WO2017047874A1

WO2017047874A1 - 손가락 운동장치

Info

Publication number: WO2017047874A1
Application number: PCT/KR2015/013896
Authority: WO
Inventors: 반호영; 최용근; 박민재; 유경환; 이수빈
Original assignee: 주식회사 네오펙트
Priority date: 2015-09-16
Filing date: 2015-12-18
Publication date: 2017-03-23
Also published as: KR101726649B1; KR20170033043A

Abstract

본 발명은 손가락 운동장치에 관한 것으로서, 바닥에 지지되는 프레임; 상기 프레임 상에 마련되어, 손바닥이 거치되는 거치대; 및 상기 거치대에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락을 운동시키는 손가락 운동유니트를 포함하며, 상기 손가락 운동유니트는, 베이스; 상기 거치대에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락이 걸리는 손가락 그립을 갖는 링크; 상기 링크를 지지하며, 상기 베이스 상에서 직선 왕복이동하는 링크 블록; 및 상기 링크 블록을 직선 왕복이동시키는 블록 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

손가락 운동장치

본 발명은 손가락 운동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 장애가 있는 손가락을 반복적으로 구부리거나 펼치며 재활 운동할 수 있는 손가락 운동장치에 관한 것이다.

뇌졸중이나 파킨슨병 등의 경우, 병세에 따라 다양한 신체적 변화가 나타난다. 특히, 위와 같은 병의 경우, 손이 마비되고 손가락이 오그라드는 현상이 동반된다.

이러한 손의 마비와 손가락이 오그라드는 현상을 계속적으로 방치하면, 근육이나 관절이 점차 굳어져 움직일 때 통증을 느끼게 되고 신경이 회복되어도 정상적인 활동에 지장을 초래할 수 있다.

또한, 위에서 설명한 특정 병에 의한 경우 이외에도, 불의의 사고에 의해 손가락의 움직임에 장애를 갖게 되는 경우도 많다.

따라서, 이와 같은 경우에는, 그 마비가 오거나 장애를 갖게 된 손을 계속적으로 움직이게 재활 치료를 하므로써, 혈액순환과 신경소통을 촉진하여 운동 능력을 최대한 유지하게 해주는 것이 매우 중요하다.

이러한 손가락 운동장치에 대한 종래 기술이 한국공개특허공보 제10-2009-0120713호에 개시되어 있다.

개시된 바와 같이, 종래의 손가락 운동장치는 손등부위에 장착면을 제공하는 착용구와, 장착면에 설치되는 케이싱과, 케이싱의 내부에 설치되는 모터와, 케이싱에 고정되며 손가락측으로 연장되는 고정마디부재와, 각 고정마디부재의 단부에 링크되는 것으로 손가락의 길이방향으로 연장되며 손가락의 관절부위에 대응하는 위치에 관절부를 가져 손가락의 각 마디에 접하는 복수의 작동마디부재와, 손가락 단부에 대응하는 작동마디부재의 선단부에 고정되며 손가락의 단부를 고정하는 캡을 가진다. 따라서, 종래의 손가락 운동장치는 손가락의 전체가 고정마디부재와 복수의 작동마디부재에 의해 구속되어, 손가락이 관절 운동하는 구조를 가진다.

따라서, 종래의 손가락 운동장치는 모터로부터 동력을 전달받아, 작동마디부재의 관절부를 구동시켜 작동마디부재로 하여금 캡에 지지되어 있는 상태의 손가락을 구부리거나 펼쳐 손가락을 운동시킨다.

