KR101693750B1 - 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 보행자의 하퇴와 발의 각도가 변형되며 탄성체가 변형되는 각도를 제어 가능하도록 구성되어, 다양한 환경 조건에 효과적으로 대응 가능한 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기와 이의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기 {Ankle foot orthosis for supporting passive ankle stiffness}
본 발명은, 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 하퇴와 발이 이루는 각도가 변형되어 발생하는 힘을 탄성체에 저장 후 방출하여, 이동에 필요한 추진력을 더해줌으로서, 인체의 힘줄과 인대에 가해지는 부담을 보조해 주되, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 변화에 대응하여 탄성체가 변형되는 정도를 제어 가능한, 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 보행자가 걸을 시 무릎과 발목 사이에 형성된 하퇴와, 허리와 무릎 사이에 형성된 상퇴가 이루는 각도 변화에 의해 탄성 부재를 압축 시키고, 탄성부재가 복원되는 힘을 이용하여 하퇴를 밀어주는 착용기가 널리 이용되고 있다.
도 1에서는 상기와 같은 기술을 이용한 종래의 착용기를 도시하고 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 착용기는 사용자의 허리에 장착하는 허리 링크와, 허리 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 대퇴에 따라 배치되는 대퇴 링크와, 대퇴 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 종아리에 따라 배치되는 종아리 링크와, 종아리 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 사용자의 다리에 장착하는 다리 링크와, 대퇴 링크 또는 종아리 링크로부터 성장하고 있는 지주에 지지를 받고 있어 슬관절의 회전축보다 전방에 위치하는 풀리와, 한쪽 끝이 허리 링크에 대한 대퇴 링크의 회전축선보다 전방에서 허리 링크에 연결하고 있고, 도중에 풀리에 걸려 타단이 종아리 링크에 대한 다리 링크의 회전축보다 후방에서 다리 링크에 연결하고 있는 끈 모양 탄성부재를 포함하여 구성된다.
이때, 상기와 같은 구조를 가지는 종래의 착용기는 상퇴와 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘을 탄성부재에 저장하기 때문에 허리 링크와 대퇴 링크의 회전축과, 대퇴 링크와 종아리 링크를 연결하는 회전축, 및 종아리 링크와 다리 링크를 연결하는 각각의 회전축이 보행자의 관절을 연결하는 각각의 회전축과 동일한 위치에 구성되지 않을 시, 보행에 불편함이 발생되기 때문에 보행자마다 그에 적합한 구조로 제작을 해야 한다는 단점을 가진다.
또한, 탄성부재에 힘을 저장하기 위해 탄성부재의 일측 단부가 허리링크에 연결되어, 허리 부분이 탄성부재의 탄성운동을 위한 고정 축으로 사용됨으로써, 착용자의 허리에 힘이 가해져 보행에 불편함을 줄 수 있는 단점을 가진다.
아울러, 상퇴와 하퇴가 이루는 각도에서 발생하는 힘을 탄성체에 저장하기 때문에, 착용기를 일정한 경사를 가지는 환경에서만 사용할 수 있다는 단점을 가진다.
상기와 같은 착용기가 가지고 있는 문제점을 해결하고자, 보행자의 보행을 보조하되 인체공학적으로 설계되어 보행 보조 장치를 착용한 상태에서 일상적인 생활 시에도 착용자가 불편함을 느끼지 않으며, 보행 시 탄성체가 주변 환경에 따라 탄성체가 변형되는 정도를 제어하여, 탄성체의 탄성 운동을 효율적으로 이용할 수 있는 착용기의 필요성이 대두되고 있다.
일본공개특허 제2012-100983호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 발생하는 하퇴의 회전력을 이동에 필요한 추진력으로 재활용하여 인체의 움직임을 보조하되, 인체공학적으로 설계되어 본 착용기를 착용하더라도 일반적인 움직임의 불편함을 최소화 하도록 하는 것이다.
