KR102045677B1 - 근력 보조 장치 - Google Patents

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KR102045677B1
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한창수
정진현
최민준
임동환
이병규
김호준
문현기
노준규
문명철
황순근
김용석
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한양대학교 에리카산학협력단
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Abstract

본 발명은 근력 보조 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 근력 보조 장치는 각각 사용자의 허벅지에 착용될 수 있는 제1 바디부 및 제2 바디부를 갖는 바디; 상기 바디에 전부 방향으로 회전 가능하게 연결되어, 사용자의 상체의 앞쪽을 지지할 수 있는 근력 보조 부재; 및 상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부에 위치되고, 상기 근력 보조 부재의 단부에 힘을 가하여 상기 근력 보조 부재를 전방에서 후방으로 회전 시키는 모멘트가 발생되게 하는 탄성 모듈을 포함한다.

Description

근력 보조 장치{Muscular strength assist apparatus}
본 발명은 근력 보조 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 사용자가 허리를 굽히거나, 허리를 굽혔다 펴는 과정에서 허리의 근력을 보조하는 근력 보조 장치에 관한 것이다.
산업 현장 등에서는, 사람이 허리를 굽힌 상태에서 물건을 집어 들거나, 들고 있는 물건을 허리를 굽히면서 내려 놓는 동작을 하는 경우가 발생할 수 있다. 이 때, 사람은 물건에 의해 허리가 가해지는 하중을 극복하면서 허리를 굽히거나, 허리를 펴는 동작을 하게 된다. 이와 같은 작업을 수행하는 시간, 횟수 등이 증가되면, 사람의 근육에는 피로가 쌓이게 되어 작업 효율이 떨어진다. 또한, 근육에 피로가 쌓인 상태에서 작업을 수행하거나, 작업자의 근력을 넘어서는 물건을 가지고 무리하게 작업을 하는 경우, 부상의 위험이 있다. 이에 따라, 사람이 물건을 다루면서 허리를 굽히거나 펴는 동작을 수행할 때, 사람의 근력을 보조해 주는 장치가 필요하다.
사람의 근력을 보조하는 장치는 동력 발생을 위해 모터를 포함한다. 이에 따라, 근력 보조 장치는 모터에 전력을 제공하는 장치, 모터를 제어하는 장치 등을 포함하게 되어 장치가 무겁고 높은 가격을 갖게 된다.
본 발명은 근력을 보조하여 사용자에게 가해지는 하중을 효과적으로 줄일 수 있는 근력 보조 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 모터 등과 같이 동력을 발생 시키는 구성 없이 경량으로 이루어 지는 근력 보조 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 사용 시 제어가 용이하게 이루어 지는 근력 보조 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 각각 사용자의 허벅지에 착용될 수 있는 제1 바디부 및 제2 바디부를 갖는 바디; 상기 바디에 전부 방향으로 회전 가능하게 연결되어, 사용자의 상체의 앞쪽을 지지할 수 있는 근력 보조 부재; 및 상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부에 위치되고, 상기 근력 보조 부재의 단부에 힘을 가하여 상기 근력 보조 부재를 전방에서 후방으로 회전 시키는 모멘트가 발생되게 하는 탄성 모듈을 포함하는 근력 보조 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 근력 보조 부재는, 상기 바디에 회전 가능하여 연결되는 부분의 단부에 위치되어, 외측 둘레가 상기 탄성 모듈과 접하도록 제공되는 캠을 포함할 수 있다.
또한, 상기 캠의 외측 둘레에는, 상기 근력 보조 부재가 상하로 새워진 상태일 때 상기 탄성 모듈과 접하도록 제공되는 제1 지점, 상기 제1 지점에 대해 전방에서 후방으로 회전되는 방향으로 이격되게 위치되는 제2 지점이 제공되되, 상기 캠의 회전 축에서 상기 제1 지점까지의 거리는 상기 회전축에서 상기 제2 지점까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 회전 축을 기준으로 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 각도는 90°이상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전 축에서 상기 캠의 외측 둘레까지의 거리는 상기 제1 지점에서 상기 제2 지점으로 갈수록 증가되게 제공될 수 있다.
