KR102197708B1 - 지지 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치 - Google Patents

Abstract

이상의 설명은 지지 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치에 관한 것이다.
일 실시 예에 따르면, 지지 모듈은, 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임; 상기 지지 프레임에 연결되어, 상기 지지 프레임이 일 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 밀어서 회동시키는 가압 부재; 상기 지지 프레임이 타 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 당겨서 회동시키는 지지 부재; 및 상기 가압 부재 및 지지 부재 사이에 개입되어, 상기 가압 부재로부터 전달받는 힘을, 상기 힘의 방향에 대하여 수직한 방향으로 분산시켜 상기 지지 부재에 전달하는 분산 부재를 포함할 수 있다.
다른 일 실시 예에 따르면, 지지 모듈은, 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임; 상기 지지 프레임에 연결되어, 상기 지지 프레임이 일 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 밀어서 회동시키는 가압 부재; 및 상기 가압 부재에 연결되는 제 1 연결부와, 상기 제 1 연결부의 일측에 천공되는 분리 홀과, 상기 제 1 연결부 및 분리 홀 사이에 배치되는 제 1 분산 피스를 포함하는 지지 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 운동 보조 장치는, 동력을 제공하는 액츄에이터 모듈; 상기 액츄에이터 모듈로부터 동력을 전달받는 구동 모듈; 및 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되어 상기 작용 부위의 일측을 가압하기 위한 가압 부재와, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 연결되는 분산 부재와, 상기 분산 부재에 연결되어 상기 작용 부위의 타측을 당기기 위한 지지 부재를 포함하고, 상기 분산 부재는, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재로부터 전달되는 힘을, 상기 작용 부위의 길이 방향을 따라 분산시켜 상기 지지 부재로 전달할 수 있다.

Description

지지 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치{A supporting module and a motion assist apparatus}

아래의 설명은 지지 모듈 및 이를 포함하는 운동 보조 장치에 관한 것이다.

최근 고령화 사회가 심화됨에 따라서 관절에 문제가 있어서 이에 대한 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들이 보행을 원활하게 할 수 있는 운동 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 군사용 등의 목적으로 인체의 근력을 강화시키기 위한 운동 보조 장치들이 개발되고 있다.

예를 들어, 신체의 하반신의 운동을 보조하기 위한 운동 보조 장치는, 사용자의 몸통에 장착되는 몸체프레임과, 몸체프레임의 하측에 결합되어 사용자의 골반을 감싸는 골판프레임과, 사용자의 대퇴부 및 종아리, 발 부위에 장착되는 대퇴부 프레임, 종아리 프레임, 발 프레임으로 구성된다. 골반프레임과 대퇴부 프레임은 고관절부에 의해 회전 가능하도록 연결되고, 프레임과 종아리 프레임은 무릎관절부에 의해 회전 가능하도록 연결되며, 종아리 프레임과 발 프레임은 발목관절에 의해 회전 가능하도록 연결된다.

이러한 운동 보조 장치는, 사용자의 다리 근력을 보조할 수 있도록 각 관절부들을 구동시키는 구동 모터나 유압시스템 등을 구비한 능동형 관절구조를 구비하기도 한다. 예를 들어, 고관절부 및 무릎관절부에 부착되어 각각 구동력을 전달하기 위한 모터가 설치될 수 있다.

사용자는 이러한 운동 보조 장치를 의복 위에 착용하여 사용할 수 있다.
선행기술로는 일본 공개특허공보 특개2010-110464호가 있다.

일 실시 예에 따르면, 지지 모듈은, 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임; 상기 지지 프레임에 연결되어, 상기 지지 프레임이 일 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 밀어서 회동시키는 가압 부재; 상기 지지 프레임이 타 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 당겨서 회동시키는 지지 부재; 및 상기 가압 부재 및 지지 부재 사이에 개입되어, 상기 가압 부재로부터 전달받는 힘을, 상기 힘의 방향에 대하여 수직한 방향으로 분산시켜 상기 지지 부재에 전달하는 분산 부재를 포함할 수 있다.

상기 분산 부재는, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 연결되는 제 1 연결부; 상기 제 1 연결부에 연결되는 제 1 분산 피스; 및 상기 제 1 분산 피스의 양측에 연결되어, 상기 지지 부재의 서로 다른 두 지점에 힘을 전달하는 2개의 제 2 연결부를 포함할 수 있다.

상기 2개의 제 2 연결부에 각각 연결되는 2개의 제 2 분산 피스; 및 상기 2개의 제 2 분산 피스의 양측에 각각 연결되어, 상기 지지 부재의 서로 다른 4개 지점에 힘을 전달하는 4개의 제 3 연결부를 포함할 수 있다.

상기 제 1 분산 피스는, 제 1 연결부보다 높은 강성을 가지는 물질로 구성되고, 상기 제 1 분산 피스는, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 대하여 상기 제 1 연결부의 길이에 대응하는 반경 내에서 자유롭게 회동 및 이동이 가능할 수 있다.

상기 가압 부재는, 상기 작용 부위의 둘레 방향을 따라서, 상기 작용 부위의 전면의 적어도 일부를 감싸도록 제공될 수 있다.

상기 지지 부재는, 유연한 소재로 형성되는 판 형상으로 제공될 수 있다.

상기 제 1 분산 피스는, 상기 가압 부재의 가압면에 배치될 수 있다.

다른 일 실시 예에 따르면, 지지 모듈은, 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임; 상기 지지 프레임에 연결되어, 상기 지지 프레임이 일 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 밀어서 회동시키는 가압 부재; 및 상기 가압 부재에 연결되는 제 1 연결부와, 상기 제 1 연결부의 일측에 천공되는 분리 홀과, 상기 제 1 연결부 및 분리 홀 사이에 배치되는 제 1 분산 피스를 포함하는 지지 부재를 포함할 수 있다.

상기 지지 부재는, 상기 분리 홀로부터 상기 제 1 분산 피스의 반대편으로 함몰 형성되는 분리 홈; 및 상기 분리 홈의 상측 및 하측에 각각 배치되는 2개의 제 2 분산 피스를 포함할 수 있다.

상기 분리 홈은, 상기 2개의 제 2 분산 피스 사이에 위치하는 제 1 분리 홈; 및 상기 제 1 분리 홈로부터 더 함몰되는 제 2 분리 홈을 포함하고, 상기 제 2 분리 홈은, 상기 제 1 분리 홈을 기준으로, 상기 분리 홀(334')의 반대편으로 함몰 형성될 수 있다.

상기 제 1 분산 피스 및 제 2 분산 피스는 서로 평행하게 배치될 수 있다.

상기 제 1 분산 피스는, 상기 분리 홀의 길이 방향과 평행한 방향으로 배치되고, 상기 제 2 분산 피스는, 상기 분리 홈의 길이 방향과 수직한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 지지 부재는, 상측 테두리 및 하측 테두리의 길이가 서로 다르게 형성되고, 상기 상측 테두리 및 하측 테두리는 동일한 방향으로 만곡된 형상일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 운동 보조 장치는, 동력을 제공하는 액츄에이터 모듈; 상기 액츄에이터 모듈로부터 동력을 전달받는 구동 모듈; 및 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되어 상기 작용 부위의 일측을 가압하기 위한 가압 부재와, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 연결되는 분산 부재와, 상기 분산 부재에 연결되어 상기 작용 부위의 타측을 당기기 위한 지지 부재를 포함하고, 상기 분산 부재는, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재로부터 전달되는 힘을, 상기 작용 부위의 길이 방향을 따라 분산시켜 상기 지지 부재로 전달할 수 있다.

상기 가압 부재 및 지지 부재는, 상기 작용 부위의 회동 방향에 대하여 수직하게 배치될 수 있다.

