KR20160031603A - Assisting device for muscle strength - Google Patents

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KR20160031603A
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조규진
박대근
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이대영
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서울대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a device for assisting muscle strength which is worn on a user′s body in an easy manner and can assist movement of joints when a user moves body portions. The device for assisting muscle strength of the present invention assists muscle strength during user′s joint movement for moving a second bone unit connected to a first bone unit by a joint. The device for assisting muscle strength includes: a wire which has one end portion joined to the second bone unit; a wire guide which has an internal path to allow the wire to be inserted and move to guide movement of the wire and is joined to the first bone unit; and a support force generation unit which provides support force, which changes according to a joint movement angle of the second bone unit with respect to the first bone unit, to the second bone unit through the wire. The support force generation unit includes: a cooperation member which is joined to the other end portion of the wire and moves in cooperation of movement of the second bone unit; and a pulling force generator which is joined to the first bone unit or a user′s upper body joined to the first bone unit to support the cooperation unit to move so that force in the direction of pulling the wire with respect to the cooperation member can be generated.

Description

근력 보조장치{Assisting device for muscle strength}{Assisting device for muscle strength}

본 발명은 근력 보조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 몸에 간단하게 착용되어 사용자가 신체 부위를 움직일 때의 관절 운동을 보조해 줄 수 있는 근력 보조장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a muscle force assisting device, and more particularly, to a muscle force assisting device that can be easily worn on a user's body to assist a joint movement when a user moves a body part.

최근, 신체의 골격은 남아 있으나 마비와 같은 신경 장애로 인해 신체의 일부를 움직이지 못하는 사람들을 돕기 위하여 입는 형태의 근력 보조장치가 다수 개발되었다.Recently, a number of muscle aiding devices have been developed to help people who are unable to move a part of their body due to neurological disorders such as paralysis, although the body remains.

근력 보조장치는 사용자의 장애, 사용 관절의 종류 등에 따라 다양한 구조를 갖는다. 예컨대, 근육병이나 척수 손상 등으로 근력이 저하되어 본인의 팔의 무게도 버티지 못하여 손이나 팔을 움직이지 못하는 장애인이나 환자를 위해 중력 보상을 위한 근력 보조장치가 개발된 바 있다.The muscle aiding device has various structures depending on the user's trouble, the type of the joint used, and the like. For example, a muscle assist device for gravity compensation has been developed for a handicapped person or a patient who can not move his / her arm or arm because his or her strength has been reduced due to muscle damage or spinal cord injury.

종래의 근력 보조장치는 대부분이 단단한 소재를 이용한 전통적인 기계 기술을 사용하여 제작된다. 대부분의 근력 보조장치들은 팔의 여러 부분들을 지지하기 위해 팔 옆으로 단단한 소재의 링크 구조가 있고, 팔을 고정하기 위한 커브 구조의 지지대로 장치가 구성된다. 그리고 복잡한 사람 관절 구조를 구동하기 위해서 다양한 메커니즘을 적용하여 링크 관절 구조를 사용한다. 또한 근력 보조를 위해 내부에 금속 스프링을 포함하고 있으며 전체 구조의 무게를 지지하기 위해 외부 의자나 벽 등에 고정하기 위한 체결 구조를 가지고 있다. 이러한 종래 근력 보조장치는 등록특허공보 제1241800호(2013. 03. 14.)에도 개시된 바 있다.Conventional muscle aiding devices are fabricated using traditional mechanical techniques, most of which are made of rigid materials. Most muscle aids have a rigid material linkage to support the various parts of the arm, and the device is constructed with a curved support to secure the arms. And we use link joint structure by applying various mechanisms to drive complex human joint structure. It also has a metal spring inside to support muscle strength and has a fastening structure for fixing to an external chair or wall to support the weight of the entire structure. Such a conventional muscle strength assisting device has also been disclosed in Patent Registration No. 1241800 (Mar. 14, 2013).

그런데 종래의 근력 보조장치는 구조의 특성 상 착용 부위의 구조 및 외부 지지 부분의 부피가 커지는 문제가 있다. 그리고 단단한 소재를 이용해 장치를 제작하다 보니 장치 자체의 무거운 무게를 지지하기 위해 의자나 외부 구조물에 장치를 설치하여야 해서 사용 장소에 제한이 많다. 또한 수요가 적고 다양한 경우가 발생할 수 있는 생활 보조기구의 특성상 저가의 맞춤형 제작이 필수이나, 종래 장치는 단단한 소재를 사용하므로 가공이 어렵고, 제조 단가가 고가이며, 맞춤 제작이 어려운 문제점이 있다.However, the conventional muscle strength assisting device has a problem in that the structure of the wearable part and the volume of the external supporting part are increased due to the characteristics of the structure. In addition, when a device is manufactured using a rigid material, it is necessary to install the device in a chair or an external structure in order to support the heavy weight of the device itself. In addition, customized production of low cost is required due to the characteristics of the life assisting apparatus which is in a small demand and various cases. However, since the conventional apparatus uses hard material, it is difficult to process, the manufacturing cost is high, and customization is difficult.

