KR101761640B1 - 근력 보조 기구 - Google Patents

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Abstract

근력 보조 기구가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 근력 보조 기구는 작업자의 하중을 지지하는 의자가 설치되는 프레임 및 상기 프레임과 연결되어 휠을 지지하는 휠 프레임을 포함하며, 상기 휠은 한 방향으로만 회전된다.

Description

근력 보조 기구{ASSISTING DEVICE FOR MUSCULAR STRENGTH}
본 발명은 근력 보조 기구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 앉았다 일어나는 행동을 반복하며, 장시간 쭈그리고 앉아 작업을 수행하는 작업자의 근력을 보조하는 근력 보조 기구에 관한 것이다.
일반적으로 앉았다 일어나는 행동을 반복하며, 장시간 쭈그리고 앉아 작업을 수행하는 경우 작업자의 허리, 무릎 등에 심각한 통증을 유발한다.
특히, 농촌과 같은 경우 장시간 쭈그리고 앉아 작업을 수행하는 경우가 빈번하며, 작업자의 무릎, 허리 등에 가해지는 하중을 경감하기 위해 신체에 착용되는 의자 또는 바퀴가 달린 의자를 사용한다.
등록실용신안공보 20-0459056호
본 발명의 실시 예들은 작업자의 무릎, 허리 등에 가해지는 하중을 경감하는 근력 보조 기구를 제공하고자 한다.
또한, 작업환경에서 이동이 용이한 근력 보조 기구를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 작업자의 하중을 지지하는 의자가 설치되는 프레임; 및 상기 프레임과 연결되어 휠을 지지하는 휠 프레임;을 포함하며, 상기 휠은 한 방향으로만 회전되는 근력 보조 기구가 제공될 수 있다.
상기 휠은 상기 휠에 가해지는 작업자의 하중 변화 시 한 방향으로만 회전될 수 있다.
상기 휠은 제1 휠 및 제2 휠을 포함하며, 상기 제1 휠 및 제2 휠에 가해지는 작업자의 하중 변화 시 상기 제1 휠 및 제2 휠 중 하나의 휠만 회전될 수 있다.
상기 휠에 가해지는 작업자의 하중이 증가하는 경우 상기 제1 휠만 회전되고, 상기 휠에 가해지는 외력이 감소하는 경우 상기 제2 휠만 회전될 수 있다.
상기 휠은 원웨이 베어링을 통해 상기 휠 프레임에 설치될 수 있다.
상기 휠 프레임은 상기 프레임에 회전 가능하게 연결되는 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임을 포함하며, 상기 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임은 상기 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임에 가해지는 작업자의 하중 변화 시 회전될 수 있다.
상기 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임은 서로 반대방향으로 회전될 수 있다.
상기 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임은 상기 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임에 가해지는 작업자의 하중이 증가하는 경우 서로 멀어지는 방향으로 회전되고, 상기 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임에 가해지는 작업자의 하중이 감소하는 경우 서로 가까워지는 방향으로 회전될 수 있다.
상기 제1 휠 프레임 및 제2 휠 프레임은 실린더를 통해 연결될 수 있다.
상기 휠은 스프로킷 휠로 이루어질 수 있다.
상기 프레임에 설치되어 작업자의 상체 일측을 지지하는 제1 상체 지지 프레임; 및 상기 프레임에 설치되어 작업자의 상체 타측을 지지하는 제2 상체 지지 프레임;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 근력 보조 기구는 휠이 한 방향으로만 회전되기 때문에 흙, 요철, 경사 등으로 인해 휠의 주행환경이 고르지 못한 상태에서도 근력 보조 기구를 원활히 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 휠이 작업자의 하중 변화 시 주행방향으로 회전되기 때문에 근력 보조 기구를 작업자의 작업공간으로 이동시켜야 하는 불편함이 감소하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 근력 보조 기구의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 근력 보조 기구의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 근력 보조 기구의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 근력 보조 기구의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 원웨이 베어링의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 원웨이 베어링의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 근력 보조 기구의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 근력 보조 기구의 작동 상태를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예들 만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1 내지 도 4에서, 본 발명의 일 실시 예에 의한 근력 보조 기구는 프레임(110), 제1 상체 지지 프레임(120), 제2 상체 지지 프레임(130), 휠 프레임(140, 150)을 포함하여 이루어진다.
프레임(110)은 작업자의 하중을 지지하는 의자(111)가 설치된다.
의자(111)는 프레임(110)에 설치되어 높낮이 조절이 가능하도록 실린더(112)를 통해 프레임과 결합될 수 있다.
실린더(112)는 외력을 받은 뒤 복원이 가능한 공압 실린더 또는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.
제1 상체 지지 프레임(120)은 프레임(110)에 설치되어 작업자의 상체 일측을 지지한다.
제1 상체 지지 프레임(120)은 프레임(110)에 설치되어 작업자의 상체 중 팔, 가슴, 배와 같이 작업자의 전면을 지지할 수 있다.
제1 상체 지지 프레임(120)은 끼움 고정 또는 볼트 고정 방식으로 프레임(110)에 설치될 수 있다.
제1 상체 지지 프레임(120)이 끼움 고정되는 경우 제1 상체 지지 프레임(120) 또는 프레임(110)에 홀이 형성되고, 이에 대응하는 프레임(110) 또는 제1 상체 지지 프레임(120)에 돌기가 형성되어 제1 상체 지지 프레임(120)과 프레임(110)이 끼움 고정될 수 있다.
제1 상체 지지 프레임(120)이 볼트 고정되는 경우 제1 상체 지지 프레임(120) 및 프레임(110)에 볼트 홀이 형성되고, 볼트 홀에 볼트가 체결되어 제1 상체 지지 프레임(120)과 프레임(110)이 볼트 고정될 수 있다.
제1 상체 지지 프레임(120)은 용접 결합 방식으로 프레임(110)에 설치될 수 있다.
제1 상체 지지 프레임(120)에는 제1 상체 지지부(121)가 설치될 수 있다.
제1 상체 지지부(121)는 작업자의 상체 중 팔, 가슴, 배와 같이 작업자의 전면을 보다 안락하게 지지할 수 있다.
제2 상체 지지 프레임(130)은 프레임(110)에 설치되어 작업자의 상체 타측을 지지한다.