상기 구동 모듈은, 상기 대상체의 고관절 부위의 일측에 배치되는 회동 부재를 포함하고, 상기 지지 프레임은, 상기 회동 부재와 연결되며, 상기 작용 부위의 적어도 일부를 감싸도록, 상기 대상체의 하체의 측면으로부터 전면을 향하여 휘어진 형상을 가질 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치가 대상체에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 구동 모듈 및 연결 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 구동 모듈 및 연결 모듈의 정면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 케이스를 포함하는 운동 보조 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 케이스를 포함하는 운동 보조 장치가 대상체에 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 지지 모듈을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 분산 부재의 다양한 동작 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 지지 모듈에 작용되는 힘의 분포를 나타내는 도면이다.
도 10은 다른 일 실시 예에 따른 지지 부재를 나타내는 도면이다.
도 11은 또 다른 일 실시 예에 따른 지지 부재를 나타내는 도면이다.

이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치가 대상체에 장착된 상태를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치(10)는, 대상체(1)에 착용되어 상기 대상체(1)의 운동을 보조할 수 있다. 상기 대상체(1)는, "동력 제공 모듈"이 배치되는 제 1 부위(11)와, "동력 작용 모듈"이 배치되는 제 2 부위(12)와, 상기 동력 제공 모듈 및 동력 작용 모듈을 지지하는 제 3 부위(13)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 부위(11)는 상체이고, 상기 제 2 부위(12)는 하체이고, 상기 제 3 부위는 허리(13)일 수 있다.

여기서, 상기 "동력 제공 모듈"은, 동력을 생성하는 구동원을 포함하는 모듈을 의미하고, 상기 "동력 작용 모듈"은, 관절 부위 등 대상체의 일부분의 기능을 대체 또는 보완하기 위한 회동 부재 등을 포함하는 모듈을 의미한다. 상기 동력 작용 모듈은 관절 부위의 일측에 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 동력 제공 모듈 및 동력 작용 모듈을 서로 이격 배치 시킴으로써, 관절 부위에 배치되는 제품의 부피를 감소시킬 수 있다.

도 1은 상기 대상체(1)가 사람인 경우에 대하여 도시하고 있으나, 상기 대상체(1)는 다른 동물 또는 로봇 등일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 도 1은 상기 운동 보조 장치(10)가, 상기 대상체(1)의 허벅지의 운동을 보조하는 경우에 대하여 도시하고 있으나, 상기 운동 보조 장치(10)는, 상기 대상체(1)의 손, 상박, 하박 등 상체의 다른 부분이나, 발, 종아리 등의 하체의 다른 부위를 보조하는 것도 가능하다. 즉, 상기 운동 보조 장치(10)는, 상기 대상체(1)의 일 부분의 운동을 보조할 수 있다.

이하, 상기 운동 보조 장치(10)가, 사람의 허벅지의 운동을 보조하는 경우에 대하여 예시적으로 설명하기로 한다.

상기 운동 보조 장치(10)는, 액츄에이터 모듈(100)과, 구동 모듈(200)과, 지지 모듈(300)과, 연결 모듈(400)을 포함할 수 있다.

상기 액츄에이터 모듈(100)은, 상기 운동 보조 장치(10)를 구동시키기 위한 동력을 제공할 수 있다. 상기 액츄에이터 모듈(100)은, 상기 구동 모듈(200)에 결합하여, 상기 구동 모듈(200)에 동력을 전달할 수 있다.

상기 액츄에이터 모듈(100)은, 상기 구동 모듈(200)에 탈부착 가능하게 제공될 수 있다. 도 1은, 상기 액츄에이터 모듈(100)이, 상기 구동 모듈(200)로부터 분리된 상태를 도시한 것이다.

상기 액츄에이터 모듈(100)은, 예를 들어, 전압 또는 전류를 제공받아 동력을 생성하는 모터이거나, 유압에 의해 동작하는 펌프 등일 수 있다. 다만 이는 예시에 불과할 뿐, 실시 예에서 상기 액츄에이터 모듈(100)의 종류가 제한되는 것은 아니다.

예를 들어, 상기 액츄에이터 모듈(100)은, 모터와, 상기 모터에 연결되어 상기 구동 모듈(200)로 구동력을 전달하는 기어와, 상기 기어의 회동각도를 감지하는 위치 센서를 포함할 수 있다.

상기 구동 모듈(200)은, 상기 액츄에이터 모듈(100)로부터 동력을 전달받아, 상기 지지 모듈(300)로 동력을 전달할 수 있다. 상기 구동 모듈(200)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 지지 모듈(300)은, 상기 운동 보조 장치(10)를 이용하여 운동을 보조하기 위한 부분을 지지할 수 있다. 상기 지지 모듈(300)은, 상기 구동 모듈(200)로부터 전달받은 동력을 이용하여, 상기 대상체(1)의 일 부분에 힘을 전달할 수 있다.

예를 들어, 상기 지지 모듈(300)은, 상기 대상체(1)의 하체(12)의 일부를 지지할 수 있다. 상기 지지 모듈(300)은, 상기 대상체(1)의 허벅지를 지지할 수 있다. 상기 지지 모듈(300)은, 상기 구동 모듈(200)로부터 전달받은 동력을 상기 대상체(1)의 하체(12)에 전달하여, 상기 대상체(1)의 하체(12)를 이동시킬 수 있다.

상기 연결 모듈(400)은, 상기 구동 모듈(200) 및 지지 모듈(300) 사이에 개입될 수 있다. 상기 연결 모듈(400)은, 상기 구동 모듈(200) 및 지지 모듈(300)을 연결할 수 있다. 한편, 상기 연결 모듈(400)이 반드시 구비되어야 하는 것은 아니며, 상기 구동 모듈(200) 및 지지 모듈(300)은 직접 연결될 수도 있다. 이 경우, 상기 연결 모듈(400)에 대한 설명은, 상기 지지 모듈(300)에 적용될 수 있다.

도 2는 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치(10)는, 상기 액츄에이터 모듈(100), 구동 모듈(200) 및 지지 모듈(300)을 제어하기 위한 제어부(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(500)는, 상기 액츄에이터 모듈(100)과 기계적 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제어부(500)는, 상기 액츄에이터 모듈(100)을 온 또는 오프할 수 있다. 상기 제어부(500)는, 상기 액츄에이터 모듈(100)의 출력을 조절할 수 있다. 상기 제어부(500)는, 상기 액츄에이터 모듈(100)로부터 제공되는 동력의 크기, 속도 또는 방향을 조절할 수 있다.

예를 들어, 상기 액츄에이터 모듈(100)이 모터인 경우, 상기 제어부(500)는, 상기 모터의 토크, 회전 속도, 회전 방향 또는 회전 각도 등을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 액츄에이터 모듈(100)이 위치 센서를 포함하는 경우, 상기 제어부(500)는, 상기 위치 센서로부터 전달되는 신호에 기초하여, 상기 액츄에이터 모듈(100)을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(500)는, 상기 구동 모듈(200)에 속하는 위치 센서나, 상기 지지 모듈(300)에 속하는 위치 센서로부터 전달되는 신호에 기초하여, 상기 액츄에이터 모듈(100)을 제어할 수도 있다.

도 2에서는, 상기 제어부(500)가 상기 액츄에이터 모듈(100), 구동 모듈(200) 및 지지 모듈(300)에 직접 연결되는 것으로 도시하였으나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 실시 예를 제한하는 것은 아님을 밝혀둔다.

도 3은 일 실시 예에 따른 구동 모듈 및 연결 모듈을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 구동 모듈(200)은, 대상체 고정 부재(210)와, 제 1 서브 모듈(220)과, 동력 전달 부재(230)와, 제 2 서브 모듈(240)을 포함할 수 있다.

상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 구동 모듈(220)을 상기 대상체(1)에 고정되게 할 수 있다. 상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 대상체(1)의 외면의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 대상체(1)의 외면을 따라서 감싸는 형상일 수 있다. 상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 대상체(1)의 접촉 부분에 대응하는 형상으로 만곡 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 대상체(1)에 접촉하는 만곡면을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 대상체(1)의 허리(13)의 일측에 고정될 수 있다. 상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 대상체(1)의 상체(11)에 고정될 수 있다. 다시 말하면, 상기 대상체 고정 부재(210)는, 상기 대상체(1)의 허리(13)를 기준으로, 상기 대상체(1)의 하체(12)의 반대 방향에 고정될 수 있다.