본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 해결하기 위해 위하여 안출된 것으로, 기존에 발명되어 판매되고 있는 특정 동작에만 한정된 단순 보조 기구를 떠나 실제 사용자가 착용을 하여 다양한 동작을 하는데 도움이 될 수 있으며, 구조가 단순하고 제조 단가가 낮아 다양한 사용자가 쉽고 편리하게 접근해 사용할 수 있는 근력 보조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned needs, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for a mobile terminal, And a manufacturing cost is low, so that various users can easily and conveniently access and use the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 근력 보조장치는 제 1 뼈대부와 관절을 통해 연결되는 제 2 뼈대부를 움직이는 사용자의 관절 운동에 따른 근력을 보조해주기 위해 상기 사용자에 착용되는 것으로, 일단이 상기 제 2 뼈대부에 결합되는 와이어; 상기 와이어의 움직임을 가이드하기 위해 상기 와이어가 삽입되어 움직일 수 있는 내부 통로를 구비하고 상기 제 1 뼈대부에 결합되는 와이어 가이드; 및 상기 와이어의 타단이 결합되어 상기 제 2 뼈대부의 움직임에 연동하여 움직이는 연동부재와, 상기 연동부재에 대해 상기 와이어를 당기는 방향으로 힘을 발생시키도록 상기 연동부재를 이동 가능하게 지지하기 위해 상기 제 1 뼈대부나 상기 제 1 뼈대부가 연결되는 상기 사용자의 몸통부에 결합되는 당김력 발생기를 구비하고, 상기 와이어를 통해 상기 제 2 뼈대부에 대해 상기 제 1 뼈대부에 대한 상기 제 2 뼈대부의 관절 운동 각도에 따라 변하는 지지력을 제공하는 지지력 발생유닛;을 포함하는 점에 특징이 있다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a muscle assisting apparatus which is worn by a user to assist muscular strength of a user who moves a first skeleton part and a second skeleton part connected through a joint, A wire coupled to the second skeleton portion; A wire guide having an inner passage through which the wire is inserted to guide the movement of the wire, the wire guide being coupled to the first skeleton portion; An interlocking member that is coupled to the other end of the wire and moves in conjunction with the movement of the second skeleton portion; and an interlocking member for movably supporting the interlocking member to generate a force in a direction to pull the wire relative to the interlocking member, And a pulling force generator coupled to the body of the user to which the first skeleton part is connected, wherein the force of the pulling force generator is transmitted to the second skeleton part via the wire and the joint movement of the second skeleton part with respect to the first skeleton part And a supporting force generating unit for providing a supporting force varying depending on the angle.

본 발명에 의한 근력 보조장치는 사용자의 신체에 간편하게 착용되거나 분리될 수 있고, 사용자의 관절 운동하는 신체 부분에 관절 운동 각도에 따라 변하는 지지력을 제공한다. 따라서, 근력이 떨어진 사용자나 반복적으로 관절 운동을 해야 하는 사용자가 힘을 적게 들이고 관절 운동을 원활하게 수행할 수 있도록 돕는다.The muscle force assisting device according to the present invention can be easily worn or detached from the user's body and provides a supporting force that varies depending on the angle of joint motion in the body part of the user's joint. Therefore, a user with low strength or a user who has to exercise repeatedly can help to reduce the force and perform joint exercises smoothly.

또한 본 발명에 의한 근력 보조장치는 단단한 소재의 외골격 부재를 통해 근력을 보조해주는 종래 기술과 달리 사용자의 골격을 프레임으로 이용하고 와이어나 와이어 가이드 등 유연한 소재로 사용자의 근력을 보조해주기 때문에, 구조가 단순하고, 맞춤 제작이 용이하며, 제조 단가가 저렴하여 다양한 사용자들이 쉽고 편하게 접근하여 사용할 수 있는 효과가 있다.Further, unlike the conventional technique in which the muscle force is assisted through the exoskeleton member of the hard material, the muscle aiding device according to the present invention uses the skeleton of the user as a frame and assists the muscular strength of the user with a flexible material such as wire or wire guide. Simple, custom-made, and low in manufacturing cost, so that various users can easily and conveniently access and use the product.