또한, 주위 환경에 맞춰 탄성체가 변형되는 각도를 제어 가능하게 구성되어, 종래의 착용기가 평평한 길에 적합하도록 설계되어 경사진 길에서 사용이 어려웠던 불편함을 해소하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기는, 보행자의 신발(10) 외면에 고정되는 제1 결합부(100); 보행자의 하퇴를 감싸며, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200); 및 양측 단부가 상기 제1 결합부(100)와 상기 제2 결합부에 연결되며, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에서 발생하는 힘을 저장하는 탄성체(300); 및 보행자의 발과 하퇴의 변화에 대응하여, 상기 탄성체(300)가 변형되는 정도를 제어하는 강성 제어장치(400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 결합부(100)는 보행자의 신발(10) 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임(110), 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임(120), 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 타측 단부를 서로 연결하며, 신발(10)의 후면과 마주보는 내측에 신발(10)에 삽입되는 결합부재(131)가 돌출 형성되고, 외측에 제1 탄성체 고정부(132)가 결합되는 후면 프레임(130)을 포함하고, 상기 제2 결합부(200)는 길이방향 일측이 상기 측면 프레임(110)의 상측 단부에 발목의 운동 방향으로 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴에 고정되는 한 쌍의 회전 프레임(210)과, 각각의 상기 회전 프레임(210)에서 후측으로 돌출 형성되되, 각 단부가 서로 연결되는 제2 탄성체 고정부(220)를 포함하며, 상기 탄성체(300)는 길이방향 타측이 상기 제2 탄성체 고정부(220)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기는, 상기 제1 탄성체 고정부(132)가 상기 제1 후면 프레임(130)에 상하 운동 가능하도록 회전부재(133)로 연결된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성 제어장치(400)는, 상기 제1 후면 프레임(130)과 서로 마주보는 상기 제1 탄성체 고정부(132)의 전측 단부와 연결부재로 연결되며, 상기 연결부재의의 길이를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 결합부(200)는, 보행자의 하퇴 변위에 대응하도록, 각각의 상기 회전 프레임(210)을 연결하는 링 형상의 고정밴드(230)가 길이방향 타측에 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 제어 방법은, 보행 시 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘이 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)를 통해 상기 탄성체(300)에 전달되는 에너지 전달단계(10S); 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)에서 전달된 힘에 의해 상기 탄성체(300)가 압축 또는 인장되는 에너지 저장단계(20S); 압축된 상기 탄성체(300)가 탄성력으로 압축되기 전의 형상으로 복원됨으로써 보행자에게 추진력이 전달되는 에너지 방출단계(30S); 및 상기 강성 제어장치(400)를 제어하여 상기 연결부재의 길이를 제어하는 강성 제어단계(40S);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 결합부(200)는, 보행자의 하퇴 변위에 대응하도록, 각각의 상기 회전 프레임(210)을 연결하는 링 형상의 고정밴드(230)가 길이방향 타측에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 보행자의 신발(10) 외면에 고정되며 제1 탄성체 고정부(132)가 상하 운동 가능하도록 후측에 회전부재(133)로 결합되는 제1 결합부(100); 보행자의 하퇴를 감싸며, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200); 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에서 발생하는 힘을 저장하기 위한 것으로, 길이방향 일측은 상기 회전부재(133)의 후측에 위치되는 상기 제1 탄성체 고정부(132)의 후측에 결합되고, 길이방향 타측은 상기 제2 결합부(200)에 연결되는 탄성체(300); 및 보행자의 발과 하퇴의 변화에 대응하여, 상기 탄성체(300)가 변형되는 정도를 제어하는 강성 제어장치(400);를 포함하며, 상기 강성 제어장치(400)는, 상기 회전부재(133)보다 전측에 위치된 상기 제1 탄성체 고정부(132)의 전측 단부와 연결부재로 연결되어, 상기 연결부재의 길이를 제어하는 것을 특징으로
상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기 및 이의 제어 방법은, 일반적으로 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 발생하는 하퇴의 회전력을 이동에 필요한 추진력으로 재활용하여 사용함으로써, 이동에 필요한 발목의 힘줄 및 인대에 가해지는 힘을 최소화 시키는 장점을 가진다.