그런데, 이러한 종래의 손가락 운동장치는 하나의 손가락에 고정마디부재와 복수의 작동마디부재가 관절 구조의 형태로 연결되어 있어, 구조가 복잡하고 구성 부품이 많아 조립이 까다로우며, 사용 중 고장 발생율이 높은 문제점이 있다. 특히, 복수의 작동마디부재를 상호 연결하는 연결로드의 링크부재와의 연결부위에 힘이 집중되므로 연결로드가 쉽게 파손되는 문제점이 있다. 또한, 작동마디부재의 회동 각도에 제한이 있어 손가락을 충분한 정도로 굽히지 못하므로 재활 운동에 제한적인 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 구조가 간단하고, 조립이 용이하며, 응력의 집중이 없어 사용 중 파손의 위험이 없고, 손가락의 각 마디를 구속하지 않은 상태에서 재활 운동을 할 수 있어 편의성을 향상시키는 손가락 운동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 자동 또는 수동으로 선택하여 재활 운동을 할 수 있는 손가락 운동장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 손가락의 길이에 관계없이 재활 운동을 할 수 있는 손가락 운동장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 바닥에 지지되는 프레임; 상기 프레임 상에 마련되어, 손바닥이 거치되는 거치대; 및 상기 거치대에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락을 운동시키는 손가락 운동유니트를 포함하며, 상기 손가락 운동유니트는, 베이스; 상기 거치대에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락이 걸리는 손가락 그립을 갖는 링크; 상기 링크를 지지하며, 상기 베이스 상에서 직선 왕복이동하는 링크 블록; 및 상기 링크 블록을 직선 왕복이동시키는 블록 구동부를 포함하는, 손가락 운동장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 링크 블록을 사이에 두고 상기 베이스에 이격 배치되는 한 쌍의 지지 블록을 포함하며, 상기 블록 구동부는, 상기 한 쌍의 지지 블록 중 어느 하나의 지지 블록과 상기 링크 블록 사이에 직선 왕복이동가능하게 마련되는 이동 블록; 상기 이동 블록에 편지지되며, 상기 한 쌍의 지지 블록 중 나머지 하나의 지지 블록과 상기 링크 블록에 이동가능하게 결합되는 이동 로드; 및 상기 링크 블록과 상기 이동 블록을 탄성 지지하며 상호 연결하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 블록 구동부는, 상기 이동 블록에 연결되는 구동 로드; 및 상기 구동 로드가 길이 신장 및 길이 축소하는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.

상기 링크 블록의 이동을 안내하는 가이드 축을 더 포함할 수 있다.

상기 링크 블록의 이동 거리를 측정하는 센서부를 더 포함할 수 있다.

상기 센서부는, 상기 링크 블록의 이동 경로를 따라 상기 베이스와 상기 링크 블록 사이에 마련되어, 상기 링크 블록의 이동에 따라 눌린 위치에 의거하여 상기 링크 블록의 이동 거리를 측정하는 필름 센서를 포함할 수 있다.

상기 손가락 운동유니트는 복수로 마련되며, 상기 복수의 손가락 운동유니트는 상기 프레임에 병렬 배치될 수 있다.

상기 손가락 운동유니트는 세 개 이상 마련되며, 상기 세 개 이상의 손가락 운동유니트 중 두 개는 상기 프레임에 회전가능하게 마련되고, 나머지 상기 손가락 운동유니트는 상기 회전가능하게 마련된 두 개의 손가락 운동유니트 사이에 마련될 수 있다.

상기 프레임으로부터 상기 거치대의 높이를 조절하는 거치대 높이 조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 거치대 높이 조절부는, 상기 프레임에 기립 설치되며, 상기 거치대가 승강가능하게 마련되는 한 쌍의 브래킷; 상기 한 쌍의 브래킷을 상호 연결하며, 상기 거치대가 결합되는 거치대 고정구; 상기 거치대 고정구에 대향하는 상기 한 쌍의 브래킷의 판면에 상기 프레임과 상기 거치대의 이격 방향을 따라 관통 형성된 높이 조절 슬롯; 상기 높이 조절 슬롯과 연통하도록 상기 거치대 고정구에 관통 형성된 높이 조절 관통공; 및 상기 높이 조절 슬롯과 상기 높이 조절 관통공에 결합되어, 상기 한 쌍의 브래킷과 상기 거치대 고정구를 고정하는 높이 조절 노브를 포함할 수 있다.