또한, 상기 회전 축을 기준으로 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 각도는 115°내지 125°으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 탄성 모듈은, 상기 근력 보조 부재의 회전에 따라 상하로 이동 가능하게 제공되는 캠 팔로워; 및 상기 캠 팔로우가 상기 근력 보조 부재의 단부 방향으로 이동되는 힘을 제공하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 탄성 모듈은, 설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공되고, 상부는 상기 캠 팔로워에 연결되는 샤프트; 및 상기 캠과 설정 거리 이격되어, 상기 캠 팔로워의 아래쪽에 위치되고, 상기 샤프트의 하부가 삽입되는 가이드홀을 갖는 지지 부재를 더 포함하고, 상기 탄성 부재는 상기 샤프트의 외측 둘레에 위치될 수 있다.
또한, 상기 탄성 모듈은, 상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부의 외측면과 상기 캠 팔로워 사이에 위치되어, 상기 캠 팔로워의 이동을 가이드하는 가이드 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드 부재는, 상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부의 외측면에 고정되되, 길이 방향이 상기 캠 팔로워의 이동 방향을 향하도록 제공되는 가이드부; 및 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 제공되고, 상기 캠 팔로워와 결합되는 이동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 캠 팔로워의 상부에는 상기 캠과 접하는 영역에 롤러가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 근력을 보조하여 사용자에게 가해지는 하중을 효과적으로 줄일 수 있는 근력 보조 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 모터 등과 같이 동력을 발생 시키는 구성 없이 경량으로 이루어 지는 근력 보조 장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 사용 시 제어가 용이하게 이루어 지는 근력 보조 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근력 보조 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 탄성 모듈 영역을 확대한 도면이다.
도 3은 도 2의 캠을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 A-A에 따른 탄성 모듈의 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 근력 보조 부재의 회전에 따른 탄성 모듈의 동작을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근력 보조 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 근력 보조 장치(1)는 바디(10), 근력 보조 부재(20) 및 탄성 모듈(30)을 포함할 수 있다.
이하, 근력 보조 장치(1)가 사용자에게 착용되었을 때, 사용자의 등에서 가슴을 향하는 방향을 전후 방향이라 하고, 사용자의 외쪽과 오른쪽을 향하는 방향을 좌우 방향이라 하고, 사용자의 발과 머리를 향하는 방향을 상하 방향이 한다.
근력 보조 장치(1)는 사용자의 하체 부분에 착용되어, 사용자가 허리를 굽혔다 펴는 동작을 할 때, 사용자의 근력을 보조하고 허리에 가해지는 하중을 저감 시킬 수 있다.
바디(10)는 근력 보조 장치(1)의 골격을 제공할 수 있다. 바디(10)는 제1 바디부(11) 및 제2 바디부(12)를 포함할 수 있다. 제1 바디부(11) 및 제2 바디부(12)는 좌우 방향으로 설정 거리 이격되어 위치될 수 있다. 제1 바디부(11) 및 제2 바디부(12)는 각각 사용자의 허벅지의 외측 영역에 착용될 수 있다. 일 예로, 바디부(11, 12)에는 다리 고정 벨트(15)가 제공되어, 다리 고정 벨트(15)를 허벅지 둘레에 고정하는 방식으로 사용자에게 착용될 수 있다. 이 때, 다리 고정 벨트(15)는 연성을 갖는 직물 소재, 가죽 소재 등으로 제공되거나, 사람의 다리 둘레에 대응되는 형상을 유지할 수 있는 플라스틱 소재, 금속 소재 등으로 제공될 수 있다. 이하, 제1 바디부(11)는 사용자의 오른쪽 허벅지에 착용되고, 제2 바디부(12)는 사용자의 왼쪽 허벅지에 착용되는 것을 예로 들어 설명한다. 제2 바디부(12)는 제1 바디부(11)에 대응되는 형상으로 제공될 수 있다. 제2 바디부(12)는 사용자를 기준으로 좌우 방향으로 제1 바디부(11)와 대칭되는 구조로 제공될 수 있다. 이하, 제1 바디부(11) 및 제1 바디부(11)에 위치되거나 연결되는 구성을 기준으로 설명한다. 제2 바디부(12) 및 제2 바디부(12)에 위치되거나 연결되는 구성은 제1 바디부(11) 부분에 대응되거나 대칭되는 구성을 가지고, 제1 바디부(11)가 착용되는 방향과 반대 방향에서 사용자에게 착용되는 점 외에는 제1 바디부(11) 부분과 동일하므로 대응되는 부분에 대해서는 반복 설명은 생략한다.
