KR102556937B1 - 잠금 장치 및 이를 포함하는 운동 보조 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 따르면 잠금 장치는, 삽입 홀 및 제 1 자성체를 포함하는 제 1 프레임; 상기 삽입 홀과 연통되는 삽입 홈 및 상기 제 1 자성체와 반대되는 극성으로 제 1 자성체를 마주보도록 배치되는 제 2 자성체를 포함하는 제 2 프레임; 및 상기 삽입 홀에 끼워져 상기 제 1 프레임에 대하여 슬라이드 가능한 슬라이더 및 상기 슬라이더의 일측에 배치되는 제 3 자성체를 포함하는 삽입 부재;를 포함할 수 있다.

Description

잠금 장치 및 이를 포함하는 운동 보조 장치{LOCKING DEVICE AND MOTION ASSIST APPARATUS INCLUDING THE SAME}
아래의 설명은 잠금 장치 및 이를 포함하는 운동 보조 장치에 관한 것이다.
고령화 사회가 심화됨에 따라 관절 문제로 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들의 보행을 보조하는 운동 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 또한, 군사용 등의 목적으로 인체의 근력을 강화하기 위한 운동 보조 장치들이 개발되고 있다.
일 실시 예에 따르면 잠금 장치는, 삽입 홀 및 제 1 자성체를 포함하는 제 1 프레임; 상기 삽입 홀과 연통되는 삽입 홈 및 상기 제 1 자성체와 반대되는 극성으로 제 1 자성체를 마주보도록 배치되는 제 2 자성체를 포함하는 제 2 프레임; 및 상기 삽입 홀에 끼워져 상기 제 1 프레임에 대하여 슬라이드 가능한 슬라이더 및 상기 슬라이더의 일측에 배치되는 제 3 자성체를 포함하는 삽입 부재;를 포함할 수 있다.
상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 서로 결합된 상태에서, 상기 삽입 부재가 상기 삽입 홀을 통하여 상기 제 1 프레임에 제 1 설정 길이 이상으로 삽입될 경우, 상기 제 2 자성체 및 제 3 자성체 사이에 작용하는 척력은, 상기 삽입 부재를 상기 삽입 홈의 바닥부를 향하여 삽입시킬 수 있다.
상기 삽입 부재가 상기 삽입 홀을 통하여 상기 제 1 프레임에 상기 제 1 설정 길이 보다 짧은 제 2 설정 길이 이하로 삽입될 경우, 상기 제 1 자성체 및 제 3 자성체 사이에 작용하는 척력이 작용할 수 있다.
상기 삽입 부재는 상기 슬라이더의 삽입 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출되는 돌출부를 더 포함하고, 상기 제 1 프레임은, 상기 돌출부가 걸림으로써 상기 삽입 부재가 상기 제 1 프레임으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 단차부를 더 포함할 수 있다.
상기 삽입 부재는, 상기 슬라이더의 내부를 관통하며 일단이 상기 슬라이더의 삽입 방향을 향하여 돌출되는 결합 부재 및 상기 결합 부재가 상기 슬라이더로부터 돌출되는 길이를 조절하기 위한 조절부를 더 포함하고,
상기 제 2 프레임은, 상기 결합 부재가 결합되기 위한 결합 홈을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 프레임은, 상기 삽입 홈에 구비되고, 상기 제 3 자성체와 반대되는 극성으로 상기 제 3 자성체를 마주보도록 배치되는 제 4 자성체를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 프레임은, 상기 제 1 자성체가 배치된 방향에 수직한 방향으로 배치되는 제 5 자성체를 더 포함하고, 상기 제 2 프레임은, 상기 제 5 자성체와 반대되는 극성으로 상기 제 5 자성체를 마주보도록 배치되는 제 6 자성체를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 프레임은, 상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 일 방향으로 결합 또는 분리되도록 안내하는 결합 플레이트를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 운동 보조 장치는 사용자의 근위 부분(proximal part)을 지지하기 위한 근위 지지부; 상기 사용자의 원위 부분을 지지하기 위한 원위 지지부; 상기 근위 지지부에 연결되며, 삽입 홀 및 제 1 자성체를 포함하는 제 1 프레임; 상기 원위 지지부에 연결되며, 상기 삽입 홀과 연통되는 삽입 홈 및 상기 제 1 자성체와 반대되는 극성으로 제 1 자성체를 마주보도록 배치되는 제 2 자성체를 포함하는 제 2 프레임; 및 상기 삽입 홀에 끼워져 상기 제 1 프레임에 대하여 슬라이드 가능한 슬라이더 및 상기 슬라이더의 일측에 배치되는 제 3 자성체를 포함하는 삽입 부재;를 포함할 수 있다.