또한 본 발명에 의한 근력 보조장치는 가볍고 부피가 작아 사용자가 착용하는데 불편함이 적고, 착용한 상태로 일상 생활을 하는데 무리가 없다. 또한 관절 운동에 따른 신체 부위의 무게를 보상해주기 위해 단순 탄성체를 직렬로 연결하는 종래 기술과 비교하여 신체 부위의 관절 운동 각도에 따라 변하는 지지력을 신체 부위에 제공함으로써 사용자가 더욱 작은 힘으로 부드러운 관절 운동을 할 수 있도록 해준다.Further, the muscle force assisting device according to the present invention is light and small in volume, so that it is not inconvenient for the wearer to wear it, and it is easy to wear it in daily life. In addition, compared to the prior art in which a simple elastic body is connected in series to compensate for the weight of the body part according to the joint movement, the supporting force that varies according to the angle of the joint motion of the body part is provided to the body part, It is possible to do.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조장치를 착용한 사용자의 뒷모습을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조장치를 착용한 사용자의 옆모습을 나타낸 것이다.
도 3은 도 1에 나타낸 근력 보조장치의 지지력 발생유닛을 분해하여 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조장치의 작용을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 도 4에 나타낸 근력 보조장치의 작용에 따른 지지력 발생유닛의 움직임 변화를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 근력 보조장치의 지지력 발생유닛 및 그 작용을 설명하기 위한 것이다.1 shows a rear view of a user wearing a muscle aiding device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a user wearing a muscle aiding device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is an exploded view of the bearing force generating unit of the muscle power assisting apparatus shown in Fig.
4 is a view for explaining the operation of a muscle power assisting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows the movement of the support force generating unit according to the action of the muscle force assisting device shown in FIG.
6 is a view for explaining a support force generating unit and its operation of a muscle force assisting apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 근력 보조장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조장치를 착용한 사용자의 뒷모습을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조장치를 착용한 사용자의 옆모습을 나타낸 것이며, 도 3은 도 1에 나타낸 근력 보조장치의 지지력 발생유닛을 분해하여 나타낸 것이다.FIG. 1 shows a rear view of a user wearing a muscle aiding device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a side view of a user wearing a muscle aiding device according to an embodiment of the present invention, Is a disassembled view of the bearing force generating unit of the muscle power assisting apparatus shown in Fig.

도 1 내지 도 3에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 근력 보조장치(100)는 와이어(110)와, 와이어 가이드(120)와, 지지력 발생유닛(130)을 포함한다. 본 실시예에 따른 근력 보조장치(100)는 사용자의 신체에 착용되어 사용자의 제 1 뼈대부(10)와 관절(20)을 통해 연결되는 제 2 뼈대부(30)의 관절 운동에 따른 근력을 보조해주어 근력이 떨어진 사용자가 관절 운동을 원활하게 수행할 수 있도록 돕는다. 이러한 근력 보조장치(100)의 작용은 제 2 뼈대부(30)의 관절 운동 각도(α)에 따른 위치 에너지에 따라 제 2 뼈대부(30)에 대한 지지력 발생유닛(130)의 지지력이 변하도록 지지력 발생 구조를 구현함으로써 달성할 수 있다.1 to 3, a muscle force assisting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a wire 110, a wire guide 120, and a bearing force generating unit 130. The muscle force assisting apparatus 100 according to the present embodiment can be applied to the user's body to adjust the muscle force of the second skeleton part 30 connected to the first skeleton part 10 of the user through the joint 20 It helps the user with weak muscles to perform the joint exercise smoothly. The action of the muscle force assisting device 100 is such that the supporting force of the supporting force generating unit 130 with respect to the second skeleton part 30 changes according to the position energy according to the joint motion angle alpha of the second skeleton part 30 Can be achieved by implementing a bearing force generating structure.

이하 본 실시예를 설명함에 있어서, 근력 보조장치(100)가 사용자의 상완부관절 운동을 보조하는 것으로 예를 들어 설명한다. 이에 따라, 제 1 뼈대부(10)는 사용자의 어깨 부분이고, 제 2 뼈대부(30)는 사용자의 상완부이며, 관절(20)은 사용자의 어깨 관절이다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to a case where the muscle strength assisting device 100 assists the user's upper arm joint motion. Accordingly, the first skeleton portion 10 is the shoulder portion of the user, the second skeleton portion 30 is the user's upper arm portion, and the joint 20 is the shoulder joint of the user.