제2 상체 지지 프레임(130)은 프레임(110)에 설치되어 작업자의 상체 중 목, 등과 같이 작업자의 후면을 지지할 수 있다.
제2 상체 지지 프레임(130)은 끼움 고정 또는 볼트 고정 방식으로 프레임(110)에 설치될 수 있다.
제2 상체 지지 프레임(130)이 끼움 고정되는 경우 제2 상체 지지 프레임(130) 또는 프레임(110)에 홀이 형성되고, 이에 대응하는 프레임(110) 또는 제2 상체 지지 프레임(130)에 돌기가 형성되어 제2 상체 지지 프레임(130)과 프레임(110)이 끼움 고정될 수 있다.
제2 상체 지지 프레임(130)이 볼트 고정되는 경우 제2 상체 지지 프레임(130) 및 프레임(110)에 볼트 홀이 형성되고, 볼트 홀에 볼트가 체결되어 제2 상체 지지 프레임(130)과 프레임(110)이 볼트 고정될 수 있다.
제2 상체 지지 프레임(130)에는 제2 상체 지지부(131)가 설치될 수 있다.
제2 상체 지지부(131)는 작업자의 상체 중 목, 등과 같이 작업자의 후면을 보다 안락하게 지지할 수 있다.
제2 상체 지지부(131)는 제2 상체 지지 프레임(130)에 설치되어 슬라이딩 방식으로 이동될 수 있다.
제2 상체 지지부(131)에는 거치부(132)가 설치될 수 있다.
거치부(132)는 작업자의 후면과 간섭되는 것을 방지하기 위해 작업자를 지지하는 면의 이면 또는 측면에 설치될 수 있다.
거치부(132)는 착탈식으로 이루어질 수 있다. 거치부(132)가 착탈식으로 이루어지는 경우 거치부(132)와 제2 상체 지지부(131) 사이에 벨크로가 형성될 수 있다.
거치부(132)는 제2 상체 지지 프레임(130)에 설치될 수 있다.
제2 상체 지지 프레임(130)에는 차광부(133)가 설치될 수 있다. 차광부(133)는 접이식 형태로 이루어질 수 있다.
휠 프레임(140, 150)은 프레임(110)과 연결되어 휠(141, 151)을 지지한다.
휠 프레임(140, 150)은 프레임(110)에 회전 가능하게 연결되는 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)을 포함한다.
제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)은 프레임(110)의 양 단부에 힌지 결합될 수 있다.
제1 휠 프레임(140)과 프레임(110)이 결합되는 각도 및 제2 휠 프레임(150)과 프레임(110)이 결합되는 각도는 둔각으로 이루어질 수 있다.
프레임(110)에 회전 가능하게 연결되는 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)은 실린더(160)를 통해 서로 연결될 수 있다.
실린더(160)는 휠(141, 151)의 회전축에 설치될 수 있다.
실린더(160)는 외력을 받은 뒤 복원이 가능한 공압 실린더 또는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.
제1 휠 프레임(140)과 실린더(160)가 결합되는 각도 및 제2 휠 프레임(150)과 실린더(160)가 결합되는 각도는 예각으로 이루어질 수 있다.
프레임(110), 제1 휠 프레임(140), 제2 휠 프레임(150) 및 실린더(160)는 사다리꼴 형태로 이루어질 수 있다.
제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)에는 제1 휠(141) 및 제2 휠(151)이 연결된다.
제1 휠(141) 및 제2 휠(151)은 스프로킷 휠로 이루어질 수 있다.
제1 휠(141) 및 제2 휠(151)은 각각 복수의 휠로 이루어질 수 있다.
제1 휠(141) 및 제2 휠(151)은 한 방향으로만 회전되도록 휠 프레임(140, 150)에 설치될 수 있다.
제1 휠(141) 및 제2 휠(151)은 원웨이 베어링(170)을 통해 한 방향으로만 회전되도록 휠 프레임(140, 150)에 설치될 수 있다.
원웨이 베어링(170)은 내륜(171)과 휠 프레임(140, 150)이 축을 통해 결합되고, 외륜(172)과 휠(141, 151)이 결합되며, 내륜(171)과 외륜(172)의 회전 시 플런저(174)와 연결된 롤러(173)의 이동에 의해 한 방향으로만 회전되도록 이루어질 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 휠(141, 151)과 결합된 원웨이 베어링(170)은 휠(141, 151)과 결합된 외륜(172)이 반시계 방향으로 회전될 경우, 외륜(172)이 롤러(173) 및 플런저(174)를 가압하여 회전이 이루어진다.
반면, 외륜(172)이 시계 방향으로 회전될 경우, 롤러(173)와 연결된 플런저(174)의 스프링이 신장되어 롤러(173)가 내륜(171) 및 외륜(172) 사이에 접촉되며, 회전이 정지된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 근력 보조 기구의 작동에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위해 휠이 반시계 방향 회전 시 근력 보조 기구가 주행되는 상황을 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 작업자가 의자에 앉을 경우 작업자의 하중(L) 증가에 의해 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)에 가해지는 외력이 변화하게 되며, 외력에 의해 프레임(110)과 회전 가능하게 결합된 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)이 회전된다.
이때, 제1 휠 프레임(140)과 제2 휠 프레임(150)이 모두 프레임(110)에 대해 둔각으로 결합되어 있기 때문에 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)은 서로 멀어지는 방향으로 회전된다.
즉, 제1 휠 프레임(140)은 시계 방향으로, 제2 휠 프레임(150)은 반시계 방향으로 회전된다.
아울러 제1 휠(141) 및 제2 휠(151)은 반시계 반향으로만 회전되기 때문에 제1 휠 프레임(140)의 시계 방향 회전에 의해 제1 휠(141)이 반시계 방향으로 회전되며, 제2 휠 프레임(150)의 반시계 방향 회전에 의해 제2 휠(151)이 정지되어 제1 휠(141)의 이동거리만큼 실린더(160)가 확장된다.
이와 반대로 도 8에 도시된 바와 같이, 작업자가 의자에서 일어설 경우 작업자의 하중(L) 감소에 의해 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)에 가해지는 외력이 변화하게 되며, 외력에 의해 프레임(110)과 회전 가능하게 결합된 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)이 회전된다.
이때, 제1 휠 프레임(140)과 제2 휠 프레임(150)은 실린더(160)와 결합되어 있기 때문에 제1 휠 프레임(140) 및 제2 휠 프레임(150)은 서로 가까워지는 방향으로 회전된다.
즉, 제1 휠 프레임(140)은 반시계 방향으로, 제2 휠 프레임(150)은 시계 방향으로 회전된다.
아울러 제1 휠 프레임(140)의 반시계 방향 회전에 의해 제1 휠(141)이 정지되고, 제2 휠 프레임(150)의 시계 방향 회전에 의해 제2 휠(151)이 회전되어 실린더(160)의 축소거리만큼 이동된다.
상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 프레임 120 : 제1 상체 지지 프레임
130 : 제2 상체 지지 프레임 140 : 제1 휠 프레임
150 : 제2 휠 프레임