상기 제 2 프레임은, 상기 제 3 자성체와 반대되는 극성으로 상기 제 3 자성체를 마주보도록 배치되는 제 4 자성체를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자가 상기 삽입 부재를 상기 제 1 프레임으로부터 상기 제 2 프레임을 향하는 방향으로 제 1 설정 길이 이상으로 이격되도록 위치시킬 때, 상기 제 3 자성체는, 상기 제 2 자성체와의 관계에서 척력을 받고, 상기 제 4 자성체와의 관계에서 인력을 받으며, 상기 삽입 부재는 상기 삽입 홈에 삽입될 수 있다.
상기 삽입 부재는, 상기 슬라이더의 내부를 관통하고, 일단이 상기 슬라이더의 일측으로부터 돌출되는 결합 부재 및 상기 결합 부재가 돌출되는 길이를 조절하기 위한 조절부를 더 포함하고,
상기 제 2 프레임은, 상기 결합 부재가 결합되기 위한 결합 홈을 더 포함하고,
상기 사용자는 상기 삽입 부재가 상기 삽입 홈에 삽입될 경우, 상기 핸들을 회전시킴으로써 상기 결합 부재를 상기 결합 홈에 결합시킬 수 있다.
상기 사용자가, 상기 제 1 프레임에 삽입된 상기 삽입 부재의 길이를 제 2 설정 길이 이하가 되도록 상기 삽입 부재를 이동시킬 경우, 상기 제 3 자성체는 상기 제 1 자성체와의 관계에서 척력을 받는 운동 보조 장치.
상기 삽입 부재는, 상기 슬라이더의 삽입 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출되는 돌출부를 더 포함하고,
상기 제 1 프레임은, 상기 돌출부가 걸리는 단차부를 더 포함하고,
상기 제 3 자성체가 상기 제 1 자성체와의 관계에서 척력을 받는 경우, 상기 돌출부는, 상기 단차부에 걸림으로써 상기 삽입 부재가 상기 제 1 프레임으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 삽입 부재의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 삽입 부재가 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 삽입되었을 때의 잠금 장치의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 삽입 부재가 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 삽입되었을 때의 잠금 장치의 측면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 삽입 부재의 돌출부가 제 1 프레임의 단차부에 걸렸을 때의 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 삽입 부재의 돌출부가 제 1 프레임의 단차부에 걸렸을 때의 측면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 분리되었을 때의 사시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 분리되었을 때의 측면도이다.
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 잠금 장치를 포함하는 운동 보조 장치의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 운동 보조 장치(100)는, 사용자에 착용되어 사용자의 운동을 보조할 수 있다. 사용자는 인체, 동물 또는 로봇 등일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 운동 보조 장치(1)는, 근위 지지부(20, proximal support), 원위 지지부(30, distal support) 및 잠금 장치(10)를 포함할 수 있다.
근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30)는, 사용자의 일 부분을 기준으로 서로 반대편에 배치되어, 각각 근위 부분(proximal part) 및 원위 부분(distal part)을 지지할 수 있다. 예를 들어, 근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30)는, 사용자의 허벅지를 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있으며, 근위 지지부(20)는 허벅지의 윗 부분, 예를 들어 허리 및/또는 골반 등을 지지할 수 있고, 원위 지지부(30)는 허벅지의 아래 부분, 예를 들어 무릎, 종아리 및/또는 발 등을 지지할 수 있다. 예를 들어, 근위 지지부(20)는 사용자의 허리를 전체적으로 지지하기 위한 탈부착식 벨트를 포함할 수 있고, 원위 지지부(30)는 사용자의 무릎 상부를 전체적으로 지지하기 위한 탈부착식 벨트를 포함할 수 있고, 사용자의 발을 지지하기 위해 발등과 발바닥을 전체적으로 둘러싸는 구조를 포함할 수 있다.
한편, 근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30)는, 사용자의 상박(upper arm)을 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있으며, 근위 지지부(20)는, 예를 들어 어깨 및/또는 등(back) 등을 지지할 수 있고, 원위 지지부(30)는, 예를 들어, 팔뚝(forearm) 등을 지지할 수 있다. 예를 들어, 근위 지지부(20)는 사용자의 어깨를 전체적으로 지지하기 위한 탈부착식 벨트를 포함할 수 있고, 원위 지지부(30)는 사용자의 팔뚝을 전체적으로 지지하기 위한 탈부착식 벨트를 포함하거나 팔뚝을 전체적으로 둘러싸는 구조를 포함할 수 있다.
잠금 장치(10)는, 근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30)를 결합하거나 분리할 수 있다. 다시 말해서, 운동 보조 장치(100)는 잠금 장치(10)를 매개로 하여 분리형일 수 있다. 잠금 장치(10)는, 예를 들어, 운동 보조 장치(100) 중 사용자의 허벅지를 감싸는 부분에 배치될 수 있다. 사용자는 잠금 장치(10)를 이용하여 운동 보조 장치(100)를 보다 용이하게 착용하거나 벗을 수 있다. 예를 들어, 사용자는 근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30) 중 하나를 먼저 착용하고, 근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30) 중 다른 하나를 나중에 착용한 뒤에 잠금 장치(10)를 이용하여 근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30)를 결합할 수 있다. 잠금 장치(10)로 인하여 결합된 근위 지지부(20) 및 원위 지지부(30)는 서로 동력을 주고 받을 수 있다. 잠금 장치(10)는 제 1 프레임(12), 제 2 프레임(13) 및 삽입 부재(11)를 포함할 수 있다.