와이어(110)는 그 일단이 제 2 뼈대부(30)의 중간에 결합된다. 와이어(110)를 제 2 뼈대부(30)에 결합하기 위해 와이어 고정부재(112)가 사용된다. 와이어 고정부재(112)는 와이어(110)의 일단이 고정된 상태에서 사용자의 제 2 뼈대부(30) 둘레의 피부 또는 제 2 뼈대부(30) 둘레에 착용된 의복에 결합됨으로써, 와이어(110)를 사용자의 제 2 뼈대부(30)에 고정할 수 있다. 와이어 고정부재(112)로는 벨트 구조나 벨크로 구조 등 사용자의 제 2 뼈대부(30)에 탈착식으로 결합될 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다. 와이어 고정부재(112)로 벨트 구조나 벨크로 구조 등 유연한 소재로 이루어지는 것을 이용하면, 사용자의 신체 움직임에 대한 제약이나 불편함을 줄이고, 신체 구조나 크기가 다른 다양한 사용자에 범용적으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 와이어(110)의 타단은 후술할 지지력 발생유닛(130)의 연동부재(131)에 결합된다. 이러한 와이어(110)는 지지력 발생유닛(130)에서 발생하는 지지력을 사용자의 제 2 뼈대부(30)에 전달한다.One end of the wire 110 is engaged in the middle of the second skeleton portion 30. A wire fixing member 112 is used to connect the wire 110 to the second skeleton portion 30. [ The wire fixing member 112 is coupled to the skin around the second skeleton portion 30 of the user or the garment worn around the second skeleton portion 30 in a state where one end of the wire 110 is fixed, May be secured to the second skeleton portion 30 of the user. As the wire fixing member 112, various structures that can be detachably coupled to the user's second skeleton portion 30 such as a belt structure or a Velcro structure can be used. By using a flexible material such as a belt structure or a velcro structure as the wire fixing member 112, it is possible to reduce restrictions and inconveniences of the user's body movement, and to use it universally for various users having different body structures and sizes . The other end of the wire 110 is coupled to the interlocking member 131 of the support force generating unit 130 to be described later. The wire 110 transfers the supporting force generated in the supporting force generating unit 130 to the second skeleton part 30 of the user.

도 1 및 도 2를 참조하면, 와이어 가이드(120)는 와이어(110)의 움직임을 가이드하기 위해 와이어(110)가 삽입되어 움직일 수 있는 내부 통로를 구비하는 관 형태로 형성된다. 이러한 와이어 가이드(120)는 제 2 뼈대부(30)에서 지지력 발생유닛(130)까지 연장된 와이어(110)가 그 와이어 가이드(120)를 경유하여 지나도록 배치된다. 도면에 나타내지는 않았으나, 와이어 가이드(120)의 내부에는 윤활재가 채워져 와이어(110)가 와이어 가이드(120) 내에서 원활하게 움직일 수 있도록 해줄 수 있다. 와이어 가이드(120)는 사용자의 제 1 뼈대부(10)에 결합된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the wire guide 120 is formed in the shape of a tube having an inner passage through which the wire 110 is inserted to guide the movement of the wire 110. The wire guide 120 is disposed so that the wire 110 extending from the second skeleton portion 30 to the bearing force generating unit 130 passes through the wire guide 120. Although not shown in the drawing, a lubricant may be filled in the wire guide 120, so that the wire 110 can smoothly move in the wire guide 120. The wire guide 120 is coupled to the first bone member 10 of the user.

와이어 가이드(120)를 제 1 뼈대부(10)에 결합하기 위해 와이어 가이드 고정부재(122)가 사용된다. 와이어 가이드 고정부재(122)는 와이어 가이드(120)의 일단이 고정된 상태에서 사용자의 제 1 뼈대부(10) 둘레의 피부 또는 제 1 뼈대부(10) 둘레에 착용된 의복에 결합됨으로써, 와이어 가이드(120)를 사용자의 제 1 뼈대부(10)에 고정할 수 있다. 와이어 가이드 고정부재(122)로는 벨트 구조나 벨크로 구조 등 사용자의 제 1 뼈대부(10)에 탈착식으로 결합될 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다. 와이어 가이드(120)의 타단은 지지력 발생유닛(130) 쪽으로 연장되어 또 다른 와이어 가이드 고정부재(124)에 의해 사용자의 제 1 뼈대부(10)가 연결되는 몸통부(40)에 결합된다. 또 다른 와이어 가이드 고정부재(124) 역시 벨트 구조나 벨크로 구조 등 사용자의 몸통부(40)에 탈착식으로 결합될 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다.A wire guide fixing member 122 is used to connect the wire guide 120 to the first skeleton part 10. [ The wire guide fixing member 122 is coupled to the skin around the user's first skeleton portion 10 or the garment worn around the first skeleton portion 10 in a state where one end of the wire guide 120 is fixed, The guide 120 can be secured to the first skeleton portion 10 of the user. As the wire guide fixing member 122, various structures that can be detachably coupled to the user's first skeleton portion 10 such as a belt structure or a Velcro structure can be used. The other end of the wire guide 120 extends to the supporting force generating unit 130 and is coupled to the body 40 to which the first bone member 10 of the user is connected by another wire guide fixing member 124. The other wire guide fixing member 124 may be of various structures that can be detachably coupled to the body portion 40 of the user, such as a belt structure or a Velcro structure.