나아가, 보행자가 운동하며 하퇴와 발의 각도가 변형될 시 탄성체가 변형되는 각도를 제어 가능하도록 구성되어, 종래의 착용기가 평평한 길에 적합하도록 설계되어 경사진 길에서 사용이 어려웠던 불편함을 해소하는 효과를 가진다,
또한, 제1 결합부가 일반적으로 보행자가 착용한 상태에서 생활하는 신발에 결합 가능한 구조로 이루어져, 착용형 발목 가변 강성 장치를 착용한 상태에서 활동 시 발생하는 이질감이 최소화 되어 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기를 사용하기 위한 적응 기간을 최소화 한다는 장점을 가진다.
도 1은 종래의 착용기를 나타낸 개념도.
도 2는 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기를 나타낸 측면 단면도.(신발과 결합 시)
도 3은 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기를 나타낸 사시도.(전면 및 측면)
도 4는 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기를 나타낸 사시도.(측면 및 후면)
도 5는 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 강성 제어장치를 나타낸 사시도.
도 6은 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 강성 제어장치를 나타낸 개념도.(탄성체 제거 시)
도 7은 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 제어 방법을 나타낸 순서도.
이하, 상기와 같은 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기에 관하여 설명하도록 한다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기는 보행자의 신발(10) 외면에 고정되는 제1 결합부(100)와, 보행자의 하퇴를 감싸며, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200)와, 양측 단부가 상기 제1 결합부(100)와 상기 제2 결합부에 연결되며, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에서 발생하는 힘을 저장하는 탄성체, 및 보행자의 발과 하퇴의 변화에 대응하여 상기 탄성체(300)가 변형되는 정도를 제어하는 강성 제어장치(400)를 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 상기 제1 결합부(100)가 보행자의 발을 보호하는 신발(10)에 결합되고, 상기 제2 결합부(200)가 보행자의 무릎과 발목 사이에 형성된 하퇴에 결합되어, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 따라 발생하는 힘을 탄성체(300)에 저장하여 보행 추진력으로 이용하되, 상기 강성 제어장치(400)가 상기 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도에 대응하여 탄성체(300)가 변형되는 시점 및 각도를 제어하는 것이다.
이하 에서는 상기와 같은 원리를 이용한 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기를 상세히 설명하도록 한다.
도 2와 도 3을 참조하여 설명하면, 상기 제1 결합부(100)는 보행자의 신발(10) 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임(110)과, 한 쌍의 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임(120), 및 한 쌍의 상기 측면 프레임(120)의 길이방향 타측 단부를 서로 연결하며, 신발(10)의 후면과 마주보는 내측에 신발(10)에 삽입되는 결합부재(131)가 돌출 형성되고, 외측에 제1 탄성체 고정부(132)가 형성되는 후면 프레임(130)을 포함하여 이루어진다.
도 2와 도 4를 참조하여 설명하면, 보행자의 발 뒤꿈치를 지지하는 신발(10)의 후면 뒷굽에 홈이 형성되어 상기 결합부재(131)가 끼움 결합되고, 상기 전면 프레임(110)의 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착 결합되어 상기 제1 결합부(100)가 신발(10)에 고정된다. 즉, 결합부재(131)에 의해 상기 제1 결합부(100)가 신발(10)의 후측 뒷굽에 끼워져 신발(10)의 상하 운동에 의해 변위가 생기는 것을 방지하고, 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착 결합된 전면 프레임(120)에 의해 신발(10)의 전후 운동이 발생 하더라도 결합부재(131)가 신발(10)의 뒤굽에 형성된 홈에서 빠져 나가는 것을 방지한다.