제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)은 서로 결합되거나 분리될 수 있고, 별도의 부재, 예를 들어 삽입 부재(11)를 통해 결합을 견고하게 할 수도 있다. 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)의 각각은, 예를 들어 도 1에서와 같이 운동 보조 장치(100)의 허벅지 프레임의 일부 구성일 수 있다. 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)은 운동 보조 장치(100)의 구성으로 제한되지 않으며, 수시로 결합 및 분리가 필요한 다른 물건의 구성일 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)은 개폐 가능한 금고의 케이스 및 커버에 각각 연결될 수 있다. 이와 같은 구조를 통하여, 잠금 장치(10)는 금고 등의 저장 공간에 활용될 수 있다. 이하에서는 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 운동 보조 장치(100)의 허벅지 프레임으로 사용된 경우를 예시적으로 설명하기로 한다.
제 1 프레임(12)은 근위 지지부(20)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(12)은 근위 지지부(20)의 일단에 힌지 결합되어 회전 가능할 수 있다. 이와 같은 경우, 제 1 프레임(12)은 사용자의 고관절의 움직임을 따라 회전할 수 있다. 사용자가 고관절을 굽힘(flexion) 또는 신장(extension)될 경우, 제 1 프레임(12) 및 근위 지지부(20) 사이의 각도는 굽힘 또는 신장 각도에 따라 변화될 수 있다.
제 2 프레임(13)은 원위 지지부(30)에 연결될 수 있다. 제 2 프레임(13)은 사용자의 허벅지 형상을 따라 허벅지의 전방을 향하여 굴곡진 부분을 포함하여, 사용자의 허벅지의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 예를 들어, 제 2 프레임(13)의 단부는 허벅지의 전면에 위치할 수 있다. 이와 같은 경우, 제 2 프레임(13)이 사용자의 허벅지를 향해 전달하는 힘은 효과적으로 전달될 수 있다. 또한, 사용자의 허벅지가 제 2 프레임(13)을 향해 가하는 힘이 제 2 프레임(13)으로 효과적으로 전달될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 삽입 부재의 사시도이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 삽입 부재가 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 삽입되었을 때의 잠금 장치의 사시도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 삽입 부재가 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 삽입되었을 때의 잠금 장치의 측면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 잠금 장치(10)는 제 1 프레임(12), 제 2 프레임(13) 및 삽입 부재(11)를 포함할 수 있다.
제 1 프레임(12)은 삽입 홀(121), 단차부(122), 제 1 자성체(127), 제 5 자성체(126) 및 결합 플레이트(123)를 포함할 수 있다.
삽입 홀(121)은 삽입 부재(11)가 관통할 수 있는 홀일 수 있다. 예를 들어, 삽입 홀(121)은, 삽입 부재(11)가 삽입 홀(121)에 끼워진 상태로 슬라이드 하는 부분의 외형과 동일한 형상을 가지며, 삽입 부재(11)가 유연하게 통과할 수 있도록, 상기 외형에 대하여 다소 유격을 갖는 크기를 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 삽입 부재(11)는 삽입 홀(121)에 끼워지며 유연하게 슬라이드 할 수 있다. 삽입 홀(121)은 제 1 프레임(12)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 삽입 홀(121)은 제 1 프레임(12)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 연장되는 직사각형 형상이며, 각 꼭지점이 필릿(fillet) 처리된 형상일 수 있다. 삽입 홀(121)의 형상은 이에 제한되지 않으며, 다양한 형상일 수 있다.
단차부(122)는 삽입 부재(11)가 제 1 프레임(12)으로부터 이탈되는 것을 방지해 준다. 단차부(122)는, 제 1 프레임(12)의 내측에 구비되어 삽입 부재(11)의 일부가 걸리도록 형성될 수 있다.
제 1 자성체(127)은 자성(magnetism)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 자성체(127)는 N극(127a) 및 S극(127b)을 가지는 영구 자석이거나, 외부로부터 전류를 인가 받아 작동되는 전자석일 수 있다. 예를 들어, 제 1 자성체(127)는 네오디뮴(Neodymium) 자석, 페라이트(Ferrite) 자석, 사마륨 코발트(Samarium cobalt) 자석 또는 알리코(Alnico) 자석 등일 수 있다. 예를 들어, 제 1 자성체(127)는 원형 자석일 수 있다. 이하 등장하는 다른 자성체는 제 1 자성체(127)와 동일한 특징을 가질 수 있다.