상기 링크와 상기 거치대의 간격을 조절하는 거치대 간격 조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 거치대 간격 조절부는, 상기 링크 블록의 이동방향을 따라 상기 거치대에 관통 형성된 간격 조절 슬롯; 상기 간격 조절 슬롯과 연통하도록 상기 거치대 고정구에 관통 형성된 간격 조절 관통공; 및 상기 간격 조절 슬롯과 상기 간격 조절 관통공에 결합되어, 상기 거치대와 상기 거치대 고정구를 고정하는 간격 조절 노브를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 구조가 간단하고, 조립이 용이하며, 응력의 집중이 없어 사용 중 파손의 위험이 없고, 손가락의 각 마디를 구속하지 않은 상태에서 재활 운동을 할 수 있어 편의성을 향상시킬 수 있다. 또한, 자동 또는 수동으로 선택하여 손가락을 재활 운동할 수 있다. 그리고, 손가락의 길이에 관계없이 손가락을 재활 운동할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치의 사시도,

도 2는 일 실시예로서 검지, 중지, 약지, 소지의 운동을 하기 전의 도 1의 손가락 운동유니트의 요부 사시도,

도 3의 도 2의 측면도,

도 4는 도 2의 손가락 운동유니트에서 운동했을 때의 요부 사시도,

도 5는 도 4의 측면도,

도 6은 다른 실시예로서 엄지의 운동을 하기 전의 도 1의 손가락 운동유니트의 요부 사시도,

도 7은 도 6의 손가락 유니트에서 운동했을 때의 요부 사시도,

도 8은 도 1의 거치대, 거치대 고정구, 브래킷의 조립관계를 도시한 요부 사시도,

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 그립의 사시도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)는 프레임(10), 거치대(15), 손가락 운동유니트(20)를 포함한다.

프레임(10)은 거치대(15)와 손가락 운동유니트(20)를 지지함과 동시에, 바닥에 지지된다.

거치대(15)는 프레임(10) 상에 마련되어, 재활 운동하고자 하는 사용자의 손바닥이 거치된다. 거치대(15)는 손바닥이 안정적으로 밀착하며 거치되도록 판 형상을 가진다.

손가락 운동 유니트(20)는 거치대(15)에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락을 운동시키며, 베이스(21), 링크(25), 링크 블록(31), 한 쌍의 지지 블록(35a,35b), 가이드 축(41), 블록 구동부(51)를 포함한다.

설명에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)는 엄지를 제외한 4개의 손가락을 각각 운동할 수 있는 4개의 손가락 운동유니트(20)와, 양손의 각 엄지를 운동할 수 있는 2개의 손가락 운동유니트(20)가 도시되어 있지만, 각 손가락 운동유니트(20)는 구성 요소가 동일하므로, 이하에서는 설명의 편의상, 하나의 손가락 운동유니트(20)에 대해 설명하기로 한다. 또한, 본 실시예에서는 검지, 중지, 약지, 소지에 각각 대응하여 4개의 손가락 운동유니트(20)가 도시되어 있지만 이에 한정되지 않으며, 검지, 중지, 약지, 소지를 선택하여 재활 운동하기 위해 하나 이상의 손가락 운동유니트(20)가 마련될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

베이스(21)는 일정 길이와 폭을 가지며, 프레임(10)과 고정구(13)에 의해 고정된다.

링크(25)는 편평한 바아 형상을 가지며, 중간부분이 내향 및 외향 절곡 형성되어 있다. 링크(25)의 일측 자유단부에는 거치대(15)에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락이 걸리는 손가락 그립(27)이 마련되어 있다. 여기서, 손가락 그립(27)은 도 9에 도시된 바와 같이, 상호 로킹되는 버튼 형상의 파스너(28)에 반창고 등과 같은 띠 형상의 밴드(29)를 삽입하여, 밴드(29)로 손가락의 말단부를 감싸며 결속하는 구성을 가지거나, 또는 도시되어 있지 않지만 손가락 그립(27)은 손가락의 말단부가 끼워지는 링으로 이루어질 수도 있다.

링크 블록(31)은 손가락 그립(27)이 링크 블록(31)으로부터 돌출되도록 링크(25)의 타측 자유단부를 지지하며, 베이스(21) 상에서 직선 왕복이동한다.

링크 블록(31)을 사이에 두고 한 쌍의 지지 블록(35a,35b)이 베이스(21)에 이격 배치되어 있다. 한 쌍의 지지 블록(35a,35b)은 베이스(21)에 고정되어, 링크 블록(31)이 베이스(21)로부터 이탈하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이하에서는 설명의 편리상, 한 쌍의 지지 블록 중 손가락 그립(27)에 인접하게 배치된 지지 블록을 제1지지 블록(35a)이라고 하고, 나머지 지지 블록을 제2지지 블록(35b)이라고 한다.