상기 제 1 서브 모듈(220)은, 상기 액츄에이터로부터 전달되는 동력을 상기 제 2 서브 모듈(240)에 전달할 수 있다. 상기 제 1 서브 모듈(220)은, 몸체부(222)와, 피봇(224)과, 제 1 회동 부재(226)와, 체결부(228)를 포함할 수 있다.

상기 몸체부(222)는, 상기 대상체 고정 부재(210)에 연결될 수 있다. 상기 몸체부(222)는, 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여 움직임 가능하게 연결될 수 있다. 상기 몸체부(222)는, 상기 대상체 고정 부재(210)의 일 측에 구비될 수 있다.

예를 들어, 상기 몸체부(222)는, 상기 대상체 고정 부재(210)의 상측에 구비될 수 있다. 다시 말하면, 상기 몸체부(222)는, 상기 대상체(1)의 상체(11) 측으로 치우치게 배치될 수 있다.

상기 피봇(224)은, 상기 몸체부(222)의 일측에 구비되며, 상기 대상체 고정 부재(210)와 연결될 수 있다. 다시 말하면, 상기 피봇(224)은, 상기 몸체부(222) 및 대상체 고정부재(210) 사이에 구비될 수 있다. 상기 피봇(224)은, 상기 몸체부(222)가 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여 움직임 가능하게 구비될 수 있다.

일 예로, 상기 피봇(224)은, 힌지(hinge)를 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 피봇(224)은, 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여 일 방향으로 회동될 수 있다. 상기 피봇(224)은, 상기 대상체 고정 부재(210)의 길이 방향에 대하여 교차되는 방향으로 회동될 수 있다. 예를 들어, 상기 피봇(224)은, 상기 대상체 고정 부재(210)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 회동될 수 있다.

다른 예로, 상기 피봇(224)은, 유연한 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유연한 물질은 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 몸체부(222)는, 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여, 상기 피봇(224)을 중심으로 자유로운 방향으로 움직일 수 있다. 또한, 외력이 제거되면, 상기 몸체부(222)는, 원래의 위치인 기준 위치로 복귀할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 피봇(224)은, 볼 조인트(ball joint)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 몸체부(222)는, 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여, 상기 피봇(224)을 중심으로 자유로운 방향으로 움직일 수 있다.

상기 제 1 회동 부재(226)는, 상기 몸체부(222)에 대하여 회동 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 회동 부재(226)는, 상기 액츄에이터 모듈(100)의 기어와 맞물리는 기어를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 회동 부재(226)의 회전 축은, 상기 피봇(225)의 피봇 축과 직교(orthogonal)하게 배치될 수 있다.

상기 체결부(228)는, 상기 액츄에이터 모듈(100)과 체결될 수 있다. 상기 체결부(228)는, 상기 몸체부(222)의 일측에 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 체결부(228) 및 액츄에이터 모듈(100)은, 돌기 및 홀의 체결 구조이거나, 후크 및 걸림홈의 구조이거나, 별도의 체결 부재에 의해 결합되는 구조일 수 있다. 이는 예시에 불과할 뿐, 상기 체결부(228) 및 액츄에이터 모듈(100)의 체결 구조가 제한되는 것은 아니다.

상기 체결부(228)는, 상기 액츄에이터 모듈(100)과 탈부착 가능하게 제공될 수 있다. 상기 체결부(228)가 상기 액츄에이터 모듈(100)에 체결되면, 상기 제 1 회동 부재(226)가 상기 액츄에이터 모듈(100)로부터 전달되는 동력을 전달받을 수 있는 상태가 되고, 상기 체결부(228)가 상기 액츄에이터 모듈(100)에 분리되면, 상기 액츄에이터 모듈(100)로부터 상기 제 1 회동 부재(226)로 동력이 전달되는 것이 차단될 수 있다.

상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 제 1 서브 모듈(220)로부터 상기 제 2 서브 모듈(240)로 동력을 전달할 수 있다. 상기 동력 전달 부재(230)의 일측은, 상기 제 1 회동 부재(226)에 연결되고, 타측은 상기 제 2 서브 모듈(220)에 연결될 수 있다. 상기 동력 전달 부재(230)는, 밀거나 당기는 힘에 의해 동력을 전달하거나, 마찰력, 장력 또는 탄성력 등을 이용하여 동력을 전달할 수 있다.

상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 대상체 고정 부재(210)를 중심으로 양측으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 대상체 고정 부재(210)의 길이 방향에 교차되는 방향으로 연장될 수 있다. 상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 대상체 고정 부재(210)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 피봇(234)의 피봇 축과 수직한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 제 1 회동 부재(226) 및 상기 제 2 서브 모듈(240) 사이의 길이 방향을 따라 배치되는 길이 방향 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 길이 방향 부재는, 와이어, 케이블, 스트링, 링크, 고무줄, 스프링, 벨트, 또는 체인 등을 포함할 수 있다. 상기 스프링은 코일 스프링 또는 판 스프링 등을 포함할 수 있다. 상기 길이 방향 부재는 탄성을 갖는 탄성 부재를 포함할 수도 있다. 상기 동력 전달 부재(230)는, 2종 이상의 길이 방향 부재의 조합으로 이루어질 수도 있다.

상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 제 1 회동 부재(226) 및 제 2 서브 모듈(240)에 대하여 회동 가능하게 연결될 수 있다.

상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 제 1 회동 부재(226)의 일측 및 상기 제 2 서브 모듈(240)의 일측을 연결하는 제 1 동력 전달 부재와, 상기 제 1 회동 부재(226)의 타측 및 상기 제 2 서브 모듈(240)의 타측을 연결하는 제 2 동력 전달 부재를 포함할 수 있다. 상기 제 1 동력 전달 부재 및 제 2 동력 전달 부재는 상기 제 1 회동 부재(226)의 회동 축을 기준으로 서로 반대 방향에 배치될 수 있다. 그리고 상기 제 1 동력 전달 부재 및 제 2 동력 전달 부재는 서로 평행하게 배치될 수 있다.

한편, 도 3에서 상기 동력 전달 부재(230)가 2개인 것으로 도시하였으나, 이는 일 예시에 불과할 뿐, 상기 동력 전달 부재(230)는 1개일 수도 있으며, 3개 이상일 수도 있다.

일 예로, 상기 동력 전달 부재(230)가 1개인 경우, 상기 동력 전달 부재(230)는, 상기 제 1 회동 부재(226) 및 후술할 제 2 회동 부재(246)를 동시에 감싸는 도넛 형상의 길이 방향 부재일 수 있다. 상기 동력 전달 부재(230)는, 예를 들어 벨트 또는 체인일 수 있다.

다른 예로, 상기 동력 전달 부재(230)가 1개인 경우, 상기 동력 전달 부재(230)는, 길이 방향으로 전달되는 힘에 대하여 저항력을 갖는 강체 또는 유연한 물질일 수 있다. 상기 동력 전달 부재(230)는, 예를 들면 판 스프링일 수 있다.

상기 제 2 서브 모듈(240)은, 상기 제 1 서브 모듈(220)로부터 전달되는 동력을 상기 동력 전달 부재(230)를 통하여 전달받아, 상기 대상체(1)에 전달할 수 있다. 상기 제 2 서브 모듈(240)은, 도 1의 지지 모듈(300)을 구동할 수 있다. 상기 제 2 서브 모듈(240)은, 상기 연결 모듈(400)을 통하여, 상기 지지 모듈(300)에 연결될 수 있다.

상기 제 2 서브 모듈(240)은, 연장 링크(242)와, 보강 리브(244)와, 제 2 회동 부재(246)와, 연결 축(249)을 포함할 수 있다.

