KR102172494B1 - 인체용 굴신 보조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 인체 굴신 보조 장치는 인체의 굴신이 발생하는 외측 영역에 배치되며 굴신이 발생하는 상기 외측 영역에 대응하는 곡률을 갖는 제 1프레임, 제 1프레임에 연결되며 굴신이 발생하는 내측 영역에 배치되는 제 2프레임, 제 2프레임과 일정 간격을 두고 제 1프레임의 하부에 회전 가능하게 연결되며 굴신이 발생하는 내측 영역에 배치되는 제 3프레임 및 제 2프레임과 제 3프레임 사이의 측면에 제 2프레임과 제 3프레임이 개별적으로 회전 가능하도록 한 쌍으로 배치되어 인체의 굴신에 따라 유체의 압력을 인체에 제공하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 인체의 굴신 영역에서 굴신 발생 시 유체의 압력을 제공할 수 있는 액추에이터를 포함하여 굴신 영역에 작용되는 부하를 경감할 수 있으므로, 사용자의 피로도 절감 및 굴신 영역의 부상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 굴신 영역의 근력 증가 및 골격의 위치를 유지해 줄 수 있다.

Description

인체용 굴신 보조 장치{ASSISTANCE APPARATUS FOR BENDING AND STRETCHING FOR HUMAN BODY}
본 발명은 인체용 굴신 보조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 허리 등과 같은 인체의 굴신 영역에서 인체의 굴신을 위해 보조하는 인체용 굴신 보조 장치에 관한 것이다.
인체에는 다양한 관절의 굴신 영역이 존재한다. 예를 들어 허리, 무릎, 팔꿈치 등이 있다. 이러한 인체의 다양한 굴신 영역 중 허리, 무릎, 발꿈치 등에는 복수 회의 굴신이 발생할 때 부하(bending moment)가 증가할 수 있다. 상세하게 산업 현장 또는 농수산업 현장에서 작업자는 작업 환경에 따라 허리를 연속적으로 굽히거나 팔꿈치 및 무릎 등을 연속적으로 굽히는 굴신 동작을 수행한다.
이러한 허리, 무릎 및 팔꿈치와 같은 인체의 굴신 영역에 대한 연속적인 굴신 동작 또는 복수 회 굴신 동작은 근육 및 관절 조직 등에 부하를 증가시키기 때문에 작업자의 피로감을 증가시킬 수 있고, 나아가 과도한 피로감에 의한 부상을 초래할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 연속적이고 복수 회 굴신 동작은 굴신 영역에 과도한 부하를 증가시키기 때문에 부하를 경감하기 위한 다양한 보조 기구들이 사용된다. 예를 들면 허리에 착용하는 복대, 밴드 및 벨트 등 및 팔꿈치와 무릎 등에 착용하는 스포츠 아대 등이 있다. 또한, 인체의 굴신 영역을 보호하기 위한 보조 기구는 웨어러블 로봇 등이 개발 및 사용되고 있다.
그런데, 상술한 종래의 인체용 굴신 보조 기구 중 복대, 밴드 및 벨트 등, 그리고 스포츠 아대와 같은 보조 기구는 굴신 영역을 압박하여 부하를 경감하는 점이 있으나 그 효과가 미약하고 오랜 사용 시 기능이 쇠퇴하는 문제점이 있다. 그리고, 종래의 인체용 굴신 보조 기구 중 웨어러블 로봇 등은 밴드 및 벨트 등 대비 보다 효과적으로 굴신 영역의 부하를 경감하나 외부 동력이 필요할 뿐만 아니라 보편적으로 사용하기에는 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
일본 등록특허공보 제6241863호; 굴신 동작 지원 장치
본 발명의 목적은 인체의 굴신 영역에 연속적이고 복수 회로 작용하는 부하를 경감 효율을 저하하지 않고 경제성이 확보되도록 구조가 개선된 인체용 굴신 보조 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 인체의 굴신이 발생하는 외측 영역에 배치되며 굴신이 발생하는 상기 외측 영역에 대응하는 곡률을 갖는 제 1프레임과, 상기 제 1프레임에 연결되며 굴신이 발생하는 내측 영역에 배치되는 제 2프레임과, 상기 제 2프레임과 일정 간격을 두고 상기 제 1프레임의 하부에 회전 가능하게 연결되며 굴신이 발생하는 상기 내측 영역에 배치되는 제 3프레임과, 상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임 사이의 측면에 상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임이 개별적으로 회전 가능하도록 한 쌍으로 배치되어 인체의 굴신에 따라 유체의 압력을 인체에 제공하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치에 의해 이루어진다.