또한, 한 쌍의 지지 블록(35a,35b)은 가이드 축(41)에 의해 상호 연결된다. 가이드 축(41)에는 링크 블록(31)이 이동가능하게 결합된다. 가이드 축(41)은 링크 블록(31)의 회전을 방지하며 링크 블록(31)의 이동을 안내한다. 이러한 가이드 축(41)은 선택적으로 마련될 수 있다. 또한, 가이드 축(41)은 전술한 바와 같이 한 쌍의 지지 블록(35a,35b)을 상호 연결하지 않고, 베이스(21)에 별도로 독립되게 마련될 수도 있다.

한편, 블록 구동부(51)는 가이드 축(41)을 따라 링크 블록(31)을 직선 왕복이동시키며, 이동 블록(53), 이동 로드(55), 탄성부재(57)를 포함한다.

이동 블록(53)은 제2지지 블록(35b)과 링크 블록(31) 사이에 직선 왕복이동가능하게 마련된다. 여기서, 이동 블록(53)과 이에 대응하는 링크 블록(31) 사이의 간격은 손가락 그립(27)에 걸리는 손가락의 종류에 따라 다른 크기를 가질 수 있다. 즉, 일 예로 중지와 소지의 경우 일반적으로 손가락의 길이가 상이하므로, 중지가 걸리는 이동 블록(53)과 링크 블록(31) 사이의 간격은 소지가 걸리는 이동 블록(53)과 링크 블록(31) 사이의 간격보다 상대적으로 큰 치수를 가지도록 이동 블록(53)과 링크 블록(31)을 배치한다.

이동 로드(55)는 일정 길이의 봉 형상을 가지며, 가이드 축(41)과 평행을 이루며 이동 블록(53)에 편지지된다. 이동 로드(55)는 제1지지 블록(35a)과 링크 블록(31)에 이동가능하게 결합된다.

탄성부재(57)는 링크 블록(31)과 이동 블록(53)을 탄성 지지하며 상호 연결한다. 탄성부재(57)는 링크 블록(31)과 이동 블록(53)이 간격을 유지하도록 탄성력을 제공한다. 본 실시예에서는 탄성부재(57)로서 코일 스프링이 마련되어 있으며, 탄성부재(57)는 이동 로드(55)의 외주를 따라 장착되어 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)의 블록 구동부(51)는 구동 로드(61)와 액추에이터(63)를 더 포함한다.

구동 로드(61)는 제2지지 블록(35b)을 관통하며 이동 블록(53)에 연결되어 있다.

액추에이터(63)는 구동 로드(61)의 후방에 배치되어, 구동 로드(61)를 길이 신장 및 길이 축소시킨다. 본 실시예에서는 리니어 모터가 마련되어 있다. 여기서, 액추에이터(63)로서 리니어 모터 대신에, 유압이나 공압에 의해 작동하는 피스톤 또는 실린더 기구가 마련될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)는 링크 블록(31)의 이동 거리를 측정하는 센서부(67)를 더 포함한다.

본 실시예에서는 센서부(67)로서, 링크 블록(31)의 이동 경로를 따라 베이스(21)와 링크 블록(31) 사이에 필름 센서가 마련되어 있다. 필름 센서는 링크 블록(31)의 이동에 따라 눌린 위치에 의거하여 측정된 저항치를 도시하지 않은 제어부로 전송하여, 링크 블록(31)의 이동 거리를 확인할 수 있게 된다. 여기서, 센서부(67)로서 필름 센서 대신에, 비접촉식 위치감지센서가 마련될 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)는 6개의 손가락 운동유니트(20)가 마련되어 있으며, 4개의 손가락 운동유니트(20)는 검지, 중지, 약지, 소지를 운동할 수 있도록 프레임(10)에 나란하게 병렬 배치되어 있고, 나머지 2개의 손가락 운동유니트(20)는 왼손 엄지와 오른손 엄지를 각각 운동할 수 있도록 4개의 손가락 운동유니트(20)를 사이에 두고 대향하며 프레임(10)에 회전가능하게 마련되어 있다.

