) 및 제2미끄럼방지부(130)는 고무재질로 형성됨이 바람직하다.

구동부(200)는 본체(100) 내부에 설치되어 회전운동을 하는 것으로, 본체(100) 내부에 고정 설치되는 구동휠지지프레임(210)과, 상기 구동휠지지프레임(210)으로부터 회전 가능하도록 설치되는 회전축(220)과, 상기 회전축(220)과 연결되어 함께 회전 동작하는 구동휠(230)을 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 구동휠지지프레임(210)은 대향하며 이격 설치된 한 쌍의 프레임을 포함하고, 이격공간을 형성하며 설치된 구동휠지지프레임(210)에는 회전축(220)이 관통 설치되는 것으로, 이때 회전축(220)과 구동휠지지프레임(210)의 인접부위에는 베어링이 설치되어 회전축(220)이 원활히 회전할 수 있도록 한다. 또한, 구동휠지지프레임(210)에서 이격 설치된 한 쌍의 프레임 사이에는 구동휠(230)이 설치되며, 구동휠(230)은 회전축(220)에 연결되어 함께 회전한다.

동력발생부(300)는 사용자로부터 회전력을 전달받아 회전축(220)에 전달하는 것으로, 본체(100)의 측방향에 위치하고 회전축(220)의 양단부에 연결되는 회전판(310)과, 상기 회전판(310)에 결합되는 구동손잡이부(320)를 포함한다.

상기 회전판(310)은 한 쌍이 회전축(220)의 양단부에 끼움 설치되어 회전축(220)과 함께 회전하는 것으로, 중심에는 제1결합홈(311a)을 형성하고, 중심으로부터 이격된 위치에는 다수의 제2결합홈(311b)을 형성하여 구동손잡이부(320)가 다양한 위치에 결합될 수 있도록 하였다. 이는 다양한 회전각을 형성함으로써 상지 운동에 있어서 다양한 운동효과를 얻을 수 있도록 한 것이다.

상기 구동손잡이부(320)는 회전판(310)의 제1결합홈(311a) 또는 제2결합홈(311b)에 끼움 설치되어 회전판(310)을 회전시키기 위한 동력을 사용자로부터 전달받는 것으로, 손잡이프레임(321)에서 어느 일측 방향으로 결합돌출부(322)가 형성되어 회전판(310)의 제1결합홈(311a) 또는 제2결합홈(311b)에 끼움 결합될 수 있도록 하였으며, 이때 결합돌출부(322)와 손잡이프레임(321) 사이에는 베어링이 설치되어 결합돌출부(322)가 손잡이프레임(321)으로부터 회전 동작할 수 있도록 하였다. 또한, 손잡이프레임(321)의 또 다른 일측에는 사용자가 구동손잡이부(320)에 힘을 인가할 수 있도록 레버를 돌출 형성하되, 이는 다양한 방향에서 힘을 인가할 수 있도록 "┃"자형의 제1레버(323)와 "┏━" 자형의 제2레버(324)로 이루어진 것이 상호 이격 형성된다.

또한, 상기 구동손잡이부(320)가 회전판(310)측에 결합된 후 그 이탈을 방지하기 위하여 제1결합홈(311a) 및 제2결합홈(311b) 내측에는 손잡이고정자석(325)이 수용 설치되고 결합돌출부(322)는 금속재질로 형성되어 상기 손잡이고정자석(325)에 탈부착될 수 있도록 하였다.

또한, 회전력의 용이한 전달을 위하여 상기 제1결합홈(311a) 및 제2결합홈(311b)과 결합돌출부(322)는 서로 대응하는 다각형 구조로 이루어진다.

또한, 다양한 실시예에 따라 상기 손잡이고정자석(325)은 회전축(220)의 양단부에 형성될 수도 있다.

부하발생부(400)는 회전하는 구동휠(230)에 부하를 발생시켜 회전력에 대한 강약을 조절할 수 있도록 한 것으로, 본체(100) 외부에서 회전 조작할 수 있도록 형성된 조절부(410)와, 상기 조절부(410)의 중심에 연결되어 본체(100) 내부로 연장된 것으로 둘레에는 수나사가 형성된 나사봉(420)과, 어느 한 부위에 관통공 및 암나사를 형성하거나 너트를 수용한 후 상기 나사봉(420)에 대응 결합된 것으로 나사봉(420)의 회전시 나사봉(420)의 길이 방향으로 이송 동작하는 부하조절판(430)과, 상기 부하조절판(430)의 이동 위치를 가이드하는 가이드부재(440)를 포함하고, 본 발명의 제 1실시예에 따르면 상기 부하조절판(430)에 대한 어느 일면에는 부하발생자석(450)이 형성된 구성을 갖는다.