제 1 자성체(127)는 제 1 프레임(12)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 자성체(127)는, 제 1 자성체(127)의 N극(127a) 및 S극(127b)이 향하는 방향이 제 1 프레임(12)의 길이 방향에 대하여 수직이 되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 자성체(127)의 S극(127b)은 제 1 프레임(12)에 장착될 수 있는 제 2 프레임(13)을 마주보도록 배치될 수 있다. 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)의 결합력을 높이기 위하여, 제 1 자성체(127)는 복수 개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 자성체(127)는 제 1 프레임(12)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 서로 이격하여 복수 개가 배치될 수 있다. 도 3에서와 같이, 제 1 자성체(127)는 서로 이격하여 2 개가 배치될 수 있다. 제 2 프레임(13)에 제 1 자성체(127)와 인력이 작용되는 자성체가 구비될 경우, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)을 제 1 프레임(12)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 결합하는 힘이 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)에 작용될 수 있다.
제 5 자성체(126)는 제 1 자성체(127)가 배치된 방향에 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 다시 말해서, 제 5 자성체(126)의 N극(126a) 및 S극(126b)이 향하는 방향은, 제 1 자성체(127)의 N극(127a) 및 S극(127b)이 향하는 방향과 수직할 수 있다. 제 5 자성체(126)는, 예를 들어, 삽입 홀(121)을 기준으로 제 1 자성체(127)와 반대편에 배치될 수 있다. 제 2 프레임(13)에 제 5 자성체(126)와 인력이 작용되는 자성체가 구비될 경우, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)을 제 1 프레임(12)의 길이 방향으로 결합하는 힘이 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)에 작용될 수 있다. 이와 같은 경우, 제 5 자성체(126)는 제 1 자성체(127)와 다른 방향으로도 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)을 결합하는 힘을 제공하기 때문에, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13) 사이의 결합력을 높여줄 수 있다.
결합 플레이트(123)는 제 2 프레임(13)에 형성된 슬롯에 삽입될 수 있다. 결합 플레이트(123)는 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 일 방향으로 결합 또는 분리하도록 안내할 수 있다. 결합 플레이트(123)는 상기 일 방향이 아닌 다른 방향으로 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 분리되는 것을 방지하므로, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)의 결합력을 구조적으로 높일 수 있다. 결합 플레이트(123)는 제 2 프레임(13)의 내부로 삽입되는 판형의 부재일 수 있다. 예를 들어, 결합 플레이트(123)는, 도 4에서와 같이, 제 1 프레임(12)의 길이 방향으로 연장되어, 제 2 프레임(13)에 구비된 슬롯으로 삽입되는 형상일 수 있다.
삽입 부재(11)는 제 1 프레임(12)의 삽입 홀(121)을 통하여, 제 2 프레임(13)의 삽입 홈(131)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 삽입 부재(11)는 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 결합되어 있을 경우, 삽입 홀(121)을 통하여 삽입 홈(131)까지 삽입되어 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)의 결합을 견고하게 하고, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 분리되는 것을 방지할 수 있다. 다른 예로, 삽입 부재(12)는, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 분리되어 있을 경우, 삽입 홀(121)을 통하여 슬라이드 할 수 있다. 삽입 부재(11)는 슬라이더(111), 조절부(112), 결합 부재(113), 제 3 자성체(115) 및 돌출부(119)를 포함할 수 있다.
슬라이더(111)는 제 1 프레임(12)에 대하여 슬라이드 할 수 있다. 슬라이더(111)는 제 1 프레임(12)의 삽입 홀(121)에 끼워져 슬라이드 할 수 있다. 슬라이더(111)는 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 서로 분리되지 않고, 결합한 상태를 유지하도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 중력 방향과 나란하게 결합이 되어 있을 경우, 슬라이더(111)는, 제 2 프레임(13)을 향하여 중력 방향과 반대되는 방향으로 힘을 작용하여, 제 2 프레임(13)이 중력에 의하여 제 1 프레임으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
결합 부재(113)는 제 2 프레임(13)에 결합될 수 있다. 결합 부재(113)는 슬라이더(111)의 내부를 관통할 수 있고, 일단이 슬라이더(111)의 일측으로부터 돌출될 수 있다. 예를 들어, 결합 부재(113)의 일단은 슬라이더(111)의 전면으로부터 슬라이더(111)가 삽입 홀(121)에 삽입되는 방향으로 돌출될 수 있다. 결합 부재(113)는, 예를 들어, 나사산을 가진 볼트 탭일 수 있다.
조절부(112)는 결합 부재(113)가 슬라이더(111)로부터 돌출되는 길이를 조절할 수 있다. 예를 들어, 조절부(112) 및 결합 부재(113)는 볼스크류 방식으로 작동할 수 있다. 조절부(112)가 일 방향으로 회전하면 결합 부재(113)가 슬라이더(111)로부터 돌출되는 길이는 늘어나고, 조절부(112)가 다른 방향으로 회전하면 결합 부재(113)가 슬라이더(111)로부터 돌출되는 길이가 줄어들 수 있다.