상기 연장 링크(242)는, 상기 대상체 고정 부재(210)에 연결될 수 있다. 상기 연장 링크(242)는, 상기 대상체 고정 부재(210)에 고정될 수 있다. 상기 연장 링크(242)는, 상기 대상체 고정 부재(210)와 한 몸으로 형성될 수도 있다. 상기 연장 링크(242)는, 상기 대상체 고정 부재(210)의 타측에 연결될 수 있다. 다시 말하면, 상기 연장 링크(242)는, 상기 몸체부(222)의 반대편 방향에 배치될 수 있다. 상기 연장 링크(242)는, 대상체 고정 부재(210)로부터 상기 몸체부(222)의 반대 방향을 향하여 연장될 수 있다.

예를 들어, 상기 연장 링크(242)의 일측은 상기 대상체 고정 부재(210)에 연결되고, 타측은 상기 대상체(1)의 관절 부위까지 연장될 수 있다. 상기 연장 링크(242)의 타측은, 지면으로부터 상기 대상체(1)의 관절 부위가 위치한 높이에 위치될 수 있다. 상기 연장 링크(242)는, 사람의 골반의 형상에 대응하여 내측면이 만곡된 형상으로 제공될 수 있다.

상기 연장 링크(242)는, 상기 동력 전달 부재(230)와 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 연장 링크(242)는, 상기 피봇(224)의 피봇 축에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 보강 리브(244)는, 상기 연장 링크(242)의 강도를 보강할 수 있다. 상기 보강 리브(244)는, 상기 연장 링크(242)의 일측에 구비될 수 있다. 상기 보강 리브(244)는, 상기 연장 링크(242)와 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 보강 리브(244)는, 상기 동력 전달 부재(230)와 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 연장 링크(242)는, 상기 피봇(224)의 피봇 축에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 제 2 회동 부재(246)는, 상기 연장 링크(242)에 대하여 회동 가능하게 설치될 수 있다. 상기 제 2 회동 부재(246)는, 상기 동력 전달 부재(230)에 연결될 수 있다. 상기 제 2 회동 부재(246)의 일측은 상기 제 1 동력 전달 부재에 연결되고, 타측은 상기 제 2 동력 전달 부재에 연결될 수 있다. 상기 제 1 동력 전달 부재 및 제 2 동력 전달 부재는, 상기 제 2 회동 부재(246)의 회동 축을 중심으로 서로 반대 방향에 연결될 수 있다.

상기 제 2 회동 부재(246)는, 상기 제 1 회동 부재(226)의 회전 동작에 연동하여 회동될 수 있다. 상기 제 2 회동 부재(246)는, 상기 대상체(1)의 관절 부위의 기능을 대체 또는 보완할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 회동 부재(246)는, 상기 대상체(1)의 고관절의 기능을 대체 또는 보완할 수 있다.

상기 제 2 회동 부재(246)는, 상기 대상체(1)의 관절 부위의 일측에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제 2 회동 부재(246)는, 관절의 운동 방향과 일치된 방향으로 구동력을 전달할 수 있게 된다.

상기 제 2 회동 부재(246)의 회동 축(248)은, 상기 제 1 회동 부재(226)의 회동 축과 동일한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제 2 회동 부재(246)의 회동 축(248)은, 상기 피봇(224)의 피봇 축과 수직할 수 있다.

상기 연결 축(249)은, 상기 제 2 회동 부재(246) 및 연결 모듈(400) 사이에 개입될 수 있다. 상기 연결 축(249)은, 상기 연결 모듈(400)이, 상기 제 2 회동 부재(246)에 대하여 움직임 가능하게 할 수 있다.

상기 회동 축(248) 및 연결 축(249)은, 서로 다른 방향으로 배치될 수 있다. 다시 말하면, 상기 연결 모듈(400)은, 상기 회동 축(248) 및 연결 축(249)에 의해 2 자유도 운동을 할 수 있다.

상기 연결 모듈(400)은, 상기 제 2 회동 부재(246)에 움직임 가능하게 설치된다. 예를 들어, 상기 연결 모듈(400)은, 상기 연결 축(249)을 중심으로 회동될 수 있다. 상기 연결 모듈(400)은, 상기 회동 축(248) 및 연결 축(249)에 의해, 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여 2자유도 운동을 할 수 있다.

물론, 상기 연결 모듈(400) 또는 제 2 서브 모듈(240)에 별도의 축을 추가할 수도 있다. 이 때, 상기 별도의 축은 상기 회동 축(248) 및 연결 축(249)의 축 방향과 서로 다른 방향을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 연결 모듈(400)은, 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여 3자유도 이상의 운동을 할 수 있도록 제공하는 것도 가능하다.

도 4는 일 실시 예에 따른 구동 모듈 및 연결 모듈의 정면도이다. 도 4는, 도 3의 동력 전달 부재(230)가 생략된 상태를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 구동 모듈(200)의 몸체부(222)는, 상기 대상체 고정 부재(210)에 대하여 회동 될 수 있다. 상기 대상체(1)의 상체(11)가 좌우로 움직이면, 이에 따라서, 상기 몸체부(222)는 회동될 수 있다. 다시 말하면, 상기 몸체부(222)는, 상기 대상체(1)의 상체(11)의 좌우 움직임을 구속하지 않을 수 있다.

상기 구동 모듈(200)은, 복원 스프링(225)을 더 포함할 수 있다.

상기 복원 스프링(225)은, 상기 몸체부(222)의 위치를 기준 위치로 복귀시키는 복원력을 작용할 수 있다. 상기 복원 스프링(225)은, 상기 피봇(224)의 일측에구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 복원 스프링(225)은, 토션 스프링일 수 있다.

한편, 도 3의 동력 전달 부재(230)가 판 스프링인 경우, 상기 판 스프링의 탄성력에 의해, 상기 몸체부(222)는 기준 위치로 복귀할 수 있다. 또한, 상기 몸체부(222)가 상기 대상체(1)의 움직임에 따른 외력을 받아 회동되면, 상기 판 스프링은 상기 외력의 크기에 따라서 휘어진 상태로 동력을 전달할 수 있다. 이 경우, 과도한 좌굴(buckling)을 방지하면서, 동력을 전달할 수 있다.

상기 연결 모듈(400)은, 길이가 가변 될 수 있다. 다시 말하면, 상기 연결 모듈(400)은, 상기 대상체(1)의 조건에 맞게 조절될 수 있다. 상기 연결 모듈(400)은, 제 1 연결 링크(410)와, 제 2 연결 링크(420)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 연결 링크(410)는, 상기 제 2 회동 부재(246)에 연결될 수 있다.

상기 제 2 연결 링크(420)는, 상기 제 1 연결 링크(410)에 대하여 움직임 가능하게 연결될 수 있다. 상기 제 2 연결 링크(420) 및 제 1 연결 링크(410)의 상대적인 운동에 의하여, 상기 연결 모듈(400)의 전체 길이는 가변될 수 있다. 상기 지지 모듈(300)은, 상기 연결 모듈(400), 회동 축(248) 및 연결 축(249)에 의해 3 자유도 운동을 할 수 있다.

예를 들어, 상기 제 2 연결 링크(420)는, 상기 제 1 연결 링크(410)에 대하여 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다. 물론, 상기 제 1 연결 링크(410) 및 제 2 연결 링크(420)의 연결 방식이 슬라이딩 방식으로 제한되는 것은 아니며, 상기 연결 모듈(400)의 전체 길이를 가변할 수 있는 것이라면, 어떠한 연결 방식이라도 가능하다.

도 5는 일 실시 예에 따른 케이스를 포함하는 운동 보조 장치를 나타내는 도면이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 케이스를 포함하는 운동 보조 장치가 대상체에 장착된 상태를 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 구동 모듈(200)은, 케이스(260)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 케이스(260)는, 상기 구동 모듈(200)의 적어도 일부를 감싸도록 제공될 수 있다. 상기 케이스(260)에 의하면, 상기 운동 보조 장치(10)의 내부 부품들이 직접 사람의 피부에 접촉되는 것을 방지하여, 착용감을 향상시킬 수 있다.