특히, 엄지를 운동하기 위한 2개의 손가락 운동유니트(20)를 힌지핀(23)에 의해 프레임(10)에 회전가능하게 결합함으로써, 엄지와 검지의 다양한 간격에 대응할 수 있게 된다.

한편, 엄지를 운동하기 위한 2개의 손가락 운동유니트(20)는 각 손가락 운동유니트(20)의 제1지지 블록(35a)은 검지, 중지, 약지, 소지용 손가락 운동유니트(20)를 사이에 두고 대향 배치한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)를 이용하여 손가락을 재활 운동하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

설명에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)는 엄지, 검지, 중지, 약지, 소지에 대응하는 각 손가락 운동유니트(20)가 동일한 구성요소를 가지므로, 이하에서는 대표적으로 하나의 손가락 운동유니트(20)의 작동 과정에 대해 설명하기로 한다. 다만, 엄지에 대한 손가락 운동유니트(20)는 검지, 중지, 약지, 소지에 대응하는 각 손가락 운동유니트(20)와 동일한 구성 요소를 갖지만, 재활 운동의 작동 과정이 상이하므로 별도로 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)를 이용하여 검지, 중지, 약지, 소지의 재활 운동에 대해 설명하되, 액추에이터(63)를 구동하지 않고, 손가락을 자력에 의해 재활 운동하는 과정에 대해 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성부재(57)의 탄성 변형이 없는 상태에서 사용자가 손바닥을 거치대(15)에 거치함과 동시에, 손가락을 손가락 그립(27)에 건다.

이 때, 손바닥과 손가락이 펼쳐진 상태를 유지하도록 한다. 또한, 이동 블록(53)은 링크 블록(31)과 제2지지 블록(35b) 사이에 외력에 의해 이동하지 않도록 고정한다. 본 실시예에서는 이동 블록(53)이 블록 구동부(51)의 구동 로드(61)에 의해 이동하지 않도록 지지되어 있다.

이어서, 손가락 그립(27)에 걸린 손가락이 구부러지도록 힘을 가하면, 손가락의 각 마디가 관절 운동을 하면서 손가락의 말단부가 회전 궤적을 형성하며 이동하게 된다.

그리고, 손가락에 의해 가해지는 힘은 링크(25)를 거쳐 링크 블록(31)으로 전달되어, 링크 블록(31)은 가이드 축(41)과 이동 로드(55)를 따라 제2지지 블록(35b)을 향해 이동하게 된다.

이 때, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 링크 블록(31)이 제2지지 블록(35b)을 향해 이동함에 따라 탄성부재(57)는 압축된다.

그리고, 일정 시간 경과 후, 손가락에 가해진 힘을 서서히 제거하면, 압축된 탄성부재(57)의 복원력에 의해 인장되면서 링크 블록(31)은 가이드 축(41)을 따라 제1지지 블록(35a)을 향해 이동하게 되고, 구부러진 손가락이 서서히 펼쳐지면서 이동 블록(53)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원래의 위치로 돌아오게 된다.

이와 같이, 각 손가락에 힘을 가하여 구부렸다가 펼치는 동작을 반복함으로써, 능동적으로 손가락을 재활 운동할 수 있게 된다.

이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)를 이용하여 검지, 중지, 약지, 소지의 재활 운동에 대해 설명하되, 손가락을 액추에이터(63)의 구동력에 의해 재활 운동하는 과정에 대해 설명한다.

탄성부재(57)의 탄성 변형이 없는 상태에서 손가락이 최대로 구부러진 상태에서, 사용자가 손바닥을 거치대(15)에 거치함과 동시에, 손가락을 손가락 그립(27)에 건다.

계속해서, 구동 로드(61)가 길이 신장하도록 액추에이터(63)를 구동하면, 이동 블록(53)이 탄성부재(57)를 압축하며 이동 로드(55)를 따라 링크 블록(31)을 향해 이동하다가, 이동 블록(53)의 가압력이 탄성부재(57)의 압축 탄성력을 초과하면 이동 블록(53)과 탄성부재(57)와 링크 블록(31)이 일체로 되면서, 링크 블록(31)은 가이드 축(41)을 따라 제1지지 블록(35a)을 향해 이동하게 된다.