제1 바디부(11)는 설정 체적을 갖는 블록 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로, 제1 바디(10)는 사람의 허벅지의 외측 영역에 대응되게 상하 방향으로 설정 높이를 가지고, 전후 방향으로 설정 폭을 가질 수 있다. 사람의 허벅지를 향하는 제1 바디(10)의 내측면은 평면 형상으로 제공되거나, 사람의 허벅지에 대응하여 외측 방향을 향해 볼록하게 라운드 지게 제공될 수 있다.
제1 바디부(11)의 일측, 제2 바디부(12)의 일측 또는 제1 바디부(11)와 제2 바디부(12)의 일측에는 고정부(110)가 제공될 수 있다. 도 1에는 제1 바디부(11)와 제2 바디부(12)에 각각 고정부(110)가 제공되는 경우가 예시적으로 도시되었다. 고정부(110)는 바디(10)가 사용자에게 추가적으로 고정되게 할 수 있다. 고정부(110)는 바디부(11, 12)의 상부에서 위쪽 방향으로 설정 거리 연장되게 제공될 수 있다. 고정부(110)에는 벨트(120)가 연결될 수 있다. 벨트(120)는 사용자의 하체 부분을 감싸는 형태로 착용될 수 있다. 일 예로, 벨트(120)는 사용자의 골반 둘레에 착용될 수 있다.
도 2는 탄성 모듈 영역을 확대한 도면이고, 도 3은 도 2의 캠을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 근력 보조 부재(20)는 전후 방향으로 회전 가능하게 바디(10)에 연결되어, 사용자의 상체가 앞으로 숙여진 상태일 때 사용자의 상체를 아래쪽에서 위쪽 방향으로 지지할 수 있다. 근력 보조 부재(20)는 연결부(210) 및 지지부(220)를 포함할 수 있다.
연결부(210)는 근력 보조 부재(20)의 하부에 위치될 수 있다. 연결부(210)는 일측 단부가 바디부(11, 12)에 전후 방향으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 일 예로, 근력 보조 부재(20)가 바디에 회전 가능하게 연결되는 일측 단부에는 캠(211)이 제공될 수 있다. 캠(211)은 연결부(210)의 단부에 고정 결합된 형태로 제공될 수 있다. 캠(211)은 좌우 방향으로 제공되는 회전 축(C)을 기준으로 바디부(11, 12)에 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 캠(211)이 회전 축(C)을 기준으로 회전되면, 캠(211)의 회전 정도에 대응하여 근력 보조 부재(20)는 전후 방향으로 회전될 수 있다.
캠(211)의 외측 둘레에는 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2)이 설정될 수 있다. 회전 축(C)을 기준으로 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2)은 설정 각도(θ)를 이루도록 제공될 수 있다.