여기서, 상기 액추에이터는 유체의 압력을 제공하는 유체가 수용되는 실린더와, 상기 실린더 내부를 유체가 교호적으로 이동되는 2개의 격실로 구획하며 인체의 굴신에 따라 리니어 왕복 이동되는 피스톤을 포함할 수 있다.
상기 피스톤은 상기 실린더 내부를 2개의 상기 격실로 구획하며 2개의 상기 격실에 대해 유체를 교호적으로 유동하는 이송로를 갖는 피스톤 헤드 및 상기 피스톤 헤드에 연결되는 피스톤 로드를 포함하며, 상기 액추에이터는 2개의 상기 격실에 연결되어 상기 피스톤의 이동 속도를 제어하는 스로틀 밸브 및 이송 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 실린더 내부의 2개의 상기 격실에 수용된 유체는 인체의 굴신에 따른 상기 피스톤의 리니어 왕복 이동에 따라 상기 이송로를 통하여 2개의 상기 격실 사이에서 교호적으로 유동하여 인체의 굴신 영역에 유체압을 제공할 수 있다.
상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임은 인체의 굴신 영역에 장착되어 상기 피스톤이 최대 인장 길이를 갖는 제 1위치와 인체의 굴신에 따라 상기 피스톤이 최소 인장 길이를 갖는 제 2위치 사이에서 회전 운동되고, 상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임은 상기 제 1위치에서 둔각을 이루고 상기 제 2위치에서 예각을 이루는 것이 바람직하다.
상기 제 1프레임은 상하 방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 제 3프레임과 결합되는 복수 개의 결합부를 포함하고, 상기 제 3프레임은 복수 개의 상기 결합부에 선택적으로 결합되어 상기 제 1프레임에 대한 상기 제 3프레임의 회전축선을 상하 방향으로 조정할 수 있다.
또한, 상기 인체용 굴신 보조 장치는 상기 제 1프레임과 상기 제 2프레임 중 적어도 어느 하나에 연결되어, 인체의 굴신 영역에 상기 제 1 프레임 내지 상기 제 3프레임을 지지하는 벨트를 더 포함할 수 있다.
상기 벨트는 상기 제 1프레임에 연결되고 상기 제 1프레임과 환형을 형성하며 상기 내측 영역에 배치되어 상기 제 1프레임을 상기 외측 영역에 밀착 지지하는 제 1벨트 및 상기 제 2프레임에 연결되고 상기 제 2프레임과 환형을 형성하며 상기 외측 영역에 배치되어 상기 제 2프레임을 상기 내측 영역에 밀착 지지하는 제 2벨트를 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 인체용 굴신 보조 장치는 인체의 굴신 영역에서 굴신 발생 시 유체의 압력을 제공할 수 있는 액추에이터를 포함하여 굴신 영역에 작용되는 부하를 경감할 수 있으므로, 사용자의 피로도 절감 및 굴신 영역의 부상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 굴신 영역의 근력 증가 및 골격의 위치를 유지해 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 분해 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 인체용 굴신 보조 장치의 결합 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 제 1작동도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 제 2작동도,
도 5는 도 3에 도시된 인체용 굴신 보조 장치의 제 1작동 상태에서의 각도를 표시한 작동 측면도,
도 6은 도 4에 도시된 인체용 굴신 보조 장치의 제 2작동 상태에서의 각도를 표시한 작동 측면도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 액추에이터의 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치는 발명의 상세한 설명 및 도면들에 허리에 착용하여 허리의 굴신에 대한 보조를 수행하는 것으로 게재되어 있으나, 이에 한정되지 않고 무릎 및 팔꿈치와 같은 굴신 영역에도 착용할 수 있다. 물론, 무릎 및 팔꿈치와 같은 굴신 영역에 착용하는 인체용 굴신 보조 장치는 허리에 착용하는 인체용 굴신 보조 장치 대비 상대적으로 작은 크기, 즉 인체용 굴신 보조 장치에 착용되는 인체의 굴신 영역에 대응하는 크기를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 분해 사시도, 도 2는 도 1에 도시된 인체용 굴신 보조 장치의 결합 사시도, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 제 1작동도, 그리고 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 제 2작동도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치(10)는 제 1프레임(100), 제 2프레임(300), 제 3프레임(500) 및 액추에이터(700)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치(10)는 벨트(900)를 더 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치(10)는 인체(B)의 허리에 착용하는 것으로 제작되나, 상술한 바와 같이 허리 이외에 무릎 및 팔꿈치 등과 같은 굴신 영역에도 착용할 수 있다.