상기 케이스(260)는, 상기 동력 전달 부재(230)의 적어도 일부가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. 사용자는 상기 케이스(260)의 외면에 의복(2)의 일부를 거치시킬 수 있다. 예를 들어, 바지의 허리단을 거치시킬 수 있다. 따라서, 상기 동력 전달 부재(230)가 의복(2)의 허리단에 의해 구속되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말하면, 상기 동력 전달 부재(230)가 원활하게 동력을 전달할 수 있다. 결론적으로, 상기 케이스(260)에 의하면, 상기 대상체(1)가 상기 운동 보조 장치(10)를 내부에 착용된 상태로, 착복하는 것이 가능하다.

상기 케이스(260)는, 의복(2)을 거치하기 위한 제 1 거치부(262)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 거치부(262)는, 상기 케이스(260)의 외면으로부터 함몰 형성될 수 있다. 상기 거치부(262)에 의하면, 의복(2)의 일부가 안정적으로 안착되어, 의복(2)이 흘러내리는 것을 방지할 수 있다.

마찬가지로, 상기 대상체 고정 부재(210)가 사람의 허리에 고정되는 경우, 상기 대상체 고정 부재(210)는, 의복(2)을 거치하기 위한 제 2 거치부(212)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 거치부(212)는, 상기 대상체 고정 부재(210)의 외면으로부터 함몰 형성될 수 있다. 상기 제 2 거치부(212)에 의하면, 의복(2)의 일부가 안정적으로 안착되어, 의복(2)이 흘러내리는 것을 방지할 수 있다. 상기 제 2 거치부(212)는, 상기 제 1 거치부(262)와 연속적으로 형성될 수 있다.

한편, 앞서 설명한, 상기 "동력 제공 모듈"은, 상기 액츄에이터 모듈(100)과, 제 1 서브 모듈(220)을 포함할 수 있다.

그리고 상기 "동력 작용 모듈"은, 상기 제 2 회동 부재(246)와, 회동 축(248)과, 연결 축(249)과, 지지 모듈(300)과, 연결 모듈(400)을 포함할 수 있다.

도 7은 일 실시 예에 따른 지지 모듈을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 지지 모듈(300)은, 상기 대상체(1)의 "작용 부위"를 지지할 수 있다. 여기서 "작용 부위"는, 상기 지지 모듈(300)과 접촉되어 직접적으로 힘을 전달받는 부위를 말한다.

상기 지지 모듈(300)은, 상기 연결 모듈(400)로부터 전달되는 동력에 의하여 움직일 수 있다. 상기 지지 모듈(300)이 움직이면, 상기 지지 모듈(300)에 의해 지지되는 상기 대상체(1)의 작용 부위가 움직일 수 있다. 상기 지지 모듈(300)은, 상기 대상체(1)의 작용 부위를 밀거나, 당기는 방식으로 상기 대상체(1)의 작용 부위를 움직일 수 있다.

도 3의 제 1 회동 부재(226)가 회동하면, 상기 제 2 회동 부재(246)가 상기 제 1 회동 부재(226)의 회동 방향에 대응하여 회동할 수 있다. 그리고 상기 제 2 회동 부재(246)의 회동 방향에 따라서, 상기 지지 모듈(300)은, 상기 대상체(1)의 작용 부위를 밀거나, 당길 수 있다.

예를 들어, 상기 지지 모듈(300)은, 사람의 허벅지를 움직일 수 있다. 도 3을 기준으로, 상기 제 1 회동 부재(226)가 시계 방향으로 회동되면, 상기 제 2 회동 부재(246)가 시계 방향으로 회동되고, 상기 지지 모듈(300)은 사람의 전방을 향하여 회동될 수 있다. 이 경우, 상기 지지 모듈(300)은, 사람의 허벅지를 당겨서 전방으로 이동되게 할 수 있다.

반대로, 상기 제 1 회동 부재(226)가 반시계 방향으로 회동되면, 상기 제 2 회동 부재(246)가 반시계 방향으로 회동되고, 상기 지지 모듈(300)은 사람의 후방을 향하여 회동될 수 있다. 이 경우, 상기 지지 모듈(300)은, 사람의 허벅지를 밀어서 후방으로 이동되게 할 수 있다.

한편, 상기 제 1 회동 부재(226), 제 2 회동 부재(246) 및 지지 모듈(300)의 연결관계에 따라서, 회동 방향 및 이동 방향은 달라질 수 있다.

상기 지지 모듈(300)은, 지지 프레임(310)과, 가압 부재(320)와, 지지 부재(330)와, 분산 부재(340)를 포함할 수 있다.

상기 지지 프레임(310)은, 상기 연결 모듈(400)로부터 연장되며, 상기 대상체(1)의 작용 부위를 밀거나, 당길 수 있다. 상기 상기 지지 프레임(310)은, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 적어도 일부를 감싸도록 제공될 수 있다.

상기 지지 프레임(310)은, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 전면 또는 후면에 배치되는 부분을 포함할 수 있다. 상기 지지 프레임(310)은, 상기 연결 모듈(400)의 축 방향과 수평한 면을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 지지 프레임(310)은, 상기 연결 모듈(400)의 회동 궤적에 대하여 수직한 면을 포함할 수 있다.

예를 들면, 도 7을 기준으로 상기 지지 프레임(310)은, 상기 연결 모듈(400)로부터 전방을 향하여 연장될 수 있다. 그리고 상기 연장된 부분은, 사람의 허벅지의 전면에 배치될 수 있다.

상기 지지 프레임(310)은 상기 대상체(1)의 작용 부위의 형상에 대응하는 만곡면을 포함할 수 있다. 다시 말하면, 상기 지지 프레임(310)은, 곡선 형상의 단면을 포함할 수 있다.

상기 가압 부재(320)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 일측을 가압할 수 있다. 상기 가압 부재(320)는, 상기 지지 프레임(310)이 상기 작용 부위를 향하여 이동할 때에, 상기 작용 부위를 가압할 수 있다. 상기 가압 부재(320)는, 상기 지지 프레임(310)에 연결될 수 있다. 상기 가압 부재(320)는, 상기 지지 프레임(310)에 고정될 수 있다. 한편, 상기 가압 부재(320)는, 상기 지지 프레임(310)과 일체로 제공될 수도 있다.

상기 가압 부재(320)는, 상기 지지 프레임(310)에 의해 가압되어, 상기 대상체(1)의 작용 부위를 가압할 수 있다. 상기 가압 부재(320)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 가압 부재(320)는, 상기 지지 프레임(310)을 중심으로 양측으로 연장될 수 있다. 상기 가압 부재(320)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위에 대응하는 만곡면을 포함할 수 있다.

상기 지지 부재(330)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 타측을 지지할 수 있다. 상기 지지 부재(330)는, 상기 지지 프레임(310)이 상기 작용 부위로부터 멀어지는 방향으로 이동할 때에, 상기 작용 부위를 당길 수 있다. 상기 지지 부재(330)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위를 기준으로, 상기 가압 부재(320)의 반대편에 배치될 수 있다.

상기 지지 부재(330)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 지지 부재(330)는, 유연한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 지지 부재(330)는, 직물, 스펀지 또는 시트 등을 포함할 수 있다. 상기 지지 부재(330)는, 소정의 너비를 갖는 얇은 판 형상일 수 있다.

한편, 이상 상기 가압 부재(320) 및 지지 부재(330)가 각각 상기 대상체(1)의 작용 부위의 전면 및 후면에 배치되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 상기 가압 부재(320)가 상기 대상체(1)의 작용 부위의 후면에 배치되고, 상기 지지 부재(330)가 상기 대상체(1)의 작용 부위의 전면에 배치되는 것도 가능하다.

상기 분산 부재(340)는, 상기 가압 부재(320) 및 지지 부재(330)를 연결할 수 있다. 상기 분산 부재(340)는, 상기 가압 부재(320)에 의한 장력이 상기 대상체(1)의 작용 부위의 길이 방향으로 분산되게 할 수 있다.