제2 지점(P2)은 제1 지점(P1)에 대해 전방에서 후방으로 회전되는 방향으로 90° 이상 이격 되게 위치될 수 있다. 일 예로, 제2 지점(P2)은 제1 지점(P1)에 대해 전방에서 후방으로 회전되는 방향으로 115°내지 125° 이격 되게 위치될 수 있다. 바람직하게, 제2 지점(P2)은 제1 지점(P1)에 대해 전방에서 후방으로 회전되는 방향으로 120°이격 되게 위치될 수 있다. 회전 축(C)에서 제1 지점(P1)까지의 거리는 회전 축(C)에서 제2 지점(P2)까지의 거리보다 작게 제공될 수 있다. 제1 지점(P1)에서 제2 지점(P2)으로 갈수록 회전 축(C)에서 캠(211)의 외측둘레까지의 거리는 증가되게 제공될 수 있다. 회전 축(C)에서 캠(211)의 외측둘레까지의 거리는 제2 지점(P2)에서 가장 크게 형성될 수 있다.
캠(211)은 캠 지지 부재(230)에 의해 바디부(11, 12)에 연결될 수 있다. 캠 지지 부재(230)는 축 지지부(231) 및 조절부(232)를 포함할 수 있다. 축 지지부(231)는 설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공될 수 있다. 캠(211)의 축의 단부는 축 지지부(231)에 지지될 수 있다. 축 지지부(231)는 캠(211)의 축이 지지 된 지점을 기준으로 후방으로 설정 길이 연장되게 제공될 수 있다.
조절부(232)는 축 지지부(231)의 단부에서 바디부(11, 12) 방향으로 연장되어, 그 단부가 바디부(11, 12)에 고정되게 제공될 수 있다. 따라서, 조절부(232)의 일측면은 회전 축(C)과 설정 거리(이하, 조절 거리)만큼 이격 되고, 캠(211)의 외측둘레와 마주보게 제공될 수 있다. 조절 거리는 회전 축(C)에서 제1 지점(P1)까지의 거리보다는 크고, 회전 축(C)에서 제2 지점(P2)까지의 거리보다는 작게 형성될 수 있다.
근력 보조 장치(1)가 사용자에게 착용되면, 지지부(220)는 사용자의 상체의 앞쪽에 접하도록 제공될 수 있다. 지지부(220)는 연결부(210)의 타측 단부에서 설정 방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 지지부(220)가 위치되는 평면은 전후 방향을 기준으로 바디부(11, 12)에 연결되는 연결부(210)의 일측 단부보다 전방에 위치될 수 있다. 일 예로, 연결부(210)의 타측 단부는 후방에서 전방으로 구부러진 형상으로 제공될 수 있다. 그리고, 지지부(220)는 연결부(210)의 타측 단부에서 구부러진 구간에 연결될 수 있다. 지지부(220)의 일측 단부는 연결부(210)에 대해 전후 방향으로 제공되는 축을 기준으로 회전 가능하게 연결될 수 있다. 지지부(220)의 타측 단부는 체결 부재(240)에 의해 상대적으로 고정될 수 있다. 체결 부재(240)는 지지부(220)의 타측 단부와 연결되는 부분이 조절 가능하게 제공되어, 지지부(220)의 타측 단부들이 서로 이격 되는 거리는 조절될 수 있다.
도 4는 도 2의 A-A에 따른 탄성 모듈의 단면도이다.
탄성 모듈(30)은 제1 바디부(11), 제2 바디부(13), 또는 제1 바디부(11)와 제2 바디부(12)의 외측면에 위치될 수 있다. 도면들에는 제1 바디부(11)와 제2 바디부(12)에 각각 탄성 모듈(30)이 위치되는 경우가 도시되었다. 탄성 모듈(30)을 근력 보조 부재(20)의 일측 단부에 힘을 가하여, 근력 보조 부재(20)를 전방에서 후방으로 회전 시키는 모멘트가 발생되게 할 수 있다. 탄성 모듈(30)은 캠 팔로워(310), 가이드 부재(320), 샤프트(330), 지지 부재(340), 및 탄성 부재(350)를 포함할 수 있다.