제 1프레임(100)은 인체(B)의 굴신 발생하는 외측 영역(B1)에 배치된다. 즉, 제 1프레임(100)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 반 시계 방향으로 굴신되는 허리의 외측 영역(B1)인 등에 배치된다. 그리고, 제 1프레임(100)은 외측 영역(B1)에 대응하는 곡률을 갖는다. 이러한 제 1프레임(100)의 외측 영역(B1)에 대응하는 곡률을 가짐으로써 제 1프레임(100)은 외측 영역에 밀착 지지된다.
제 1프레임(100)은 본 발명의 일 실시 예로서, 제 1프레임 몸체(100) 및 결합부(130)를 포함한다. 제 1프레임 몸체(100)는 상술한 바와 같이 인체(B)의 굴신이 발생하는 외측 영역(B1)에 대해 외측 영역(B1)에 대응하는 곡률을 갖도록 마련된다. 제 1프레임 몸체(100)는 제 1프레임(100)과 제 3프레임(500)에 상호 연결된다. 결합부(130)는 제 1프레임 몸체(100)의 상하 방향을 따라 복수 개로 형성된다.
상세하게 결합부(130)는 제 1프레임 몸체(100)의 상부에 제 2프레임(300)이 결합되고 하부에 제 3프레임(500)이 결합될 때, 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)의 사이에 상하 방향을 따라 복수 개로 형성된다. 결합부(130)는 제 3프레임(500)과 선택적으로 결합된다. 즉, 복수 개의 결합부(130)는 제 3프레임(500)과 선택적으로 결합되며, 이에 따라 제 1프레임 몸체(100)에 대한 제 3프레임(500)의 결합위치를 변경할 수 있으므로 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)의 상호 이격 거리를 조정할 수 있다. 이러한 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)의 상호 이격 거리 조정에 따라 인체용 굴신 보조 장치(10)의 착용감 상승과 유체(F; 도 7 참조)의 압력이 인체(B)에 작용하는 시작점을 조정할 수 있다. 보다 상세하게 제 1프레임 몸체(100)에 대한 제 3프레임(500)의 결합 위치를 이동하여 기립한 인체(B)와 제 3프레임(500)이 이루는 각도를 임의 조정함으로써, 인체용 굴신 보조 장치(10)의 작동 시작점을 조정할 수 있다.
제 2프레임(300)은 제 1프레임(100)에 연결되며 굴신이 발생하는 내측 영역(B2)에 배치된다. 즉, 제 2프레임(300)은 제 1프레임(100)과 대향된 인체(B)의 가슴 또는 상복부 영역에 배치된다. 제 2프레임(300)은 제 2프레임 몸체(310) 및 제 2프레임 힌지(330)를 포함한다. 제 2프레임 몸체(310)는 바(bar) 형상으로 마련되어 제 1프레임 몸체(100)의 상부에 결합된다. 제 2프레임 힌지(330)는 제 2프레임 몸체(310)의 양측에 한 쌍으로 배치된다. 제 2프레임 힌지(330)는 액추에이터(700)와 회전 가능하게 연결된다.
제 3프레임(500)은 제 2프레임(300)과 일정 간격을 두고 제 1프레임(100)의 하부에 회전 가능하게 연결된다. 제 3프레임(500)은 굴신이 발생하는 내측 영역(B2), 즉 인체(B)의 하복부 또는 대퇴부 영역에 배치된다. 제 3프레임(500)은 본 발명의 일 실시 예로서, 제 3프레임 몸체(510), 연결부(530) 및 제 3프레임 힌지(550)를 포함한다.
제 3프레임 몸체(510)는 제 2프레임 몸체(310)와 같이 바(bar) 형상으로 마련된다. 제 3프레임 몸체(510)의 양측은 제 1프레임(100)의 결합부(130)에 연결된다. 상세하게 연결부(530)는 복수 개의 결합부(130) 중 어느 하나에 선택적으로 회전 가능하게 연결된다. 제 3프레임 힌지(550)는 제 3프레임 몸체(510)의 양측에 한 쌍으로 배치된다. 제 3프레임 힌지(550)는 액추에이터(700)와 회전 가능하게 연결된다. 여기서, 제 3프레임 힌지(550)는 제 2프레임 힌지(330)와 동일 선상에 배치되는 것이 바람직하다.