조절부(112)는 사용자가 쉽게 잡을 수 있는 형상일 수 있다. 조절부(112)는 사용자가 잡기 편한 크기, 예를 들어, 직경 2~5cm인 원 모양일 수 있다. 또한, 조절부(112)는 외주면을 따라 굴곡진 형상을 구비할 수 있다. 상기 굴곡진 형상은 사용자의 손 및 조절부(112) 사이의 마찰력을 높이고, 사용자가 조절부(112)를 회전시킬 때 사용자의 손이 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
제 3 자성체(115)는 슬라이더(111)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 3 자성체(115)는, 제 3 자성체(115)의 N극(115a)이 향하는 방향이 슬라이더(111)가 삽입 홀(121)에 삽입되는 방향과 일치하도록, 슬라이더(111)의 전면에 배치될 수 있다. 제 3 자성체(115)의 S극(115b)는 조절부(112)를 향할 수 있다. 다시 말해서, 제 3 자성체(115)의 N극(115a)이 제 2 프레임(13)을 마주보도록 배치될 수 있다. 삽입 부재(11) 및 제 2 프레임(13) 사이에 작용하는 자력을 높이기 위하여, 제 3 자성체(115)는 복수 개가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 3 자성체(115)는 결합 부재(113)를 기준으로 서로 반대편에 각각 하나씩 배치될 수 있다.
돌출부(119)는 제 1 프레임(12)에 걸림으로써 삽입 부재(11)가 제 1 프레임(12)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 돌출부(119)는 슬라이더(111)의 삽입 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(119)는 슬라이더(111)의 상면에 배치되고, 'ㄴ'자 형상을 가질 수 있다. 제 1 프레임(12)은 돌출부가 걸리도록 삽입 홀(121) 안쪽에 구비되는 단차부(122)를 포함할 수 있다. 제 1 프레임(12)의 삽입 홀(121) 및 제 2 프레임(13)의 삽입 홈(131)은, 돌출부(119)가 끼워져 슬라이드 할 수 있는 홈을 포함할 수 있다.
제 2 프레임(13)은 삽입 홈(131), 결합 홈(132, 도 7), 제 2 자성체(137), 제 4 자성체(135) 및 제 6 자성체(136)를 포함할 수 있다.
삽입 홈(131)은 제 1 프레임(12)의 삽입 홀(121)과 연통될 수 있다. 삽입 홈(131)은 삽입 부재(11)가 삽입되는 공간을 구비할 수 있다. 삽입 홀(121)을 통과한 삽입 부재(11)는 삽입 홈(131)의 바닥면까지 완전하게 삽입됨으로써 제 2 프레임(13)의 내부로 완전하게 결합될 수 있다. 상기 바닥면은, 삽입 홈(131)으로 삽입 부재(11)가 완전히 삽입 되었을 때, 삽입 부재(11)의 전면과 접촉하는 면일 수 있다.
결합 홈(132)은, 삽입 부재(11)의 결합 부재(113)가 결합되기 위한 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 결합 부재(113)가 나사산을 가진 볼트 탭일 경우, 결합 홈(132)은 상기 볼트 탭의 나사산에 대응하는 나사산 형상을 포함할 수 있다. 결합 홈(132)은, 결합 부재(113)와 마주보도록 삽입 홈(131) 바닥면에 배치될 수 있다.
제 2 자성체(137)는, 제 1 자성체(127)에 마주보도록 제 2 프레임(13)에 배치될 수 있다. 제 2 자성체(137)는, 제 2 자성체(137)의 N극(137a)이 제 1 자성체(127)의 S극(127b)을 향하도록 배치될 수 있다. 이와 같은 형상에 의하면, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 서로 결합된 경우, 제 2 자성체(137)는 제 1 자성체(127)과의 관계에서 인력을 받음으로써 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)의 결합력을 높일 수 있다. 제 2 자성체(137)는, 제 1 자성체(127)가 복수 개가 배치되어 있는 경우, 제 1 자성체(127)와 동일한 수가 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 제 1 자성체(127) 및 제 2 자성체(137)는 제 1 프레임(12)의 길이 방향에 대하여 수직한 방향으로 이격하여 2개가 배치될 수 있다.