Claims (11)

  1. 작업자의 하중을 지지하며, 실린더(112)를 통해 높낮이 조절이 가능한 의자(111)가 설치되는 프레임(110);
    상단이 각각 상기 프레임의 양단에 회전 가능하게 연결되며, 하단에 각각 스프로킷 휠(141,151)이 원웨이 베어링(170)을 통해 한 방향으로만 회전할 수 있게 연결된 제1 휠 프레임(140)과 제2 휠 프레임(150);
    상기 제1 휠 프레임과 상기 제2 휠 프레임이 서로 가까워지는 방향으로 힘을 가하도록 양단이 각각 상기 제1 휠 프레임과 상기 제2 휠 프레임에 회전할 수 있게 연결되는 실린더(160);
    작업자의 전방을 지지하는 제1 상체 지지부(121)가 설치되며 상기 프레임(110)에 결합되는 제1 상체 지지 프레임(120); 및
    상기 프레임(110)에 결합되며, 작업자의 후방을 지지하는 제2 상체 지지부(131)와, 제2 상체 지지부 상단에 연결된 차광부(133)와, 상기 제2 상체 지지부 후방에 결합된 거치부(132)를 갖는 제2 상체 지지 프레임(130);을 포함하며,
    상기 의자(111)에 가해지는 작업자의 하중 변화에 따른 상기 휠 프레임(140,150)의 회전운동에 의해 상기 프레임은 한 방향으로만 이동하는 근력 보조 기구.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101077053B1 (ko) * 2011-06-16 2011-10-26 김란순 의자용 가슴받이의 탄성 변위구조

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