다음으로 도 5는 도 3에 도시된 인체용 굴신 보조 장치의 제 1작동 상태에서의 각도를 표시한 작동 측면도, 도 6은 도 4에 도시된 인체용 굴신 보조 장치의 제 2작동 상태에서의 각도를 표시한 작동 측면도, 그리고 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치의 액추에이터의 구성도이다.
액추에이터(700)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500) 사이의 측면, 즉 양 측면에 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)이 개별적으로 회전 가능하도록 한 쌍으로 배치된다. 액추에이터(700)는 인체(B)의 굴신에 따라 유체의 압력을 인체(B)에 제공한다. 본 발명의 일 실시 예로서, 액추에이터(700)는 실린더(710) 및 피스톤(730)을 포함한다. 또한, 액추에이터(700)는 스로틀 밸브(throttle valve)(750) 및 이송 펌프(770)를 더 포함한다. 여기서, 스로틀 밸브(750) 및 이송 펌프(770)는 필수적으로 액추에이터(700)에 포함되지 않고, 즉 실린더(710) 및 피스톤(730)의 구성만으로도 작동 가능하다. 다만, 스로틀 밸브(750) 및 이송 펌프(770)의 구성을 포함하여 피스톤(730)의 이동 속도를 제어할 수 있는 이점이 있다.
실린더(710)는 인체(B)의 굴신에 따라 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)에 작동 압력을 제공하는 유체(F)를 수용한다. 피스톤(730)은 실린더(710) 내부를 유체(F)가 교호적으로 이동하는 2개의 격실(D)로 구획하며, 인체(B)의 굴신에 따라 리니어 왕복 이동된다. 피스톤(730)은 실린더(710) 내부를 2개의 격실(D), 즉 제 1격실(D1)과 제 2격실(D2)로 구획하는 피스톤 헤드(731) 및 피스톤 헤드(731)와 제 2프레임(300) 및 제 3프레임(500) 중 어느 하나에 연결하는 피스톤 로드(733)를 포함한다. 실질적으로 본 발명의 일 실시 예로서, 피스톤 로드(733)는 피스톤 헤드(731)와 제 2프레임 힌지(330)를 상호 연결한다. 여기서, 실린더(710)의 단면적 및 피스톤 헤드(731)의 단면적 크기에 따라 인체(B)의 굴신 시 발생하는 유체(F)의 작동 압력은 조정될 수 있다. 또한, 피스톤(730)은 이송로(735)를 더 포함한다. 이송로(735)는 피스톤 헤드(731)의 리니어 왕복 이동 방향을 따라 피스톤 헤드(731)에 관통 형성된다. 이송로(735)는 오리피스(orifice)로 마련되어 피스톤(730)의 리니어 이동 시 제 1격실(D1)과 제 2격실(D2) 사이에서 교호적으로 유체(F)가 이송되는 유로 역할을 한다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 액추에이터(700)는 인체(B)의 기립 위치와 허리를 굽히는 굴신 위치 사이에서 리니어 왕복 이동된다. 상세하게 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)은 인체(B)의 굴신 영역에 장착되어 피스톤(730)이 최대 인장 길이를 갖는 제 1위치(기립 위치)와 인체(B)의 굴신에 따라 피스톤(730)이 최소 인장 길이를 갖는 제 2위치(굴신 위치) 사이에서 회전 운동된다. 이때, 피스톤(730)의 인장 길이가 변경되어 인체(B)에 유체(F)의 작동 압력을 제공한다. 보다 상세하게 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)은 제 1위치에서 둔각을 이루고 제 2위치에서 예각을 이룬다. 예를 들어, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)은 제 1위치에서 96도의 둔각을 이루고 제 2위치에서 55도의 예각을 형성한다. 그러나, 이러한 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)의 세부적인 각도는 제 1프레임(100)에 대한 제 3프레임(500)의 결합 위치에 따라 제 1위치의 둔각 및 제 2위치의 예각 범위 내에서 조정될 수 있을 뿐만 아니라 액추에이터(700)의 실린더(710) 및 피스톤 로드(733)의 길이에 따라 조정될 수 있다.