링크 블록(31)이 제1지지 블록(35a)을 향해 이동함에 따라 손가락 그립(27)에 걸린 손가락의 각 마디가 관절 운동을 하면서 손가락의 말단부가 회전 궤적을 형성하며 이동하여 손가락은 펼쳐지게 된다.

그리고, 일정 시간 경과 후, 구동 로드(61)가 길이 축소하도록 액추에이터(63)를 구동하면, 이동 블록(53)이 링크 블록(31)으로부터 이격하면서 압축된 탄성부재(57)는 인장되고, 탄성부재(57)의 인장력에 의해 링크 블록(31)은 가이드 축(41) 및 이동 로드(55)를 따라 제2지지 블록(35b)을 향해 이동하여, 펼쳐진 손가락이 서서히 구부러지면서 이동 블록(53)과 링크 블록(31)은 원래의 위치로 돌아오게 된다.

이와 같이, 블록 구동부(51)의 액추에이터(63)의 구동력에 의해 사용자는 각 손가락을 구부렸다가 펼치는 동작을 반복함으로써, 수동적으로 손가락을 재활 운동할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)를 이용하여 엄지의 재활 운동에 대해 설명하되, 액추에이터(63)를 구동하지 않고, 손가락을 자력에 의해 재활 운동하는 과정에 대해 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 탄성부재(57)의 탄성 변형이 없는 상태에서 사용자가 손바닥을 거치대(15)에 거치함과 동시에, 엄지를 손가락 그립(27)에 건다.

이 때, 손바닥과 엄지가 펼쳐진 상태를 유지하도록 한다. 또한, 이동 블록(53)은 링크 블록(31)과 제2지지 블록(35b) 사이에 외력에 의해 이동하지 않도록 고정한다. 본 실시예에서는 이동 블록(53)이 블록 구동부(51)의 구동 로드(61)에 의해 이동하지 않도록 지지되어 있다.

이어서, 손가락 그립(27)에 걸린 엄지가 구부러지도록 힘을 가하면, 엄지의 각 마디가 관절 운동을 하면서 손가락의 말단부가 회전 궤적을 형성하며 이동하게 된다.

그리고, 엄지에 의해 가해지는 힘은 링크(25)를 거쳐 링크 블록(31)으로 전달되어, 링크 블록(31)은 가이드 축(41)과 이동 로드(55)를 따라 제1지지 블록(35a)을 향해 이동하게 된다.

이 때, 도 7에 도시된 바와 같이, 링크 블록(31)이 제1지지 블록(35a)을 향해 이동함에 따라 탄성부재(57)는 인장된다.

그리고, 일정 시간 경과 후, 엄지에 가해진 힘을 서서히 제거하면, 인장된 탄성부재(57)의 복원력에 의해 압축되면서 링크 블록(31)은 가이드 축(41)을 따라 제2지지 블록(35b)을 향해 이동하게 되고, 구부러진 엄지가 서서히 펼쳐지면서 이동 블록(53)은 도 6에 도시된 바와 같이 원래의 위치로 돌아오게 된다.

이와 같이, 엄지에 힘을 가하여 구부렸다가 펼치는 동작을 반복함으로써, 능동적으로 엄지를 재활 운동할 수 있게 된다.

다음, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)를 이용하여 엄지의 재활 운동에 대해 설명하되, 엄지를 액추에이터(63)의 구동력에 의해 재활 운동하는 과정에 대해 설명한다.

탄성부재(57)의 탄성 변형이 없는 상태에서 엄지가 최대로 펼쳐진 상태에서, 사용자가 손바닥을 거치대(15)에 거치함과 동시에, 엄지를 손가락 그립(27)에 건다.

링크 블록(31)이 제1지지 블록(35a)을 향해 이동함에 따라 손가락 그립(27)에 걸린 엄지의 각 마디가 관절 운동을 하면서 엄지의 말단부가 회전 궤적을 형성하며 이동하여 엄지는 구부러지게 된다.

그리고, 일정 시간 경과 후, 구동 로드(61)가 길이 축소하도록 액추에이터(63)를 구동하면, 이동 블록(53)이 링크 블록(31)으로부터 이격하면서 압축된 탄성부재(57)는 인장되고, 탄성부재(57)의 인장력에 의해 링크 블록(31)은 가이드 축(41) 및 이동 로드(55)를 따라 제2지지 블록(35b)을 향해 이동하여, 구부러진 엄지가 서서히 펼쳐지면서 이동 블록(53)과 링크 블록(31)은 원래의 위치로 돌아오게 된다.