제 4 자성체(135)는, 제 3 자성체(115)와 반대되는 극성으로 제 3 자성체(115)를 마주보도록 배치될 수 있다. 제 4 자성체(125)는 삽입 홈(131)에 구비되고, 제 4 자성체(135)의 S극(135b)이 제 3 자성체(115)를 마주보도록 배치될 수 있다. 삽입 부재(11)가 삽입 홈(131)을 향하여 삽입되는 경우, 제 3 자성체(115)를 인력으로 끌어당길 수 있다. 제 3 자성체(115)가 제 4 자성체(135)로부터 일정 거리 이하로 근접하게 되는 경우, 제 3 자성체(115) 및 제 4 자성체(135) 사이에는 인력이 작용하고, 제 3 자성체(115)는 제 4 자성체(135)에 끌여갈 수 있다. 상기 일정 거리는, 제 4 자성체(135)의 자력이 작용하는 거리일 수 있다. 이와 같은 경우, 삽입 부재(11)는 자동적으로 삽입 홈(131)에 삽입될 수 있다. 또한, 제 4 자성체(135)는 제 3 자성체(115)와 상호작용하는 자력을 통해 삽입 부재(11)가 제 2 프레임(13)에 결합되는 결합력을 높여줄 수 있다. 제 3 자성체(115)가 복수 개가 배치될 경우, 예를 들어, 제 3 자성체(115)가 결합 부재(113)를 기준으로 서로 반대편에 각각 하나씩 배치될 경우, 제 4 자성체(135)는 각각의 제 3 자성체(115)의 자극과 마주보도록 복수 개 배치될 수 있다.
제 6 자성체(136)는 제 5 자성체(126)와 반대되는 극성으로 제 5 자성체(126)를 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 6 자성체(136)는, 제 5 자성체(126)의 S극(126b)이 제 1 프레임(12)의 길이 방향을 기준으로 아래를 향한 상태로 제 1 프레임(12)에 배치되어 있을 경우, 제 6 자성체(136)의 N극(136a)이 제 1 프레임(12)의 길이 방향을 기준으로 위를 향한 상태로 배치되며 제 5 자성체(126)를 마주보도록 배치될 수 있다. 제 6 자성체(136) 및 제 5 자성체(126) 사이에 작용되는 인력은 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)의 결합력을 높여줄 수 있다.
제 2 자성체(137) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 자력과 제 4 자성체(135) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 자력은, 삽입 부재(11)가 삽입 홀(121) 및 삽입 홈(131)에 끼워져 자동적으로 슬라이드 하도록 보조할 수 있다.
제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 서로 결합된 상태에서, 삽입 부재(11)가 삽입 홀(121)을 통하여 제 1 프레임(12)에 제 1 설정 길이 이상으로 삽입될 경우, 제 2 자성체(137) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 척력은, 삽입 부재(11)를 삽입 홈(131)의 바닥부를 향하여 삽입시킬 수 있다. 상기 제 1 설정 길이는, 제 1 프레임(12)의 외면으로부터 제 2 자성체(137)가 이격된 수직 거리일 수 있다. 다시 말하면, 삽입 부재(11)가 제 1 프레임(12)에 제 1 설정 길이 이상으로 삽입되면, 도 4의 화살표 방향을 따라서 제 3 자성체(115)는 제 2 자성체(137)보다 좌측에 위치된다. 이와 같은 경우, 제 3 자성체(115)의 S극(115b) 및 제 2 자성체(137)의 S극(137b) 사이에 작용하는 척력으로 인해, 제 3 자성체(135)는 삽입 홀(121) 및 삽입 홈(131)을 따라서 도 4에 도시되어 있는 화살표 방향으로 슬라이드 될 수 있다.
제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 서로 결합된 상태에서, 삽입 부재(11)가 삽입 홀(121)을 통하여 삽입 될 경우, 제 4 자성체(135) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 인력은, 삽입 부재(11)를 삽입 홈(131)의 바닥부를 향하여 삽입시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 제 3 자성체(115)의 N극(115a) 및 제 4 자성체(135)의 S극(135b) 사이에 작용하는 인력으로 인해, 삽입 부재(11)는 삽입 홀(121) 및 삽입 홈(131)을 따라서 도 4에 도시되어 있는 화살표 방향으로 슬라이드 될 수 있다.
사용자는, 제 2 자성체(137) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 척력과 제 4 자성체(135) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 인력을 이용하여 삽입 부재(11)를 간편하게 삽입 홈(131)으로 삽입시킬 수 있다. 사용자는 삽입 부재(11)를 삽입 홈(131)의 바닥면까지 삽입시키지 않더라도, 삽입 부재(11)는 자력을 통해 삽입 홈(131)의 바닥면까지 삽입될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 삽입 부재의 돌출부가 제 1 프레임의 단차부에 걸렸을 때의 사시도이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 삽입 부재의 돌출부가 제 1 프레임의 단차부에 걸렸을 때의 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제 1 프레임(12)은 삽입 홀(121), 단차부(122), 제 1 자성체(127), 제 5 자성체(126) 및 결합 플레이트(123)를 포함할 수 있다. 제 2 프레임(13)은 삽입 홈(131), 결합 홈(132, 도7), 제 2 자성체(137), 제 4 자성체(135) 및 제 6 자성체(136)를 포함할 수 있다. 삽입 부재(11)는 슬라이더(111), 조절부(112), 결합 부재(113, 도2), 제 3 자성체(115) 및 돌출부(119)를 포함할 수 있다.