스로틀 밸브(750)와 이송 펌프(770)는 피스톤(730)의 이동 속도를 제어한다. 스로틀 밸브(750)와 이송 펌프(770)는 제 1격실(D1)과 제 2격실(D2)을 상호 연결한다. 여기서, 피스톤(730)의 작동은 이송로(735)와 스로틀 밸브(750)의 조정과 개폐에 의해 제어된다. 실질적으로 피스톤(730)의 작동 속도는 이송로(735)와 스로틀 밸브(750), 그리고 이송 펌프(770)의 조정으로 제어된다. 스로틀 밸브(750)와 이송 펌프(770)는 피스톤(730)의 작동 제어를 위해 사용되고 일반적으로 인체(B)의 굴신이 발생할 때 사전에 실린더(710) 내부에 충진된 유체가 제 1격실(D1)과 제 2격실(D2) 사이에서 교호적으로 이동되어 인체(B)의 굴신 영역에 유체의 압력을 제공한다.
여기서, 사용자가 앉은 자세일 때 제 3프레임(500)을 상측으로 밀어올린 상태에서 이송로(735)와 스로틀 밸브(750)로 제 1격실(D1)과 제 2격실(D2) 사이를 차단하여 피스톤(730)의 이동을 락킹(locking)할 수 있다. 이러한 피스톤(730)의 이동 락킹 후 사용자는 제 3프레임(500)을 기립한 인체(B)에 대해 직각에 근접하게 고정함으로써, 유체(F)의 압력 해제에 따라 보행과 앉음 동작을 자유롭게 할 수 있다. 또한, 이송로(735)와 스로틀 밸브(750)를 차단한 상태에서 사용자는 이송 펌프(770)의 구동으로 원하는 위치로 굴신 및 원하는 위치에서 이송 펌프(770)를 정지하여 고정된 상태를 유지할 수 있다. 더불어, 사용자는 이송로(735)를 차단한 상태에서 스로틀 밸브(750)의 개폐에 의한 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)의 각도를 조정할 수 있다.
마지막으로 벨트(900)는 제 1프레임(100)과 제 2프레임(300) 중 적어도 어느 하나에 연결되어 인체(B)의 굴신 영역에 제 1프레임(100) 내지 제 3프레임(500)을 지지한다. 벨트(900)는 제 1벨트(910)와 제 2벨트(930)를 포함한다. 제 1벨트(910)는 제 1프레임(100)에 연결되고 제 1프레임(100)과 환형을 형성한다. 제 1벨트(910)는 내측 영역(B2)에 배치되어 제 1프레임(100)을 외측 영역(B1)에 밀착 지지한다. 그리고, 제 2벨트는 제 2프레임에 연결되고 제 2프레임과 환형을 형성한다. 제 2벨트(930)는 외측 영역(B1)에 배치되어 제 2프레임(300)을 내측 영역(B2)에 밀착 지지한다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 실시 예에 따른 인체용 굴신 보조 장치(10)의 작동 과정은 다음가 같다.
우선, 사용자는 제 1프레임(100)을 허리 영역인 외측 영역(B1)에 배치한다. 그리고 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)을 각각 가슴 또는 상복부 및 하복부 또는 대퇴부 영역인 내측 영역(B2)에 배치한다. 제 1벨트(910)와 제 2벨트(930)를 이용하여 제 1프레임(100)과 제 2프레임(300)을 각각 인체(B)의 내측 영역(B2) 및 외측 영역(B1)에 밀착 지지한다.
사용자가 인체용 굴신 보조 장치(10)를 착용한 후, 기립된 제 1위치에서는 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)은 둔각을 형성한다. 사용자가 제 1위치로부터 허리를 굽히는, 즉 굴신하는 제 2위치 상태가 되면 제 2프레임(300)과 제 3프레임(500)은 예각을 형성한다. 여기서, 사용자가 제 1위치와 제 2위치 사이에서 굴신 동작을 할 때, 액추에이터(700)의 피스톤(730)은 리니어 왕복 이동된다. 이때, 피스톤(730)의 리니어 왕복 이동에 따라 실린더(710) 내부의 유체(F)는 제 1격실(D1)과 제 2격실(D2) 사이에서 교호적으로 이동되며, 유체(F)의 이동에 따른 유체압은 굴신 영역에 작용된다.