도면에는 와이어 가이드 고정부재(122)가 사용자의 제 1 뼈대부(10) 위에 착용되는 보호대(126)에 결합되어 와이어 가이드(120)의 일단을 보호대(126)를 통해 제 1 뼈대부(10)에 결합하는 것으로 나타냈다. 그러나 와이어 가이드 고정부재(122)는 보호대(126)에 의하지 않고 제 1 뼈대부(10)에 직접 결합되어 와이어 가이드(120)의 일단을 제 1 뼈대부(10)에 결합할 수 있다.In the figure, a wire guide fixing member 122 is coupled to a protector 126 which is worn on a user's first framework 10 so that one end of the wire guide 120 is connected to the first framework 10 through a protector 126, Lt; / RTI > However, the wire guide fixing member 122 can be directly coupled to the first skeleton portion 10 without depending on the protector 126, so that one end of the wire guide 120 can be coupled to the first skeleton portion 10.

여기에서, 보호대(126)는 사용자의 제 1 뼈대부(10) 위에 착용되어 와이어(110)에 의해 사용자의 신체에 가해지는 하중을 분산시키는 역할을 한다. 즉, 보호대(126)는 와이어(110)의 방향이 전환되는 부분에서 와이어(110)를 떠받치도록 사용자의 신체와 와이어(110) 사이에 개재되어 와이어(110)를 통해 사용자의 신체에 가해지는 하중을 감소시켜 준다. 보호대(126)로는 플라스틱이나, 고무, 실리콘, 직물 등 완충 성능을 발휘할 수 있는 다양한 소재로 이루어진 것이 이용될 수 있다. 보호대(126)는 사용자의 신체에 얹혀지는 방법으로 사용자의 신체에 착용될 수도 있고, 벨트 구조나 벨크로 구조 등의 고정장치를 통해 사용자의 신체에 탈착식으로 착용될 수도 있다.Here, the protector 126 serves to disperse the load applied to the user's body by the wire 110, which is worn on the first skeleton portion 10 of the user. That is, the protector 126 is interposed between the user's body and the wire 110 to support the wire 110 at a portion where the direction of the wire 110 is switched, Reduce the load. As the protector 126, various materials such as plastic, rubber, silicone, and fabric capable of exhibiting a cushioning performance can be used. The protector 126 may be worn on the wearer's body in a manner that rests on the wearer's body or may be removably attached to the wearer's body through a fastener such as a belt structure or a Velcro structure.

지지력 발생유닛(130)은 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30)에 대해 제 1 뼈대부(10)에 대한 제 2 뼈대부(30)의 관절 운동 각도(α)에 따라 변하는 지지력을 제공한다. 지지력 발생유닛(130)의 관절 각도(α)에 따라 변하는 지지력의 프로파일은 다양하게 설계될 수 있다. 지지력 발생유닛(130)은 와이어(110)를 통한 지지력 전달 시 발생하는 반작용력을 충분히 버틸 수 있도록 제 1 뼈대부(10)나 제 1 뼈대부(10)가 연결되는 사용자의 몸통부(40) 등 사용자의 다양한 신체 부위에 결합될 수 있다. 도면에서 지지력 발생유닛(130)은 사용자의 몸통부(40)에 결합되는 것으로 나타냈다.The supporting force generating unit 130 is configured to apply a supporting force that varies with the angle of motion of the second skeleton portion 30 with respect to the first skeleton portion 10 with respect to the second skeleton portion 30 via the wire 110 to provide. The profile of the supporting force varying according to the joint angle? Of the support force generating unit 130 can be variously designed. The support force generating unit 130 is provided with a body portion 40 of the user to which the first skeleton portion 10 or the first skeleton portion 10 is connected so as to sufficiently support the reaction force generated when the support force is transmitted through the wire 110, Or the like. In the figures, the bearing force generating unit 130 is shown coupled to the body portion 40 of the user.