상기 분산 부재(340)는, 제 1 분산 피스(341)와, 제 2 분산 피스(342)와, 제 1 연결부(343)와, 제 2 연결부(344)와, 제 3 연결부(346)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 분산 피스(341) 및 제 2 분산 피스(342)를 통칭하여, "분산 피스"라고 할 수 있다. 상기 제 1 연결부(343), 제 2 연결부(344) 및 제 3 연결부(346)를 통칭하여, "연결부"라고 할 수 있다.

상기 분산 피스 및 상기 분산 피스에 연결부는 서로 다른 강성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 분산 피스는 상기 연결부보다 높은 강성을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 분산 피스는 금속이나, 플라스틱, 세라믹 등과 같은 딱딱한 물질(rigid meterial)로 구성되고, 상기 연결부는 금속 케이블, 금속 와이어, 스프링, 직물끈, 직물판, 고무줄, 고무판 등과 같은 유연한 물질(flexible meterial)로 구성될 수 있다.

한편, 상기 분산 피스가 딱딱한 물질로 제한되는 것은 아님을 밝혀둔다. 예를 들면, 상기 분산 피스는, 상기 연결부보다 강성이 높은 유연한 물질로 구성될 수도 있다. 또한, 상기 분산 피스 및 연결부는 동일한 강성을 가질 수도 있다.

상기 제 1 분산 피스(341)는, 상기 가압 부재(320)에 연결되며, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 둘레 방향에 대하여 교차되는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 분산 피스(341)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 둘레 방향에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 제 1 분산 피스(341)는, 하나의 제 1 연결부(343)에 의해 상기 지지 프레임(310)에 연결되고, 2개의 제 2 연결부(344)에 의해 상기 제 2 분산 피스(342)와 연결될 수 있다.

상기 제 1 연결부(343)는, 상기 제 1 분산 피스(341)를, 상기 지지 프레임(310)에 대하여 움직임 가능하게 연결시킬 수 있다. 상기 제 1 분산 피스(341)는, 상기 지지 프레임(310)에 대하여 이동 및/또는 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 제 1 연결부(343)는, 상기 제 1 분산 피스(341)가 상기 지지 프레임(310)에 대하여 일정한 반경 이내에서 자유롭게 움직일 수 있게 연결될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 1 연결부(343)는, 상기 제 1 분산 피스(341)가 상기 지지 프레임(310)에 대하여 일정한 반경을 초과하여 이격되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제 1 연결부(343)의 길이는, 상기 제 1 분산 피스(341)의 길이보다 짧을 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 연결부(343)의 길이는 상기 제 1 분산 피스(341)의 길이의 절반 이하일 수 있다.

상기 제 1 연결부(343)의 일측은, 상기 제 1 분산 피스(341)의 길이 방향의 1/2 지점에 연결될 수 있다.

한편, 상기 제 1 분산 피스(341)는, 상기 지지 프레임(310)과 마찬가지로 상기 가압 부재(320)에 대하여도 움직임 가능하게 연결될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 2개의 제 2 연결부(344)는 상기 제 1 분산 피스(341)의 일단 및 타단에 각각 연결되어, 2개의 제 2 분산 피스(342)에 각각 연결될 수 있다.

종합하면, 상기 제 1 분산 피스(341)의 일측에는, 1개의 제 1 연결부(343)가 연결되고, 상기 제 1 분산 피스(341)의 타측에는, 2개의 제 2 연결부(344)가 연결될 수 있다. 상기 제 1 연결부(343) 및 제 2 연결부(344)는 서로 반대 방향에 배치될 수 있다.

위 구조에 의하면, 상기 제 1 연결부(343)에 걸리는 장력이, 상기 2개의 제 2 연결부(344)에 나뉘어 걸릴 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 1 분산 피스(341)의 한 지점에 집중되던 장력을, 2개의 지점으로 분산시킬 수 있다.

한편, 상기 제 1 분산 피스(341)는, 상기 가압 부재(320) 및 상기 대상체(1)의 작용 부위 사이에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 1 분산 피스(341)는, 상기 가압 부재(320)의 가압면에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 분산 피스(341)는, 상기 가압 부재(320)에 의해 가압되어, 결과적으로 상기 대상체(1)의 작용 부위를 가압할 수 있다. 즉, 상기 제 1 분산 피스(341)는, 가압 면적을 증가시킬 수 있다.

상기 제 2 분산 피스(342)는, 상기 제 1 분산 피스(341) 및 지지 부재(330)에 연결될 수 있다. 상기 제 2 분산 피스(342)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 둘레 방향에 대하여 교차되는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 분산 피스(342)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 둘레 방향에 대하여 수직한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 제 2 분산 피스(342)는, 하나의 제 2 연결부(344)에 의해 상기 제 1 분산 피스(341)와 연결되고, 2개의 제 3 연결부(346)에 의해 상기 지지 부재(330)와 연결될 수 있다.

상기 제 2 연결부(344)는, 상기 제 2 분산 피스(342)를, 상기 제 1 분산 피스(341)에 대하여 움직임 가능하게 연결시킬 수 있다. 상기 제 2 분산 피스(342)는, 상기 제 1 분산 피스(341)에 대하여 이동 및 회전 가능하게 연결될 수 있다. 상기 제 2 연결부(344)는, 상기 제 2 분산 피스(342)가 상기 제 1 분산 피스(341)에 대하여 일정한 반경 이내에서 자유롭게 움직일 수 있게 연결될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 2 연결부(344)는, 상기 제 2 분산 피스(342)가 상기 제 1 분산 피스(341)에 대하여 일정한 반경을 초과하여 이격되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제 2 연결부(344)의 길이는, 상기 제 2 분산 피스(342)의 길이보다 짧을 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 연결부(344)의 길이는 상기 제 2 분산 피스(342)의 길이의 절반 이하일 수 있다.

상기 제 2 연결부(344)의 일측은, 상기 제 2 분산 피스(342)의 길이 방향의 1/2 지점에 연결될 수 있다.

상기 2개의 제 3 연결부(346)는 상기 제 2 분산 피스(342)의 일단 및 타단에 각각 연결되어, 상기 지지 부재(300)의 2개 지점에 각각 연결될 수 있다.

종합하면, 상기 제 2 분산 피스(342)의 일측에는, 1개의 제 2 연결부(344)가 연결되고, 상기 제 2 분산 피스(342)의 타측에는, 2개의 제 3 연결부(346)가 연결될 수 있다. 상기 제 2 연결부(344) 및 제 3 연결부(346)는 서로 반대 방향에 배치될 수 있다.

위 구조에 의하면, 상기 제 2 연결부(344)에 걸리는 장력이, 상기 2개의 제 3 연결부(346)에 나뉘어 걸릴 수 있다. 다시 말하면, 상기 제 2 분산 피스(342)의 한 지점에 집중되던 장력을, 2개의 지점으로 분산시킬 수 있다.

결론적으로, 상기 제 1 연결부(343)에 걸리는 장력이, 4개의 제 3 연결부(346)로 나뉘어 걸릴 수 있다. 상기 가압 부재(320)의 이동에 의해 발생되는 장력은, 상기 제 1 분산 피스(341) 및 제 2 분산 피스(342)를 통하여, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 둘레 방향에 대하여 수직한 방향으로 분산될 수 있다.

한편, 도 4에서는, 상기 분산 부재(400)가, 상기 제 1 분산 피스(341) 및 제 2 분산 피스(342)의 2단 구조로 제공되는 경우에 대하여 도시하였으나, 상기 제 2 분산 피스(342) 및 지지 부재(330) 사이에 같은 방식으로 분산 피스를 추가함으로써, 3단 이상의 구조로 제공하는 것도 가능하다. 또한, 상기 제 2 분산 피스(342)가 생략되고 1단의 구조로 제공하는 것도 가능하다. 다시 말하면, 상기 제 1 분산 피스(341)에 연결되는 2개의 제 2 연결부(344)는, 상기 지지 부재(330)의 서로 다른 2개의 지점에 연결될 수 있다.