한편, 피스톤(730)의 작동 속도는 이송로(735), 스로틀 밸브(750) 및 이송 펌프(770)의 작동 또는 실린더(710) 및 피스톤 헤드(731)의 단면적에 따라 조정될 수 있을 뿐만 아니라 실린더(710) 내부에 충진된 유체(F)의 종류에 따라서도 조정될 수 있다.
이에, 인체의 굴신 영역에서 굴신 발생 시 유체의 압력을 제공할 수 있는 액추에이터를 포함하여 굴신 영역에 작용되는 부하를 경감할 수 있으므로, 사용자의 피로도 절감 및 굴신 영역의 부상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 굴신 영역의 근력 증가 및 골격의 위치를 유지해 줄 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 인체용 굴신 보조 장치 100: 제 1프레임
130: 결합부 300: 제 2프레임
500: 제 3프레임 700: 액추에이터
710: 실린더 730: 피스톤
731: 피스톤 헤드 733: 피스톤 로드
735: 이송로 750: 스로틀 밸브
770: 이송 펌프 900: 벨트
910: 제 1벨트 930: 제 2벨트

Claims (8)

  1. 인체의 굴신이 발생하는 외측 영역에 배치되며, 굴신이 발생하는 상기 외측 영역에 대응하는 곡률을 갖는 제 1프레임과;
    상기 제 1프레임에 연결되며, 굴신이 발생하는 내측 영역에 배치되는 제 2프레임과;
    상기 제 2프레임과 일정 간격을 두고 상기 제 1프레임의 하부에 회전 가능하게 연결되며, 굴신이 발생하는 상기 내측 영역에 배치되는 제 3프레임과;
    상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임 사이의 측면에 상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임이 개별적으로 회전 가능하도록 한 쌍으로 배치되어, 인체의 굴신에 따라 유체의 압력을 인체에 제공하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액추에이터는,
    유체의 압력을 제공하는 유체가 수용되는 실린더와;
    상기 실린더 내부를 유체가 교호적으로 이동되는 2개의 격실로 구획하며, 인체의 굴신에 따라 리니어 왕복 이동되는 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 실린더 내부를 2개의 상기 격실로 구획하며 2개의 상기 격실에 대해 유체를 교호적으로 유동하는 이송로를 갖는 피스톤 헤드 및 상기 피스톤 헤드에 연결되는 피스톤 로드를 포함하며,
    상기 액추에이터는 2개의 상기 격실에 연결되어, 상기 피스톤의 이동 속도를 제어하는 스로틀 밸브 및 이송 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 실린더 내부의 2개의 상기 격실에 수용된 유체는 인체의 굴신에 따른 상기 피스톤의 리니어 왕복 이동에 따라 상기 이송로를 통하여 2개의 상기 격실 사이에서 교호적으로 유동하여 인체의 굴신 영역에 유체압을 제공하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임은 인체의 굴신 영역에 장착되어 상기 피스톤이 최대 인장 길이를 갖는 제 1위치와 인체의 굴신에 따라 상기 피스톤이 최소 인장 길이를 갖는 제 2위치 사이에서 회전 운동되고,
    상기 제 2프레임과 상기 제 3프레임은 상기 제 1위치에서 둔각을 이루고 상기 제 2위치에서 예각을 이루는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 제 1프레임은 상하 방향을 따라 일정 간격을 두고 상기 제 3프레임과 결합되는 복수 개의 결합부를 포함하고,
    상기 제 3프레임은 복수 개의 상기 결합부에 선택적으로 결합되어, 상기 제 1프레임에 대한 상기 제 3프레임의 회전축선을 상하 방향으로 조정하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 인체용 굴신 보조 장치,
    상기 제 1프레임과 상기 제 2프레임 중 적어도 어느 하나에 연결되어, 인체의 굴신 영역에 상기 제 1 프레임 내지 상기 제 3프레임을 지지하는 벨트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 벨트는,
    상기 제 1프레임에 연결되고 상기 제 1프레임과 환형을 형성하며, 상기 내측 영역에 배치되어 상기 제 1프레임을 상기 외측 영역에 밀착 지지하는 제 1벨트와;
    상기 제 2프레임에 연결되고 상기 제 2프레임과 환형을 형성하며, 상기 외측 영역에 배치되어 상기 제 2프레임을 상기 내측 영역에 밀착 지지하는 제 2벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 인체용 굴신 보조 장치.
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