즉, 신발(10)의 뒷굽에 상기 결합부재(131)가 끼워지는 홈을 형성하는 간단한 방법으로 일반적으로 널리 사용되는 신발(10)에 상기 제1 결합부(100)를 고정시키는 것이 가능해져 신발(10)의 파손을 최소화 하고 결합 구조를 단순화 시킨다는 장점을 가지며, 상기 전면 프레임(120)의 경우 신발(10)의 후측에서 전측으로 갈수록 상측으로 굽어지는 구조로 형성되는 신발(10)의 앞닫이에 밀착 결합되어 보행자가 보행 시 불편함을 느끼지 않도록 구성된 것이다.
뿐만 아니라, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 제1 결합부(100)는 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부에 신발(10)의 좌우 양측을 압박하는 볼트가 형성되어 신발(10)의 좌우 양측에 형성된 홈에 나사 결합하는 구조를 통해 신발(10)과 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2 결합부(200)는 길이방향 일측이 상기 측면 프레임(110)의 상측 단부에 발목의 운동 방향으로 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴에 고정되는 한 쌍의 회전 프레임(210)과, 각각의 상기 회전 프레임(210)에서 후측으로 돌출 형성되되, 각 단부가 서로 연결되는 제2 탄성체 고정부(220)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 제1 결합부(100)가 신발(10)에 결합되어 보행자의 발 운동에 대응하고, 상기 제2 결합부(200)가 보행자의 하퇴 좌우 측면에 결합되어 보행자의 하퇴 운동에 대응하므로, 보행 시 보행자의 신발(10)과 하퇴가 이루는 각도에 대응하여 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)가 형성하는 각도가 변형되는 것이다.
이때, 도면상에는 상기 측면 프레임(110)과 상기 회전 프레임(210)이 힌지 결합되어 보행자의 발목 상하 운동에 대응하는 구조가 도시되어 있지만, 이 외에도 측면 프레임(110)과 회전 프레임(210)을 유니버설 조인트로 연결하여 보행자의 발목 운동의 자유도를 높이는 구조 등 다양한 구조가 가능하므로 한정하지 않으며, 상기 회전 프레임(210)의 경우 보행자의 하퇴 변위에 대응하도록, 각각의 회전 프레임(210)을 연결하는 링 형상의 고정밴드(230)가 길이방향 타측에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기는 상기 탄성체(300)의 양측 단수가 상기 제1 탄성체 고정부(132)와 상기 제2 탄성체 고정부(220)에 각각 결합되어 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 대응하여 그 형상이 변화되되, 탄성체(300)가 변화되는 발과 하퇴가 이루는 각도는 상기 강성 제어장치(400)에서 제어된다.
도 2와 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 제1 탄성체 고정부(132)는 상기 후면 프레임(130)에 상하 운동 가능하도록 회전부재(133)로 연결된다. 이때, 제1 탄성체 고정부(132)가 상기 제1 결합부(100)와 제2 결합부(200)가 형성하는 각도 변화에서 발생되는 힘에 의해 회전하게 되는데, 이때 제1 탄성체 고정부(132)의 회전이 제한되며 상기 탄성체(300)에 힘이 저장되는 위치를 상기 강성 제어장치(400)에서 제어하는 것이다.
상세히 설명하면, 상기 강성 제어장치(400)는, 상기 제1 후면 프레임(130)과 서로 마주보는 상기 제1 탄성체 고정부(132)의 전측 단부와 연결부재로 연결되며, 상기 연결부재의의 길이를 제어하는 레버(410)를 포함하여 구성되고, 상기 연결부재는 다양한 물질을 사용 가능하나 끈, 보든 케이블(bowden cable), 스마트 물질(smart material), 탄성체 중 선택되는 어느 하나가 선택되어 사용되는 것이 권장된다.