캠 팔로워(310)는 근력 보조 부재(20)의 회전에 따라 상하로 이동 가능하게 제공된다. 캠 팔로워(310)는 캠(211)의 외측 둘레와 접한 상태로 제공될 수 있다. 캠 팔로워(310)와 캠(211)이 접하는 지점은 캠(211)의 회전축(C)이 위치된 지점에서 전방으로 설정 거리 이격 되게 위치될 수 있다.
캠 팔로워(310)는 가장 위쪽으로 이동된 상태에서는 캠(211)의 제1 지점(P1)과 접하도록 제공될 수 있다. 그리고, 근력 보조 부재(20)가 후방에서 전방으로 이동되면, 캠(211)이 가하는 힘에 의해 아래쪽으로 이동될 수 있다. 일 예로, 캠 팔로워(310)의 상부에는 캠(211)과 접하는 영역에 롤러(311)가 제공될 수 있다. 롤러(311)는 캠(211)과 접합 상태로 회전 가능하게 제공될 수 있다.
가이드 부재(320)는 캠 팔로워(310)가 설정 위치에서 이탈되는 것이 방지된 상태로 이동되게 할 수 있다. 일 예로, 가이드 부재(320)는 바디부(11, 12)의 외측면과 캠 팔로워(310) 사이에 위치되어, 캠 팔로워(310)의 이동을 가이드 할 수 있다. 가이드 부재(320)는 가이드부(321) 및 이동부(322)를 포함할 수 있다.
가이드부(321)는 바디부(11, 12)의 외측면에 고정되게 제공될 수 있다. 가이드부(321)는 설정 길이를 가지고, 길이 방향이 캠 팔로워(310)의 이동 방향을 향하도록 제공될 수 있다.
이동부(322)는 가이드부(321)의 길이 방향 일측에 제공될 수 있다. 이동부(322)는 가이드부(321)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 일 예로, 가이드부(321)와 이동부(322)는 크로스 롤러 가이드 형태로 연결될 수 있다. 이동부(322)는 캠 팔로워(310)와 결합될 수 있다.
샤프트(330)는 설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공되고, 샤프트(330)의 상부는 캠 팔로워(310)에 연결될 수 있다. 샤프트(330)는 길이 방향이 캠 팔로워(310)가 이동 가능하게 제공되는 방향을 향하도록 제공될 수 있다.
지지 부재(340)는 캠(211)과 설정 거리 이격되어, 캠 팔로워(310)의 아래쪽에 위치되게 제공될 수 있다. 지지 부재(340)에는 샤프트(330)의 길이 방향으로 제공되는 가이드홀(341)이 형성될 수 있다. 샤프트(330)의 하부는 가이드홀(341)에 삽입된 상태로 제공될 수 있다. 이에 따라, 가이드홀(341)에 의해 샤프트(330)의 하부는 설정 위치에서 이탈되는 것이 방지된 상태로 상하로 이동될 수 있다.
탄성 부재(350)는 캠 팔로워(310)가 근력 보조 부재(20)의 단부가 위치된 위쪽 방향으로 이동되는 힘을 제공할 수 있다. 탄성 부재(350)는 바디부(11, 12)에 대해 상대적으로 고정되고, 일측 단부는 캠 팔로워(310)에 접촉 상태를 유지하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(350)의 일측은 지지 부재(340)에 고정되게 제공될 수 있다. 탄성 부재(350)는 설정 탄성 계수를 가지고 양단 사이의 길이가 가변 가능하게 제공될 수 있다. 이에 따라, 탄성 부재(350)는 캠 팔로워(310)가 하방으로 이동되는 거리에 대응하여, 캠 팔로워(310)를 위쪽으로 밀어 올리는 힘을 캠 팔로워(310)에 가할 수 있다. 일 예로, 탄성 부재(350)는 설정 길이를 갖는 스프링으로 제공될 수 있다. 캠 팔로워(310)의 하부에는 탄성 부재(350)의 상부의 외측 둘레에 대응되는 면적을 갖는 홈 형상의 상부 수용부(312)가 형성되어, 탄성 부재(350)의 상부는 상부 수용부(312)에 삽입될 수 있다. 지지 부재(340)의 상부에는 탄성 부재(350)의 하부의 외측 둘레에 대응되는 면적을 갖는 홈 형상의 하부 수용부(342)가 형성되어, 탄성 부재(350)의 하부는 하부 수용부(342)에 삽입될 수 있다. 탄성 부재(350)는 샤프트(330)의 외측 둘레에 위치되게 제공되고, 하부 수용부(342)는 샤프트(330)의 길이 방향을 따라 가이드홀(341)과 정렬되게 형성될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 근력 보조 부재의 회전에 따른 탄성 모듈의 동작을 나타내는 도면이다.