상기와 같은 구성의 본 발명 제 1실시예에 의하면, 상기 조절부(410)의 회전 동작에 따라 나사봉(420)이 함께 회전하면 부하조절판(430)은 하측 또는 상측으로 이동하는데, 부하조절판(430)이 하측으로 이동할 경우 부하조절판(430)의 일면에 설치된 부하발생자석(450)은 구동휠(230)에 근접하게 되고 부하발생자석(450)이 구동휠(230)에 근접할수록 자력에 따른 구동휠(230)의 회전 저항이 커지기 때문에 동력발생부(300)에서는 사용자로부터 더욱 큰 힘을 요구하게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 구동휠(230)에 대하여 회전 저항을 조절하기 위해서는 구동휠(230)에 마찰력을 인가하는 구성이 적용될 수도 있다. 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따라 구동휠에 마찰력을 인가할 수 있도록 구성된 다기능 상지 운동기에 대한 측단면도를 도시한 것이다.

상기와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따르면 구동휠(230)에 회전 저항을 조절하기 위해서 부하발생자석(450)을 적용하지 않았으며, 대신 마찰밴드(460)를 적용하여 구성하였다. 즉, 마찰밴드(460)는 구동휠(230)을 감싼 후 양단이 부하조절판(430)에 연결되는 형태인데 조절부(410)의 조작에 따라 부하조절판(430)이 상측으로 이동할수록 마찰밴드(460)가 구동휠(230)을 조이면서 당기는 힘이 커지고 이에 따라 마찰밴드(460)와 구동휠(230) 사이의 마찰저항이 커지기 때문에 구동휠(230)의 회전 저항이 커지고 이에 따라 동력발생부(300)에서는 사용자로부터 더욱 큰 힘을 요구하게 되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 다기능 상지 운동기는 다양한 형태의 상지 운동이 가능하다.

먼저, 본 발명의 제 1실시예에 의하면 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명 상지 운동기를 세워놓은 상태에서 구동손잡이부(320)는 제1결합홈(311a)에 결합한 후, 사용자는 제2레버(324)를 잡고 좌우로 손목을 회전시키면서 손목 운동을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 3실시예에 의하면 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명 상지 운동기를 세워놓은 상태에서 구동손잡이부(320)를 제2결합홈(311b)의 어느 한 위치에 결합한 후, 사용자는 제1레버(323)를 잡고 손목은 제2레버(324)에 바친 후 자전거의 폐달을 구르는 방식으로 회전시키면서 어깨 운동을 할 수 있다. 이때, 손목은 제2레버(324)에 지지됨으로 안정적인 자세를 유지하고 손목을 보호할 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 발명의 제 4실시예에 의하면 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명 상지 운동기를 눕혀놓은 상태에서 구동손잡이부(320)를 제2결합홈(311b)의 어느 한 위치에 결합한 후, 사용자는 제1레버(323)를 잡고 마치 맷돌을 돌리듯 회전시키면서 어깨 운동을 할 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 본 발명의 제 3실시예와 제 4실시예에서는 구동손잡이부(320)가 결합되는 제2결합홈(311b)의 위치에 따라 회전각을 다양하게 변화시킬 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 본 발명은 일측 회전판(310)에 구동손잡이부(320) 두 개를 결합한 후 양손으로 당김 및 회전 운동을 할 수도 있으며, 본 발명에 따른 다기능 상지 운동기는 그 운동방법이 다양하게 응용될 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있는 것이다.

100 : 본체 110 : 이동손잡이
120 : 제1미끄럼방지부 130 : 제2미끄럼방지부
200 : 구동부 210 : 구동휠지지프레임
220 : 회전축 230 : 구동휠
300 : 동력발생부 310 : 회전판
311a : 제1결합홈 311b : 제2결합홈
320 : 구동손잡이부 321 : 손잡이프레임
322 : 결합돌출부 323 : 제1레버
324 : 제2레버 325 : 손잡이고정자석
400 : 부하발생부 410 : 조절부
420 : 나사봉 430 : 부하조절판
440 : 가이드부재 450 : 부하발생자석
460 : 마찰밴드