제 1 자성체(127) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 자력은, 삽입 부재(11)가 삽입 홀(121) 및 삽입 홈(131)에 끼워져 자동적으로 슬라이드 하도록 보조할 수 있다.
제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 서로 결합된 상태에서, 삽입 부재(11)가 삽입 홀(121)을 통하여 제 1 프레임(12)에 상기 제 1 설정 길이 보다 짧은 제 2 설정 길이 이하로 삽입될 경우, 제 1 자성체(127) 및 제 3 자성체(115) 사이에 척력이 작용할 수 있다. 상기 제 2 설정 길이는, 제 1 프레임(12)의 외면으로부터 제 1 자성체(127)가 이격된 수직 거리일 수 있다. 다시 말하면, 삽입 부재(11)가 제 1 프레임(12)에 제 2 설정 길이 이하로 삽입되면, 도 6의 화살표 방향을 따라서 제 3 자성체(115)는 제 1 자성체(127)보다 우측에 위치된다. 이와 같은 경우, 제 3 자성체(115)의 N극(115a) 및 제 1 자성체(127)의 N극(127a) 사이에 작용하는 척력으로 인해, 삽입 부재(11)는 삽입 홀(121)을 따라서 도 6에 도시되어 있는 화살표 방향으로 슬라이드 될 수 있다. 삽입 부재(11)는 돌출부(119)가 단차부(122)에 접촉할 때까지 슬라이드 될 수 있다. 돌출부(119)가 단차부(122)에 접촉하게 되면, 삽입 부재(11)는 제 3 자성체(115)의 N극(115a) 및 제 1 자성체(127)의 N극(127a) 사이에 작용하는 척력으로 인하여, 돌출부(119) 및 단차부(122)는 접촉한 상태를 유지할 수 있다.
사용자는, 제 1 자성체(127) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 자력을 이용하여 삽입 부재(11)를 간편하게 슬라이드 시킬 수 있다. 사용자는 삽입 부재(11)의 돌출부(119)가 단차부(122)에 접촉할 때까지 완전히 슬라이드 시키지 않더라도, 제 1 자성체(127) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 척력으로 인해 돌출부(119)가 단차부(122)에 접촉할 때까지 슬라이드 될 수 있다. 제 1 자성체(127) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 척력은 삽입 부재(11)를 단차부(122)에 접촉한 상태로 있도록 지속적으로 힘을 가할 수 있고, 삽입 부재(11)는 제 1 프레임(12)의 진동 등에 움직임에 따라 쉽사리 좌우로 움직이지 않을 수 있다. 제 1 자성체(127) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 척력은, 결합 부재(11)가 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 결합되는 공간 사이에 배치되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 구조를 통해, 사용자는 편리하게 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)의 결합 및 분리 동작을 구현할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 분리되었을 때의 사시도이고, 도 8은 일 실시 예에 따른 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 결합되었을 때의 사시도이다.
제 1 프레임(12), 제 2 프레임(13) 및 삽입 부재(11)의 구성은 도 4를 설명하면서 기재한 것과 동일하므로 설명을 생략한다.
사용자는 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)을 일 방향을 따라 이동 시키며 결합할 수 있다. 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 결합되기 전에, 삽입 부재(11)의 돌출부(119)는, 제 1 자성체(127, 도4) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 척력으로 인해 단차부(122)에 접촉한 상태일 수 있다. 사용자는 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)을 결합한 후에, 조절부(112)를 회전시켜 결합 부재(113)를 결합 홈(132)에 결합시킬 수 있다.
삽입 부재(11)는, 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)이 분리되어 있을 때, 제 1 자성체(127, 도4) 및 제 3 자성체(115) 사이에 작용하는 척력으로 인하여 삽입 홀(121)을 통한 슬라이드 이동이 제한될 수 있다. 다시 말해서, 삽입 부재(11)의 돌출부(119)는 단차부(122)에 접촉한 상태일 수 있다. 사용자는 삽입 부재(11)의 걸림 없이 제 1 프레임(12) 및 제 2 프레임(13)을 결합할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (14)

  1. 삽입 홀 및 제 1 자성체를 포함하는 제 1 프레임;
    상기 삽입 홀과 나란하게 연통되는 삽입 홈 및 상기 제 1 자성체와 반대되는 극성으로 제 1 자성체를 마주보도록 배치되는 제 2 자성체를 포함하고, 상기 제 1 프레임에 결합되는 제 2 프레임; 및
    상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 연결되는 슬라이더 및 상기 슬라이더의 일측에 배치되는 제 3 자성체를 포함하고, 상기 삽입 홀에 끼워진 상태로 상기 삽입 홀을 따라 슬라이딩 가능한 삽입 부재;