이와 같이, 블록 구동부(51)의 액추에이터(63)의 구동력에 의해 사용자는 엄지를 구부렸다가 펼치는 동작을 반복함으로써, 수동적으로 엄지를 재활 운동할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)는 도 8에 도시된 바와 같이, 베이스(21)로부터 거치대(15)의 높이를 조절하는 거치대 높이 조절부(71)를 더 포함한다.

거치대 높이 조절부(71)는 한 쌍의 브래킷(73), 거치대 고정구(75), 높이 조절 슬롯(77), 높이 조절 관통공(78), 높이 조절 노브(79)를 포함한다.

한 쌍의 브래킷(73)은 프레임(10)에 병렬 배치된 4개의 손가락 운동유니트(20)를 사이에 두고 프레임(10)에 기립 배치되어 있으며, 거치대(15)가 승강가능하게 마련된다.

거치대 고정구(75)는 양단부가 절곡된 판 형상을 가지며, 한 쌍의 브래킷(73)을 상호 연결하며 거치대(15)가 결합된다.

높이 조절 슬롯(77)은 거치대 고정구(75)에 대향하는 각 브래킷(73)의 판면에 프레임(10)과 거치대(15)의 이격방향을 따라 장방형의 단면형상으로 관통 형성된다.

높이 조절 관통공(78)은 각 브래킷(73)의 높이 조절 슬롯(77)과 연통하도록 거치대 고정구(75)에 원형의 단면형상으로 관통 형성된다.

높이 조절 노브(79)는 높이 조절 슬롯(77)과 높이 조절 관통공(78)에 관통 결합되어, 한 쌍의 브래킷(73)과 거치대 고정구(75)를 고정한다.

이로써, 사용자의 다양한 손의 크기 및 형태에 대응하며 베이스(21)로부터 거치대(15)의 높이를 조절하여, 손가락을 재활 운동할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 손가락 운동장치(1)는 링크(25)와 거치대(15)의 간격을 조절하는 거치대 간격 조절부(81)를 더 포함한다.

거치대 간격 조절부(81)는, 간격 조절 슬롯(83), 간격 조절 관통공(85), 간격 조절 노브(87)를 포함한다.

간격 조절 슬롯(83)은 거치대(15)에 링크 블록(31)의 이동방향을 따라 장방형의 단면형상으로 관통 형성된다.

간격 조절 관통공(85)은 거치대(15)의 간격 조절 슬롯(83)과 연통하도록 거치대 고정구(75)에 원형의 단면형상으로 관통 형성된다.

간격 조절 노브(87)는 간격 조절 슬롯(83)과 간격 조절 관통공(85)에 관통 결합되어, 거치대(15)와 거치대 고정구(75)를 고정한다.

이로써, 사용자의 다양한 손의 크기 및 형태에 대응하며, 특히 사용자의 다양한 손가락의 길이에 대응하며, 링크(25)와 거치대(15)의 간격을 조절하여, 손가락을 재활 운동할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 손가락을 직접적으로 운동시키는 손가락 운동유니트를 모듈화함으로써, 구조가 간단하고, 조립이 용이하며, 응력의 집중이 없어 사용 중 파손의 위험이 없고, 손가락의 각 마디를 구속하지 않은 상태에서 재활 운동을 할 수 있어 편의성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 손가락 운동유니트의 운동원으로서 탄성부재와 액추에이터(63)를 조합 구현함으로써, 자동 또는 수동으로 선택하여 손가락을 재활 운동할 수 있게 된다.

그리고, 손바닥이 거치되는 거치대의 위치 조절이 가능하므로, 손가락의 크기 및 형태에 관계없이 손가락을 재활 운동할 수 있게 된다.