도 1과 도 6을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기를 착용한 상태에서 경사진 오르막길을 보행 시, 상기 레버(410)를 이용해서 상기 연결부재의 길이를 늘려 상기 탄성체(300)에 힘이 저장되는 하퇴와 발의 경사 각도를 지면이 평평한 경우보다 좁게 하고, 경사진 내리막 길을 보행 시, 레버(410)를 이용하여 연결부재의 길이를 좁혀 탄성체(300)에 힘이 저장되는 발목과 하퇴의 경사 각도를 지면이 평평한 경우보다 넓게하여, 보행의 편의성을 향상시킨 것이다.
이때, 도면상에는 상기 강성 제어장치(400)의 후측에 상기 레버(410)가 위치된 것을 도시 하였지만, 레버(410)의 위치는 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 착용자가 주위 환경에 맞춰 상기 연결부재의 길이를 조절하기 용이하면 충분하므로 한정하지 않으며, 상기 연결부재의 길이를 제어하는 방법은 보행자가 레버(410)를 직접 조절하는 방법 외에도, 보행자의 편의성을 향상시키기 위하여 보행 시 보행자가 손으로 조작 가능한 유무선 제어장치와 강성 제어장치(400)가 서로 연동하여 연결부재의 길이를 제어하는 방법 도 사용할 수 있다.
아울러 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 제어 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이 보행 시 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘이 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(20)를 통해 상기 탄성체(300)에 전달되는 에너지 전달단계(10S)와, 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)에서 전달된 힘에 의해 상기 탄성체(300)가 압축 또는 인장되는 에너지 저장단계(20S)와, 압축된 상기 탄성체(300)가 탄성력으로 압축되기 전의 형상으로 복원됨으로써 보행자에게 추진력을 전달하는 에너지 방출단계(30S), 및 상기 강성 제어장치(400)를 제어하여 상기 연결부재의 길이를 제어하는 강성 제어단계(40S)를 포함하여 이루어진다.
즉, 보행자의 운동에 대응하여 상기 결합단계(S10)와, 상기 에너지 저장단계(S20)와, 상기 에너지 방출단계(S30)가 반복되어 보행자의 운동을 보조하되, 상기 강성제어단계(S40)에서 보행자의 주변 환경에 대응하여 상기 연결부재의 길이를 제어함으로서, 보행자가 편안한 보행을 할 수 있는 것이다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 : 신발
100 : 제1 결합부 110 : 측면 프레임
120 : 전면 프레임
130 : 후면 프레임
131 : 결합부재 132 : 제1 탄성체 고정부
133 : 회전부재
200 : 제2 결합부 210 : 회전 프레임
220 : 제2 탄성체 고정부
230 : 고정밴드
300 : 탄성체
400 : 강성 제어장치 410 : 레버

Claims (6)

  1. 보행자의 신발(10) 외면에 고정되며 제1 탄성체 고정부(132)가 상하 운동 가능하도록 후측에 회전부재(133)로 결합되는 제1 결합부(100);
    보행자의 하퇴를 감싸며, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200);
    보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에서 발생하는 힘을 저장하기 위한 것으로, 길이방향 일측은 상기 회전부재(133)의 후측에 위치되는 상기 제1 탄성체 고정부(132)의 후측에 결합되고, 길이방향 타측은 상기 제2 결합부(200)에 연결되는 탄성체(300); 및
    보행자의 발과 하퇴의 변화에 대응하여, 상기 탄성체(300)가 변형되는 정도를 제어하는 강성 제어장치(400);를 포함하며,
    상기 강성 제어장치(400)는, 상기 회전부재(133)보다 전측에 위치된 상기 제1 탄성체 고정부(132)의 전측 단부와 연결부재로 연결되어, 상기 연결부재의 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는, 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 결합부(100)는 보행자의 신발(10) 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임(110),
    한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임(120),
    한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 타측 단부를 서로 연결하며, 신발(10)의 후면과 마주보는 내측에 신발(10)에 삽입되는 결합부재(131)가 돌출 형성되고, 외측에 상기 제1 탄성체 고정부(132)가 결합되는 후면 프레임(130)을 포함하고,
    상기 제2 결합부(200)는 길이방향 일측이 상기 측면 프레임(110)의 상측 단부에 발목의 운동 방향으로 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴에 고정되는 한 쌍의 회전 프레임(210)과,
    각각의 상기 회전 프레임(210)에서 후측으로 돌출 형성되되, 각 단부가 서로 연결되는 제2 탄성체 고정부(220)를 포함하며,
    상기 탄성체(300)는 길이방향 타측이 상기 제2 탄성체 고정부(220)에 결합되는 것을 특징으로 하는, 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 2항에 있어서, 상기 제2 결합부(200)는,
    보행자의 하퇴 변위에 대응하도록, 각각의 상기 회전 프레임(210)을 연결하는 링 형상의 고정밴드(230)가 길이방향 타측에 형성된 것을 특징으로 하는, 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기.