    을 포함하는 잠금 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 서로 결합된 상태에서, 상기 삽입 부재가 상기 삽입 홀을 통하여 상기 제 1 프레임에 제 1 설정 길이 이상으로 삽입될 경우,
    상기 제 2 자성체 및 제 3 자성체 사이에 작용하는 척력은, 상기 삽입 부재를 상기 삽입 홈의 바닥부를 향하여 삽입시키는 잠금 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 삽입 부재가 상기 삽입 홀을 통하여 상기 제 1 프레임에 상기 제 1 설정 길이 보다 짧은 제 2 설정 길이 이하로 삽입될 경우,
    상기 제 1 자성체 및 제 3 자성체 사이에 작용하는 척력이 작용하는 잠금 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 삽입 부재는 상기 슬라이더의 삽입 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출되는 돌출부를 더 포함하고,
    상기 제 1 프레임은, 상기 돌출부가 걸림으로써 상기 삽입 부재가 상기 제 1 프레임으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 단차부를 더 포함하는 잠금 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입 부재는, 상기 슬라이더의 내부를 관통하며 일단이 상기 슬라이더의 일측으로부터 돌출되는 결합 부재 및 상기 결합 부재가 상기 슬라이더로부터 돌출되는 길이를 조절하기 위한 조절부를 더 포함하고,
    상기 제 2 프레임은, 상기 결합 부재가 결합되기 위한 결합 홈을 더 포함하는 잠금 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은, 상기 삽입 홈에 구비되고, 상기 제 3 자성체와 반대되는 극성으로 상기 제 3 자성체를 마주보도록 배치되는 제 4 자성체를 더 포함하는 잠금 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임은, 상기 제 1 자성체가 배치된 방향에 수직한 방향으로 배치되는 제 5 자성체를 더 포함하고,
    상기 제 2 프레임은, 상기 제 5 자성체와 반대되는 극성으로 상기 제 5 자성체를 마주보도록 배치되는 제 6 자성체를 더 포함하는 잠금 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프레임은, 상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임이 일 방향으로 결합 또는 분리되도록 안내하는 결합 플레이트를 더 포함하는 잠금 장치.
  9. 사용자의 근위 부분(proximal part)을 지지하기 위한 근위 지지부;
    상기 사용자의 원위 부분을 지지하기 위한 원위 지지부;
    상기 근위 지지부에 연결되며, 삽입 홀 및 제 1 자성체를 포함하는 제 1 프레임;
    상기 원위 지지부에 연결되며, 상기 삽입 홀과 나란하게 연통되는 삽입 홈 및 상기 제 1 자성체와 반대되는 극성으로 상기 제 1 자성체를 마주보도록 배치되는 제 2 자성체를 포함하고, 상기 제 1 프레임에 결합되는 제 2 프레임; 및
    상기 제 1 프레임 및 제 2 프레임에 연결되는 슬라이더 및 상기 슬라이더의 일측에 배치되는 제 3 자성체를 포함하고, 상기 삽입 홀에 끼워진 상태로 상기 삽입 홀을 따라 슬라이딩 가능한 삽입 부재;
    를 포함하는 운동 보조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 프레임은, 상기 제 3 자성체와 반대되는 극성으로 상기 제 3 자성체를 마주보도록 배치되는 제 4 자성체를 더 포함하는 운동 보조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 사용자가 상기 삽입 부재를 상기 제 1 프레임으로부터 상기 제 2 프레임을 향하는 방향으로 제 1 설정 길이 이상으로 이격되도록 위치시킬 때, 상기 제 3 자성체는, 상기 제 2 자성체와의 관계에서 척력을 받고, 상기 제 4 자성체와의 관계에서 인력을 받으며,
    상기 삽입 부재는 상기 삽입 홈에 삽입되는 운동 보조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 삽입 부재는, 상기 슬라이더의 내부를 관통하고, 일단이 상기 슬라이더의 일측으로부터 돌출되는 결합 부재 및 상기 결합 부재가 돌출되는 길이를 조절하기 위한 조절부를 더 포함하고,
    상기 제 2 프레임은, 상기 결합 부재가 결합되기 위한 결합 홈을 더 포함하고,
    상기 사용자는 상기 삽입 부재가 상기 삽입 홈에 삽입될 경우, 상기 조절부를 회전시킴으로써 상기 결합 부재를 상기 결합 홈에 결합시킬 수 있는 운동 보조 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용자가, 상기 제 1 프레임에 삽입된 상기 삽입 부재의 길이를 제 2 설정 길이 이하가 되도록 상기 삽입 부재를 이동시킬 경우, 상기 제 3 자성체는 상기 제 1 자성체와의 관계에서 척력을 받는 운동 보조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 삽입 부재는, 상기 슬라이더의 삽입 방향에 대하여 수직한 방향으로 돌출되는 돌출부를 더 포함하고,
    상기 제 1 프레임은, 상기 돌출부가 걸리는 단차부를 더 포함하고,
    상기 제 3 자성체가 상기 제 1 자성체와의 관계에서 척력을 받는 경우, 상기 돌출부는, 상기 단차부에 걸림으로써 상기 삽입 부재가 상기 제 1 프레임으로부터 이탈되는 것을 방지하는 운동 보조 장치.
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