지지력 발생유닛(130)을 사용자의 신체에 결합하기 위해 지지력 발생유닛 고정부재(138)가 사용된다. 지지력 발생유닛 고정부재(138)는 지지력 발생유닛(130)이 고정된 상태에서 사용자의 몸통부(40) 또는 몸통부(40) 둘레에 착용된 의복에 결합됨으로써, 지지력 발생유닛(130)을 사용자의 몸통부(40)에 고정할 수 있다. 지지력 발생유닛 고정부재(138)로는 벨트 구조나 벨크로 구조 등 유연하고 사용자의 신체에 탈착식으로 결합될 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다.A supporting force generating unit fixing member 138 is used for coupling the supporting force generating unit 130 to the user's body. The support force generating unit fixing member 138 is coupled to the garment worn around the body portion 40 or the body portion 40 of the user in a state where the support force generating unit 130 is fixed, To the body portion 40 of the body. As the supporting force generating unit fixing member 138, various structures, such as a belt structure and a velcro structure, which are flexible and can be detachably coupled to the user's body, may be used.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 지지력 발생유닛(130)은 와이어(110)의 타단이 결합되는 연동부재(131)와, 연동부재(131)를 이동 가능하게 지지하는 당김력 발생기(134)를 포함한다. 연동부재(131)는 와이어(110)와 결합됨으로써 제 2 뼈대부(30)의 움직임에 연동하여 움직인다. 연동부재(131)는 이동 자석(132)과, 이동 자석(132)의 양쪽 측부에 각각 결합되는 한 쌍의 슬라이더(133)를 포함한다. 이러한 연동부재(131)는 그 한 쌍의 슬라이더(133)가 당김력 발생기(134)에 슬라이드 가능하게 결합됨으로써 당김력 발생기(134)에 대해 직선 이동할 수 있다.1 to 3, the supporting force generating unit 130 includes an interlocking member 131 to which the other end of the wire 110 is coupled, and a pulling force generator 134 for movably supporting the interlocking member 131 . The interlocking member 131 moves in conjunction with the movement of the second skeleton portion 30 by being engaged with the wire 110. The interlocking member 131 includes a moving magnet 132 and a pair of sliders 133 which are coupled to both sides of the moving magnet 132, respectively. Such a linking member 131 can be linearly moved with respect to the pulling force generator 134 by being slidably engaged with the pair of sliders 133 by the pulling force generator 134.

당김력 발생기(134)는 연동부재(131)에 대해 와이어(110)를 당기는 방향으로 힘을 발생시키도록 지지력 발생유닛 고정부재(138)를 통해 사용자의 몸통부(40)에 결합된다. 당김력 발생기(134)는 고정판(135)과, 가이드 레일(136)과, 고정 자석(137)을 포함한다. 고정판(135)은 그 일면이 사용자의 몸통부(40)와 마주하도록 몸통부(40)에 고정된다. 가이드 레일(136)은 연동부재(131)의 한 쌍의 슬라이더(133)와 결합될 수 있도록 고정판(135)에 상호 평행하게 한 쌍 마련된다. 연동부재(131)의 슬라이더(133)는 가이드 레일(136)에 슬라이드 가능하게 결합되어 가이드 레일(136)을 따라 직선 왕복 운동한다. 고정 자석(137)은 고정판(135)에 고정되고 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 마주하도록 한 쌍의 가이드 레일(136) 사이에 배치된다. 이동 자석(132)과 고정 자석(137) 사이에 인력(引力)이 발생할 수 있도록 이동 자석(132)과 고정 자석(137)은 서로 다른 극끼리 마주하도록 배치된다. 물론, 연동부재(131)와 당김력 발생기(134)는 도시된 것과 같은 결합 구조 이외의 다양한 다른 결합 구조를 통해 연동부재(131)가 당김력 발생기(134)에 대해 이동하도록 결합될 수 있다.The pulling force generator 134 is coupled to the body portion 40 of the user through the supporting force generating unit fixing member 138 so as to generate a force in a direction of pulling the wire 110 relative to the interlocking member 131. The pulling force generator 134 includes a fixed plate 135, a guide rail 136, and a fixed magnet 137. The fixing plate 135 is fixed to the body portion 40 so that one surface of the fixing plate 135 faces the body portion 40 of the user. A pair of guide rails 136 are provided parallel to the fixing plate 135 so as to be engaged with the pair of sliders 133 of the interlocking member 131. The slider 133 of the linking member 131 is slidably engaged with the guide rail 136 and linearly reciprocates along the guide rail 136. The stationary magnet 137 is fixed to the stationary plate 135 and disposed between the pair of guide rails 136 so as to face the moving magnet 132 of the interlocking member 131. The moving magnet 132 and the stationary magnet 137 are disposed so as to face different poles so that an attractive force may be generated between the moving magnet 132 and the stationary magnet 137. [ Of course, the interlocking member 131 and the pulling force generator 134 can be coupled to move the interlocking member 131 relative to the pulling force generator 134 through various other interlocking structures other than the illustrated interlocking structure.