Claims

바닥에 지지되는 프레임;

상기 프레임 상에 마련되어, 손바닥이 거치되는 거치대; 및

상기 거치대에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락을 운동시키는 손가락 운동유니트를 포함하며,

상기 손가락 운동유니트는,

베이스;

상기 거치대에 거치된 손바닥으로부터 연장된 손가락이 걸리는 손가락 그립을 갖는 링크;

상기 링크를 지지하며, 상기 베이스 상에서 직선 왕복이동하는 링크 블록; 및

상기 링크 블록을 직선 왕복이동시키는 블록 구동부를 포함하는, 손가락 운동장치.
제1항에 있어서,

상기 링크 블록을 사이에 두고 상기 베이스에 이격 배치되는 한 쌍의 지지 블록을 포함하며,

상기 블록 구동부는,

상기 한 쌍의 지지 블록 중 어느 하나의 지지 블록과 상기 링크 블록 사이에 직선 왕복이동가능하게 마련되는 이동 블록;

상기 이동 블록에 편지지되며, 상기 한 쌍의 지지 블록 중 나머지 하나의 지지 블록과 상기 링크 블록에 이동가능하게 결합되는 이동 로드; 및

상기 링크 블록과 상기 이동 블록을 탄성 지지하며 상호 연결하는 탄성부재를 포함하는, 손가락 운동장치.
제2항에 있어서,

상기 블록 구동부는,

상기 이동 블록에 연결되는 구동 로드; 및

상기 구동 로드가 길이 신장 및 길이 축소하는 액추에이터를 더 포함하는, 손가락 운동장치.
제1항에 있어서,

상기 링크 블록의 이동을 안내하는 가이드 축을 더 포함하는, 손가락 운동장치.
제1항에 있어서,

상기 링크 블록의 이동 거리를 측정하는 센서부를 더 포함하는, 손가락 운동장치.
제5항에 있어서,

상기 센서부는, 상기 링크 블록의 이동 경로를 따라 상기 베이스와 상기 링크 블록 사이에 마련되어, 상기 링크 블록의 이동에 따라 눌린 위치에 의거하여 상기 링크 블록의 이동 거리를 측정하는 필름 센서를 포함하는, 손가락 운동장치.
제1항에 있어서,

상기 손가락 운동유니트는 복수로 마련되며, 상기 복수의 손가락 운동유니트는 상기 프레임에 병렬 배치되는, 손가락 운동장치.
제1항에 있어서,

상기 손가락 운동유니트는 세 개 이상 마련되며, 상기 세 개 이상의 손가락 운동유니트 중 두 개는 상기 프레임에 회전가능하게 마련되고, 나머지 상기 손가락 운동유니트는 상기 회전가능하게 마련된 두 개의 손가락 운동유니트 사이에 마련되는, 손가락 운동장치.
제1항에 있어서,

상기 프레임으로부터 상기 거치대의 높이를 조절하는 거치대 높이 조절부를 더 포함하는, 손가락 운동장치.
제9항에 있어서,

상기 거치대 높이 조절부는,

상기 프레임에 기립 설치되며, 상기 거치대가 승강가능하게 마련되는 한 쌍의 브래킷;

상기 한 쌍의 브래킷을 상호 연결하며, 상기 거치대가 결합되는 거치대 고정구;

상기 거치대 고정구에 대향하는 상기 한 쌍의 브래킷의 판면에 상기 프레임과 상기 거치대의 이격 방향을 따라 관통 형성된 높이 조절 슬롯;

상기 높이 조절 슬롯과 연통하도록 상기 거치대 고정구에 관통 형성된 높이 조절 관통공; 및

상기 높이 조절 슬롯과 상기 높이 조절 관통공에 결합되어, 상기 한 쌍의 브래킷과 상기 거치대 고정구를 고정하는 높이 조절 노브를 포함하는, 손가락 운동장치.
제10항에 있어서,

상기 링크와 상기 거치대의 간격을 조절하는 거치대 간격 조절부를 더 포함하는, 손가락 운동장치.
제11항에 있어서,

상기 거치대 간격 조절부는,

상기 링크 블록의 이동방향을 따라 상기 거치대에 관통 형성된 간격 조절 슬롯;

상기 간격 조절 슬롯과 연통하도록 상기 거치대 고정구에 관통 형성된 간격 조절 관통공; 및

상기 간격 조절 슬롯과 상기 간격 조절 관통공에 결합되어, 상기 거치대와 상기 거치대 고정구를 고정하는 간격 조절 노브를 포함하는, 손가락 운동장치.