도 8은 일 실시 예에 따른 분산 부재의 다양한 동작 상태를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 상기 분산 부재(400)는 다양한 형태로 힘을 분산시킬 수 있다. 상기 대상체(1)의 작용 부위의 형상이나, 움직임의 형태에 대응하여, 상기 제 1 분산 피스(341) 및 제 2 분산 피스(342)의 각도가 조절될 수 있다.

구체적으로 도 8(a)는, 상기 지지 부재(330)에 의해 감싸진 상기 대상체(1)의 작용 부위 중 중간 부분에 더 많은 변형이 생긴 상태를 도시한 것이다. 이 경우, 하중의 크기에 대응하여 2개의 제 2 분산 피스(342)는 각각 상기 지지 부재(330)의 중간 부분을 향하여 경사지게 조정될 수 있다. 이로 인하여, 상기 제 2 분산 피스(342)로부터 상기 지지 부재(330)까지의 거리가 균등해지므로, 상기 4개의 제 3 연결부(346)에 걸리는 장력은 균등해질 수 있다. 결과적으로 도 8(a)를 기준으로, 상기 지지 부재(330)에 걸리는 수직 방향으로의 힘의 분포는 균등해질 수 있다.

구체적으로 도 8(b)는, 상기 지지 부재(330)에 의해 감싸진 상기 대상체(1)의 작용 부위 중 상측 및 하측 부분에 더 많은 변형이 생긴 상태를 도시한 것이다. 이 경우, 하중의 크기에 대응하여 2개의 제 2 분산 피스(342)는 각각 상기 지지 부재(330)의 중간 부분의 반대 방향을 향하여 경사지게 조정될 수 있다. 이로 인하여, 상기 제 2 분산 피스(342)로부터 상기 지지 부재(330)까지의 거리가 균등해지므로, 상기 4개의 제 3 연결부(346)에 걸리는 장력은 균등해질 수 있다. 결과적으로 도 8(b)를 기준으로, 상기 지지 부재(330)에 걸리는 수직 방향으로의 힘의 분포는 균등해질 수 있다.

도 8(a) 및 도 8(b)와 같이, 상기 제 1 분산 피스(341) 및 제 2 분산 피스(342)는, 소정의 반경 이내에서 자유롭게 회동 및/또는 이동될 수 있다. 따라서, 상기 작용 부위 중 특정 부분에 더 많은 변형이 생기는 경우에도, 해당 부분에 하중이 집중되는 것을 방지하고, 전체적으로 고르게 힘이 분포되도록 할 수 있다.

도 9는 일 실시 예에 따른 지지 모듈에 작용되는 힘의 분포를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 9(a)는 상기 지지 모듈을 상측에서 바라본 도면이고, 도 9(b)는, 상기 지지 모듈을 측면에서 바라본 도면이다.

먼저, 도 9(a)에 대하여 설명한다.

도 9(a)에서 실선으로 표시된 화살표는, 상기 지지 부재(330)가 상기 대상체(1)의 작용 부위를 당길 때에, 상기 대상체(1)의 작용 부위에 작용하는 힘의 분포를 나타낸 것이다.

상기 가압 부재(320)는 상기 대상체(1)의 작용 부위의 전면에 걸쳐 넓게 배치되고, 상기 지지 부재(330)가 상기 가압 부재(320)의 양측에 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 가압 부재(320)가 상기 지지 부재(330)를 당기는 힘은, 모두 전방을 향하여 작용할 수 있다. 즉, 힘의 전달 효율을 높일 수 있다. 또한, 상기 지지 부재(330)의 지지점 거리가 최대가 되므로, 상기 대상체(1)의 작용 부위와의 유격을 줄일 수 있다.

도 9(a)에서 점섬으로 표시된 화살표는, 상기 가압 부재(320)가 상기 대상체(1)의 작용 부위를 밀 때에, 상기 대상체(1)의 작용 부위에 작용하는 힘의 분포를 나타낸 것이다.

상기 가압 부재(320)는 상기 대상체(1)의 작용 부위의 운동 방향과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 다시 말하면, 상기 가압 부재(320)는, 상기 대상체(1)의 작용 부위의 전면에 배치될 수 있다. 그리고 상기 가압 부재(320)는 딱딱한 물질로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 가압 부재(320)가 상기 대상체(1)의 작용 부위에 대하여 가하는 압력은 균등해질 수 있다.

다음으로, 도 9(b)에 대하여 설명한다.

도 9(b)는, 상기 분산 부재(340)의 2단 분산 구조를 이용함으로써, 측면에서 바라볼 때, 상기 지지 부재(330)로부터 상기 대상체(1)의 작용 부위에 작용되는 압력이 균등해질 수 있음을 나타낸 것이다. 또한, 상기 2단 분산 구조에 의하면, 상기 지지 부재(330)에 작용하는 장력이 대략 평행하게 되므로, 상기 지지 부재(330)가 접히지 않고, 넓은 지지면을 이용하여, 상기 대상체(1)의 작용 부위를 안정적으로 당길 수 있다.

도 10은 다른 일 실시 예에 따른 지지 부재를 나타내는 도면이다.

이하 상기한 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소에 대하여, 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 상기한 실시 예에 대한 설명은 이하의 실시 예들에도 적용될 수 있다. 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 10을 참조하면, 다른 일 실시 예에 따른 지지 부재(330')는, 제 1 연결부(343')와, 분리 홀(334')과, 분리 홈(336')을 포함할 수 있다.

상기 제 1 연결부(343')는, 도 7의 가압 부재(320)에 연결될 수 있다.

상기 분리 홀(334')은, 상기 지지 부재(330')의 일측에 천공 형성될 수 있다. 그리고 상기 분리 홀(334')의 일측에는, 제 1 분산 피스(341')가 배치될 수 있다. 상기 제 1 분산 피스(341')는, 상기 분리 홀(334')의 길이 방향과 평행한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 제 1 분산 피스(341')는, 상기 지지 부재(330')의 일측에 배치될 수 있다. 상기 제 1 분산 피스(341')는, 상기 제 1 연결부(343') 및 분리 홀(334') 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 1 연결부(343')는, 상기 제 1 분산 피스(341')의 1/2 지점에 배치될 수 있다.

일 예로, 상기 제 1 분산 피스(341')는, 상기 지지 부재(330')의 내부에 삽입될 수 있다. 다시 말하면, 상기 지지 부재(330')는, 두 개의 면을 포함하고, 상기 제 1 분산 피스(341')는 상기 두 개의 면 사이에 개입될 수 있다. 그리고, 상기 두 개의 면 중 상기 제 1 분산 피스(341')의 둘레에 해당하는 부분은 적어도 일부가 접합되어, 상기 제 1 분산 피스(341')가 이탈되지 않게 할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 분산 피스(341')의 둘레를 따라서 상기 지지 부재(330')의 적어도 일부분이 박음질 될 수 있다.

다른 예로, 상기 제 1 분산 피스(341')는, 상기 지지 부재(330')의 외면에 고정될 수 있다.

상기 분리 홈(336')은, 상기 분리 홀(334')의 타측으로 함몰 형성될 수 있다. 상기 분리 홈(336')은, 상기 분리 홀(334')을 기준으로 상기 제 1 분산 피스(341')의 반대편에 배치될 수 있다. 상기 분리 홀(334')의 상측 및 하측에는 각각 제 2 분산 피스(342')가 배치될 수 있다.

상기 제 2 분산 피스(342')는, 상기 분리 홈(336')의 길이 방향에 교차되는 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 분산 피스(342')는, 상기 분리 ㅎ홈(336')의 길이 방향과 직교하는 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제 2 분산 피스(342')는, 상기 제 1 분산 피스(341')와 평행하게 배치될 수 있다.