탄성 모듈(30)은 근력 보조 부재(20)의 회전 정도에 따라 근력 보조 부재(20)를 전방에서 후방으로 회전 시키는 토크를 발생시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 사용자가 근력 보조 장치(1)를 착용하고, 상체를 바로 새운 자세와 같이, 근력 보조 부재(20)가 상하로 새워진 상태가 되면, 캠 팔로워(310)는 캠(211)의 제1 지점(P1)과 접한 상태가 될 수 있다. 캠 팔로워(310)가 제1 지점(P1)과 접한 상태로 제공될 때, 탄성 부재(350)가 캠 팔로워(310)에 가하는 힘은 최소로 제공될 수 있다. 일 예로, 캠 팔로워(310)가 제1 지점(P1)과 접한 상태일 때, 탄성 부재(350)는 길이가 최대가 된 상태일 수 있다.
사용자가 상체를 앞으로 기울이면, 사용자의 상체 앞쪽과 접한 근력보조 부재 및 캠(211)이 회전될 수 있다. 캠(211)이 회전됨에 따라, 캠 팔로워(310)는 아래쪽으로 이동되고, 탄성 부재(350)가 캠 팔로워(310)를 밀어 올리는 힘이 증가될 수 있다. 캠 팔로워(310)는 탄성 부재(350)의 복원력에 의해 캠(211)을 전방에서 후방으로 회전 시키는 방향의 힘을 캠(211)에 가할 수 있다.
도 6을 참조하면, 근력 보조 부재(20)는 제1 지점(P1)과 제2 지점(P2) 사이의 각도에 대응되게 후방에서 전방으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 캠 팔로워(310)는 캠(211)의 제2 지점(P2)과 접한 상태가 된다. 회전 축(C)과 캠(211)의 외측둘레까지의 거리가 제1 지점(P1)에서 가장 작고, 제2 지점(P2)에서 가장 크며, 제1 지점(P1)에서 제2 지점(P2)으로 갈수록 증가되게 제공되면, 사용자가 상체를 기울이는 각도가 증가됨에 따라 탄성 부재(350)의 수축 정도는 증가될 수 있다. 이에 따라, 탄성 부재(350)가 캠 팔로워(310)를 밀어 올리는 힘이 증가되고, 이에 대응하여 캠 팔로워(310)는 캠(211)에 힘을 가하여 사용자의 상체를 새우는 방향으로 토크가 발생되게 할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 상체를 숙인 상태에서 물건을 집어 드는 동작 등을 할 때, 근력 보조 장치(1)는 사용자가 상체를 새우는데 드는 힘을 보조한다. 이에 따라, 사용자는 효과적으로 상체를 새울 수 있어, 사용자의 허리에 무리가 가거나, 사용자의 허리가 의도치 않게 앞쪽으로 더욱 기울어져 부상이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
도 7을 참조하면, 캠 팔로워(310)가 제2 지점(P2)과 접한 상태가 될 때, 조절부(232)에 위치된 캠(211)의 외측둘레와 회전 축(C) 사이의 거리는 조절 거리에 대응되게 제공되어, 캠(211)의 외측둘레는 조절부(232)와 접한 상태가 되고, 근력보조 부재가 앞쪽으로 회전 되는 것이 방지될 수 있다. 이에 따라, 근력보조 부재는 회전이 허용된 설계 값을 초과하여 회전되는 것이 방지되고, 이에 따라 사용자의 상체가 지나치게 앞쪽으로 기울어 지면서 부상이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 바디 20: 근력 보조 부재
30: 탄성 모듈 110: 고정부
210: 연결부 220: 지지부
230: 캠 고정 부재 310: 캠 팔로워
320: 가이드 부재 330: 샤프트
340: 지지 부재 350: 탄성 부재

Claims (10)

  1. 각각 사용자의 허벅지에 착용될 수 있는 제1 바디부 및 제2 바디부를 갖는 바디;