연동부재(131)가 가이드 레일(136)을 따라 움직일 때 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137)이 겹치는 면적이 변하게 된다. 그리고 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137)이 겹치는 면적에 따라 당김력 발생기(134)에 의해 연동부재(131)에 가해지는 힘이 변하게 된다. 일반적으로, 자석 두 개를 서로 마주하도록 배치하면 두 개의 자석이 겹치는 면적이 50 ~ 60%에서 두 자석의 인력이 최대가 된다. 그리고 두 자석의 겹치는 면적이 그 보다 작아지거나 커지면 두 자석 사이의 인력은 감소하게 된다. 따라서, 제 2 뼈대부(30)의 움직임에 따라 연동부재(131)가 움직이면 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137) 사이의 인력이 변하게 되고, 지지력 발생유닛(130)이 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30)에 제공하는 지지력이 변하게 된다.The overlapping area of the moving magnet 132 of the interlocking member 131 and the fixed magnet 137 of the pulling force generator 134 changes when the interlocking member 131 moves along the guide rail 136. [ The force applied to the interlocking member 131 by the pulling force generator 134 varies depending on the area where the moving magnet 132 of the interlocking member 131 and the fixed magnet 137 of the pulling force generator 134 overlap . Generally, when two magnets are arranged to face each other, the attracting force of the two magnets becomes maximum at an overlapping area of 50 to 60% of the magnets. When the overlapping area of the two magnets becomes smaller or larger, the attractive force between the two magnets decreases. Accordingly, when the interlocking member 131 moves according to the movement of the second skeleton portion 30, the attractive force between the moving magnet 132 of the interlocking member 131 and the fixed magnet 137 of the pulling force generator 134 is changed , The supporting force that the supporting force generating unit 130 provides to the second skeleton portion 30 through the wire 110 is changed.

이하에서는, 본 실시예에 따른 근력 보조장치(100)의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the muscle power assisting apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

도 4의 (a) 및 도 5의 (a)에 나타낸 것과 같이, 근력 보조장치(100)를 착용한 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 들어올리지 않은 상태에서 지지력 발생유닛(130)의 연동부재(131)는 당김력 발생기(134)에 대해 상승한 위치에 있게 된다. 이때, 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137)이 겹치는 면적은 상대적으로 작으며, 지지력 발생유닛(130)이 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30)에 제공하는 지지력도 상대적으로 작다.As shown in FIGS. 4A and 5A, when the user wearing the muscle strength assisting device 100 does not lift the second skeleton portion 30, The member 131 is in the raised position with respect to the pulling force generator 134. At this time, the overlapping area of the moving magnet 132 of the interlocking member 131 and the fixed magnet 137 of the pulling force generator 134 is relatively small, and the supporting force generating unit 130 is connected to the second The supporting force provided to the skeleton portion 30 is also relatively small.

이 상태에서 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 들어올리기 시작하면 연동부재(131)의 이동 자석(132)은 그 자중과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137)과의 인력에 의해 하강하게 된다. 이때, 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137)이 겹치는 면적은 증가하고, 지지력 발생유닛(130)이 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30)에 제공하는 지지력도 증가하게 된다. 즉, 제 1 뼈대부(10)에 대한 제 2 뼈대부(30)의 관절 운동 각도(α)가 일정 크기(예컨대, 90도)까지 증가함에 따라 제 2 뼈대부(30)에 대한 지지력 발생유닛(130)의 지지력도 증가하게 된다. 도 4의 (b) 및 도 5의 (b)에 나타낸 것과 같이, 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 90도 정도 들어올리면, 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137)이 겹치는 면적은 이들 사이의 인력이 최대가 되는 50 ~ 60%에 도달한다. 이때는 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 들어올리기 위해 힘을 가장 많이 주어야 할 때로 지지력 발생유닛(130)이 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30)에 제공하는 지지력이 최대가 된다. 따라서, 사용자는 적은 힘으로 제 2 뼈대부(30)를 들어올리고 들어올린 상태를 유지할 수 있다.In this state, when the user starts lifting the second skeleton portion 30, the moving magnet 132 of the interlocking member 131 is lowered by the attractive force between its own weight and the fixed magnet 137 of the pulling force generator 134 . At this time, the overlapping area of the moving magnet 132 of the interlocking member 131 and the fixed magnet 137 of the pulling force generator 134 increases, and the supporting force generating unit 130 moves the wire- The supporting force provided to the supporting member 30 also increases. That is, as the joint motion angle alpha of the second skeleton part 30 with respect to the first skeleton part 10 is increased to a certain size (for example, 90 degrees), the support force generating unit for the second skeleton part 30 The supporting force of the supporting member 130 also increases. 4 (b) and 5 (b), when the user lifts the second skeleton portion 30 by about 90 degrees, the moving magnet 132 of the interlocking member 131 and the pulling force generator The overlapping areas of the fixed magnets 137 of the first and second permanent magnets 134 reach 50 to 60% at which the attractive force between them becomes maximum. At this time, when the user has to give the most force to lift the second skeleton portion 30, the supporting force provided by the support force generating unit 130 to the second skeleton portion 30 through the wire 110 becomes maximum. Accordingly, the user can lift the second skeleton portion 30 with a small force and maintain the raised state.