Claims

내측에 공간부를 형성한 본체(100)와;
상기 본체(100)의 내측 공간부에 설치되어 회전 운동하는 것으로, 본체(100) 내부에 고정 설치되는 구동휠지지프레임(210)과, 상기 구동휠지지프레임(210)으로부터 회전 가능하도록 설치되는 회전축(220)과, 상기 회전축(220)과 연결되어 함께 회전 동작하는 구동휠(230)을 포함하는 구동부(200)와;
사용자로부터 회전력을 전달받아 회전축(220)에 전달하는 것으로, 본체(100)의 측방향에 위치하고 회전축(220)의 양단부에 연결되며 중심에는 제1결합홈(311a)을 형성하고 중심으로부터 이격된 위치에는 다수의 제2결합홈(311b)을 형성한 회전판(310)과, 상기 회전판(310)에 형성된 다수개의 제1결합홈(311a) 또는 제2결합홈(311b) 중 어느 하나에 결합 설치되어 상지 운동시 다양한 회전각을 형성하도록 한 구동손잡이부(320)를 포함하는 동력발생부(300);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.
제 1항에 있어서,
상기 구동손잡이부(320)는, 손잡이프레임(321)과, 상기 손잡이프레임(321)에서 어느 일측 방향으로 돌출 형성되어 제1결합홈(311a) 또는 제2결합홈(311b)에 끼움 결합되는 결합돌출부(322)와, 상기 손잡이프레임(321)의 또 다른 일측 방향으로 돌출 형성된 것으로 "┃"자 형상을 갖는 제1레버(323)와, 상기 제1레버(323)로부터 어느 일 방향으로 이격되며 "┏━" 자 형상을 갖는 제2레버(324)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.
제 2항에 있어서,
상기 제1결합홈(311a) 또는 제2결합홈(311b) 내측에는 손잡이고정자석(325)이 수용 설치되고, 결합돌출부(322)는 금속재질로 형성되어, 상기 손잡이고정자석(325)과 결합돌출부(322)의 고정 및 용이한 탈부착이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.
제 2항에 있어서,
상기 제1결합홈(311a) 또는 제2결합홈(311b)과 결합돌출부(322)는 서로 대응하는 다각형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.
제 2항에 있어서,
상기 결합돌출부(322)와 손잡이프레임(321) 사이에는 베어링이 설치되어 결합돌출부(322)가 손잡이프레임(321)으로부터 회전 동작할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.
제 1항에 있어서,
상기 다기능 상기 운동기에는 회전하는 구동휠(230)에 부하를 발생시켜 회전력에 대한 강약을 조절하는 부하발생부(400)가 더 형성된 것으로,
상기 부하발생부(400)는, 본체(100) 외부에서 회전 조작할 수 있도록 형성된 조절부(410)와, 상기 조절부(410)의 중심에 연결되어 본체(100) 내부로 연장된 것으로 둘레에는 수나사가 형성된 나사봉(420)과, 어느 한 부위에 관통공 및 암나사를 형성하거나 너트를 수용한 후 상기 나사봉(420)에 대응 결합된 것으로 나사봉(420)의 회전시 나사봉(420)의 길이 방향으로 이송 동작하는 부하조절판(430)과, 상기 부하조절판(430)의 이동 위치를 가이드하는 가이드부재(440)와, 상기 부하조절판(430)의 어느 일면에 설치되어 구동휠(230)에 자력을 통한 회전 저항을 발생시키는 부하발생자석(450)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.
제 1항에 있어서,
상기 다기능 상기 운동기에는 회전하는 구동휠(230)에 부하를 발생시켜 회전력에 대한 강약을 조절하는 부하발생부(400)가 더 형성된 것으로,
상기 부하발생부(400)는, 본체(100) 외부에서 회전 조작할 수 있도록 형성된 조절부(410)와, 상기 조절부(410)의 중심에 연결되어 본체(100) 내부로 연장된 것으로 둘레에는 수나사가 형성된 나사봉(420)과, 어느 한 부위에 관통공 및 암나사를 형성하거나 너트를 수용한 후 상기 나사봉(420)에 대응 결합된 것으로 나사봉(420)의 회전시 나사봉(420)의 길이 방향으로 이송 동작하는 부하조절판(430)과, 상기 부하조절판(430)의 이동 위치를 가이드하는 가이드부재(440)와, 구동휠(230)의 둘레를 감싼 후 양단이 부하조절판(430)에 연결되어 구동휠(230)에 마찰력을 인가하도록 한 마찰밴드(460)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.
제 1항에 있어서,
상기 본체(100) 바닥면에는 제1미끄럼방지부(120)를 형성하고 양 측면에는 제2미끄럼방지부(130)를 형성함으로써 다양한 운동 효과를 위해 눕히거나 세워서 이용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 다기능 상지 운동기.