상기 제 2 분산 피스(342')는, 상기 지지 부재(330')의 내부에 삽입되어 그 둘레가 고정되거나, 상기 지지 부재(330')의 외면에 고정될 수 있다. 상기 제 2 분산 피스(342')는 상기 제 1 분산 피스(341')와 유사한 방식으로 배치될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 지지 부재(330') 중 상기 제 1 분산 피스(341') 및 제 2 분산 피스(342') 사이에 위치하는 부분을 제 2 연결부(344')라고 할 수 있다. 상기 제 2 연결부(344')는, 상기 분리 홀(334')의 상측 및 하측에 해당하는 부분으로 이해될 수도 있다.

상기 지지 부재(330') 중 상기 분리 홈(336')의 상측 및 하측에 위치하는 부분을 제 3 연결부(346')라고 할 수 있다.

다시 말하면, 상기 분리 홈(336')은 상기 2개의 제 2 분산 피스(342') 사이에 위치하는 제 1 분리 홈과, 상기 제 1 분리 홈로부터 더 함몰되는 제 2 분리 홈을 포함할 수 있다. 상기 제 2 분리 홈은, 상기 제 1 분리 홈을 기준으로, 상기 분리 홀(334')의 반대편으로 함몰 형성될 수 있다.

이상과 같이, 지지 부재 및 분산 부재가 일체형으로 제공되는 것도 가능하다.

도 11은 또 다른 일 실시 예에 따른 지지 부재를 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 또 다른 일 실시 예에 따른 지지 부재(330'')는, 제 1 연결부(343'')와, 분리 홀(334'')과, 분리 홈(336'')을 포함할 수 있다.

상기 제 1 연결부(343'') 및 분리 홀(334'') 사이에는 제 1 분산 피스(341'')가 배치될 수 있다.

상기 분리 홈(336'')의 상측 및 하측에는 제 2 분산 피스(342'')가 배치될 수 있다.

상기 제 1 분산 피스(341'') 및 제 2 분산 피스(342'') 사이를 연결하는 부분을 제 2 연결부(344'')라고 할 수 있다.

상기 지지 부재(330'') 중 상기 분리 홈(336'')의 상측 및 하측에 위치하는 부분을 제 3 연결부(346'')라고 할 수 있다.

상기 지지 부재(330'')는, 상측 테두리 및 하측 테두리의 길이가 서로 다르게 형성될 수 있다. 상기 상측 테두리 및 하측 테두리는 동일한 방향으로 만곡된 형상일 수 있다. 다시 말하면, 상기 지지 부재(330'')는, 전체적으로 원뿔대의 측면을 펼친 형상일 수 있다.

이러한 구조에 의하면, 상기 대상체(1)의 작용 부위 중 일측으로부터 타측으로 두께가 변하는 부위에 밀착될 수 있으므로, 착용감을 향상시키고, 상기 지지 부재(330'') 및 대상체(1)의 유격을 최소화할 수 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

1. 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임;
   상기 지지 프레임에 연결되어, 상기 지지 프레임이 일 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 밀어서 회동시키는 가압 부재;
   상기 지지 프레임이 타 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 당겨서 회동시키는 지지 부재; 및
   상기 가압 부재 및 지지 부재 사이에 개입되어, 상기 가압 부재로부터 전달받는 힘을, 상기 힘의 방향에 대하여 수직한 방향으로 분산시켜 상기 지지 부재에 전달하는 분산 부재를 포함하고,
   상기 분산 부재는,
   상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 연결되는 제 1 연결부;
   상기 제 1 연결부에 연결되는 제 1 분산 피스; 및
   상기 제 1 분산 피스의 양측에 연결되어, 상기 지지 부재의 서로 다른 두 지점에 힘을 전달하는 2개의 제 2 연결부를 포함하는 지지 모듈.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 2개의 제 2 연결부에 각각 연결되는 2개의 제 2 분산 피스; 및
   상기 2개의 제 2 분산 피스의 양측에 각각 연결되어, 상기 지지 부재의 서로 다른 4개 지점에 힘을 전달하는 4개의 제 3 연결부를 포함하는 지지 모듈.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 분산 피스는, 제 1 연결부보다 높은 강성을 가지는 물질로 구성되고,
   상기 제 1 분산 피스는, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 대하여 상기 제 1 연결부의 길이에 대응하는 반경 내에서 자유롭게 회동 및 이동이 가능한 지지 모듈.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압 부재는, 상기 작용 부위의 둘레 방향을 따라서, 상기 작용 부위의 전면의 적어도 일부를 감싸도록 제공되는 지지 모듈.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지 부재는, 유연한 소재로 형성되는 판 형상으로 제공되는 지지 모듈.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 분산 피스는, 상기 가압 부재의 가압면에 배치되는 지지 모듈.
8. 대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임;
   상기 지지 프레임에 연결되어, 상기 지지 프레임이 일 방향으로 회동하면 상기 작용 부위를 밀어서 회동시키는 가압 부재; 및
   상기 가압 부재에 연결되는 제 1 연결부와, 상기 제 1 연결부의 일측에 천공되는 분리 홀과, 상기 제 1 연결부 및 분리 홀 사이에 배치되는 제 1 분산 피스를 포함하는 지지 부재를 포함하는 지지 모듈.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 지지 부재는,
   상기 분리 홀로부터 상기 제 1 분산 피스의 반대편으로 함몰 형성되는 분리 홈; 및
   상기 분리 홈의 상측 및 하측에 각각 배치되는 2개의 제 2 분산 피스를 포함하는 지지 모듈.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분리 홈은,
    상기 2개의 제 2 분산 피스 사이에 위치하는 제 1 분리 홈; 및
    상기 제 1 분리 홈로부터 더 함몰되는 제 2 분리 홈을 포함하고,
    상기 제 2 분리 홈은, 상기 제 1 분리 홈을 기준으로, 상기 분리 홀의 반대편으로 함몰 형성되는 지지 모듈.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 피스 및 제 2 분산 피스는 서로 평행하게 배치되는 지지 모듈.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 분산 피스는, 상기 분리 홀의 길이 방향과 평행한 방향으로 배치되고,
    상기 제 2 분산 피스는, 상기 분리 홈의 길이 방향과 수직한 방향으로 배치되는 지지 모듈.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지 부재는, 상측 테두리 및 하측 테두리의 길이가 서로 다르게 형성되고,
    상기 상측 테두리 및 하측 테두리는 동일한 방향으로 만곡된 형상인 지지 모듈.
14. 동력을 제공하는 액츄에이터 모듈;
    상기 액츄에이터 모듈로부터 동력을 전달받는 구동 모듈; 및
    대상체의 작용 부위를 지지하는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 연결되어 상기 작용 부위의 일측을 가압하기 위한 가압 부재와, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 연결되는 분산 부재와, 상기 분산 부재에 연결되어 상기 작용 부위의 타측을 당기기 위한 지지 부재를 포함하고,
    상기 분산 부재는, 상기 지지 프레임 또는 가압 부재로부터 전달되는 힘을, 상기 작용 부위의 길이 방향을 따라 분산시켜 상기 지지 부재로 전달하고,
    상기 분산 부재는,
    상기 지지 프레임 또는 가압 부재에 연결되는 제 1 연결부;
    상기 제 1 연결부에 연결되는 제 1 분산 피스; 및
    상기 제 1 분산 피스의 양측에 연결되어, 상기 지지 부재의 서로 다른 두 지점에 힘을 전달하는 2개의 제 2 연결부를 포함하는 운동 보조 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 가압 부재 및 지지 부재는, 상기 작용 부위의 회동 방향에 대하여 수직하게 배치되는 운동 보조 장치.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 구동 모듈은, 상기 대상체의 고관절 부위의 일측에 배치되는 회동 부재를 포함하고,
    상기 지지 프레임은, 상기 회동 부재와 연결되며, 상기 작용 부위의 적어도 일부를 감싸도록, 상기 대상체의 하체의 측면으로부터 전면을 향하여 휘어진 형상을 갖는 운동 보조 장치.
    
    

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