  6. 제 2항에 의한 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 제어 방법으로서,
    보행 시 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘이 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)를 통해 상기 탄성체(300)에 전달되는 에너지 전달단계(10S);
    상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)에서 전달된 힘에 의해 상기 탄성체(300)가 압축 또는 인장되는 에너지 저장단계(20S);
    압축된 상기 탄성체(300)가 탄성력으로 압축되기 전의 형상으로 복원됨으로써 보행자에게 추진력이 전달되는 에너지 방출단계(30S); 및
    상기 강성 제어장치(400)를 제어하여 상기 연결부재의 길이를 제어하는 강성 제어단계(40S);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기의 제어 방법.



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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210150751A (ko) 2020-06-04 2021-12-13 한국기계연구원 머슬 클러치
KR20220005113A (ko) 2020-07-06 2022-01-13 한국기계연구원 추진력 증폭 장치
KR20230068487A (ko) 2021-11-10 2023-05-18 중앙대학교 산학협력단 발목 관절 가변 압박 신발 및 압박력 제어방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180091165A (ko) 2017-02-06 2018-08-16 박지훈 발목 재활 기구
KR102074564B1 (ko) * 2018-01-10 2020-02-06 최호선 발목 보조기
KR102305106B1 (ko) * 2019-11-04 2021-09-24 연세대학교 원주산학협력단 스마트 발끌림 방지 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187018B1 (ko) 2010-11-04 2012-09-28 (주)트리플씨메디칼 족관절 에너지 저장-방출 방식의 보행 보조 장치
US20130046218A1 (en) * 2011-08-15 2013-02-21 North Carolina State University Apparatus and clutch for using controlled storage and release of mechanical energy to aid locomotion
KR101425124B1 (ko) 2013-02-04 2014-08-05 (주)트리플씨메디칼 래칫방식의 에너지저장유닛을 구비하는 보행보조장치
KR101430867B1 (ko) 2013-04-16 2014-08-18 주식회사 싸이버메딕 편마비 환자의 보행보조를 위한 공압식 보행훈련 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012100983A (ja) 2010-11-12 2012-05-31 Toyota Motor Corp 歩行支援装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187018B1 (ko) 2010-11-04 2012-09-28 (주)트리플씨메디칼 족관절 에너지 저장-방출 방식의 보행 보조 장치
US20130046218A1 (en) * 2011-08-15 2013-02-21 North Carolina State University Apparatus and clutch for using controlled storage and release of mechanical energy to aid locomotion
KR101425124B1 (ko) 2013-02-04 2014-08-05 (주)트리플씨메디칼 래칫방식의 에너지저장유닛을 구비하는 보행보조장치
KR101430867B1 (ko) 2013-04-16 2014-08-18 주식회사 싸이버메딕 편마비 환자의 보행보조를 위한 공압식 보행훈련 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210150751A (ko) 2020-06-04 2021-12-13 한국기계연구원 머슬 클러치
KR20220005113A (ko) 2020-07-06 2022-01-13 한국기계연구원 추진력 증폭 장치
KR20230068487A (ko) 2021-11-10 2023-05-18 중앙대학교 산학협력단 발목 관절 가변 압박 신발 및 압박력 제어방법

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