    상기 바디에 전후 방향으로 회전 가능하게 연결되어, 사용자의 상체의 앞쪽을 지지할 수 있는 근력 보조 부재; 및
    상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부에 위치되고, 상기 근력 보조 부재의 단부에 힘을 가하여 상기 근력 보조 부재를 전방에서 후방으로 회전 시키는 모멘트가 발생되게 하는 탄성 모듈을 포함하되,
    상기 탄성 모듈은,
    상기 근력 보조 부재의 회전에 따라 상하로 이동 가능하게 제공되는 캠 팔로워; 및
    상기 캠 팔로워가 상기 근력 보조 부재의 단부 방향으로 이동되는 힘을 제공하는 탄성 부재를 포함하며,
    상기 탄성 모듈은,
    상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부의 외측면과 상기 캠 팔로워 사이에 위치되어, 상기 캠 팔로워의 이동을 가이드하는 가이드 부재를 더 포함하되,
    상기 가이드 부재는,
    상기 제1 바디부 또는 상기 제2 바디부의 외측면에 고정되되, 길이 방향이 상기 캠 팔로워의 이동 방향을 향하도록 제공되는 가이드부; 및
    상기 가이드부의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 제공되고, 상기 캠 팔로워와 결합되며, 상기 가이드부와 크로스 롤러 가이드 형태로 연결되는 이동부를 포함하는 근력 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근력 보조 부재는,
    상기 바디에 회전 가능하여 연결되는 부분의 단부에 위치되어, 외측 둘레가 상기 탄성 모듈과 접하도록 제공되는 캠을 포함하는 근력 보조 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캠의 외측 둘레에는, 상기 근력 보조 부재가 상하로 새워진 상태일 때 상기 탄성 모듈과 접하도록 제공되는 제1 지점, 상기 제1 지점에 대해 전방에서 후방으로 회전되는 방향으로 이격되게 위치되는 제2 지점이 제공되되,
    상기 캠의 회전 축에서 상기 제1 지점까지의 거리는 상기 회전축에서 상기 제2 지점까지의 거리보다 작게 형성되고, 상기 회전 축을 기준으로 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 각도는 90°이상으로 형성되는 근력 보조 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전 축에서 상기 캠의 외측 둘레까지의 거리는 상기 제1 지점에서 상기 제2 지점으로 갈수록 증가되게 제공되는 근력 보조 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 회전 축을 기준으로 상기 제1 지점과 상기 제2 지점 사이의 각도는 115°내지 125°으로 형성되는 근력 보조 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 모듈은,
    설정 길이를 갖는 로드 형상으로 제공되고, 상부는 상기 캠 팔로워에 연결되는 샤프트; 및
    상기 캠과 설정 거리 이격되어, 상기 캠 팔로워의 아래쪽에 위치되고, 상기 샤프트의 하부가 삽입되는 가이드홀을 갖는 지지 부재를 더 포함하고,
    상기 탄성 부재는 상기 샤프트의 외측 둘레에 위치되는 근력 보조 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 캠 팔로워의 상부에는 상기 캠과 접하는 영역에 롤러가 제공되는 근력 보조 장치.
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