반대로, 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 내리면 와이어(110)가 연동부재(131)를 반대 방향으로 당겨 연동부재(131)가 상승하고, 이동 자석(132)과 고정 자석(137)의 겹침 면적의 감소로 제 2 뼈대부(30)에 대한 지지력 발생유닛(130)의 지지력이 감소하게 된다. 이때, 사용자가 제 2 뼈대부(30)로부터 힘을 완전히 빼더라도 제 2 뼈대부(30)에 대한 지지력 발생유닛(130)의 지지력이 서서히 감소하므로, 제 2 뼈대부(30)는 급속하게 하강하지 않고 서서히 하강하게 된다. 따라서, 사용자는 힘을 거의 들이지 않고 제 2 뼈대부(30)를 부드럽게 하강할 수 있다.In contrast, when the user lower the second skeleton portion 30, the wire 110 pulls the interlocking member 131 in the opposite direction so that the interlocking member 131 rises, and the overlapping of the moving magnet 132 and the fixed magnet 137 The supporting force of the supporting force generating unit 130 with respect to the second skeleton portion 30 is reduced. At this time, even if the user completely removes the force from the second skeleton portion 30, the supporting force of the support force generation unit 130 with respect to the second skeleton portion 30 is gradually reduced, so that the second skeleton portion 30 is rapidly lowered But slowly descends. Thus, the user can smoothly lower the second skeleton portion 30 with little or no force.

사람이 손이 하부를 향하도록 팔을 늘어뜨려 팔이 몸통과 평행할 때를 0도로 하고 손이 상부를 향하도록 팔을 들어올릴 때를 180도로 할 경우, 사람이 팔을 들어올릴 때 0도에서 90도까지는 필요한 힘이 증가하다가 90도 이상에서는 감소하게 된다. 따라서, 연동부재(131)의 이동 자석(132)과 당김력 발생기(134)의 고정 자석(137)을 적절하게 배치하면 와이어(110)를 통해 사용자의 팔에 제공하는 지지력을 사용자의 힘 프로파일에 맞춰 변화시킬 수 있다.When a person lifts his / her arm so that his / her hand is downward and the arm is parallel to the torso at 0 ° and the hand is lifted at an angle of 180 °, when the person lifts his / her arm at 0 ° The required force increases up to 90 degrees, but decreases when it exceeds 90 degrees. Accordingly, when the moving magnet 132 of the interlocking member 131 and the fixed magnet 137 of the pulling force generator 134 are appropriately disposed, the supporting force provided to the user's arm through the wire 110 is applied to the user's force profile You can change it.

상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 근력 보조장치(100)는 사용자의 신체에 간편하게 착용되거나 분리될 수 있고, 제 2 뼈대부(30) 등 관절 운동하는 신체 부분에 관절 운동 각도(α)에 따라 변하는 지지력을 제공한다. 따라서, 근력이 떨어진 사용자나 반복적으로 관절 운동을 해야 하는 사용자가 힘을 작게 들이고 관절 운동을 원활하게 수행할 수 있도록 돕는다.As described above, the muscle strength assisting device 100 according to the present embodiment can be easily worn or detached from the user's body, and can be easily attached to or separated from the wearer's body such as the second skeleton portion 30, Thereby providing a varying supporting force. Therefore, a user with a weak muscle strength or a user who has to exercise repeatedly can help to reduce the force and perform the joint exercise smoothly.

이러한 실시예에 따른 근력 보조장치(100)는 지지력 발생유닛(130)에 구비되는 이동 자석(132)과 고정 자석(137)이 서로 겹쳐지는 면적에 따라 지지력 발생유닛(130)이 제 2 뼈대부(30)에 제공하는 지지력이 변한다. 따라서, 이동 자석과 고정 자석의 크기나 자극 배치 구조를 다양하게 변경함으로써 지지력 발생유닛(130)에 의한 지지력의 프로파일을 다양하게 설계할 수 있다.The strength assisting device 100 according to this embodiment is configured such that the supporting force generating unit 130 is moved in the second skeleton part 130 according to the area where the moving magnet 132 and the stationary magnet 137 provided in the supporting force generating unit 130 are overlapped with each other, The supporting force applied to the supporting member 30 varies. Therefore, by varying the size of the moving magnet and the fixed magnet and the pole arrangement structure, it is possible to variously design the profile of the supporting force by the supporting force generating unit 130. [

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 근력 보조장치의 지지력 발생유닛(140) 및 그 작용을 설명하기 위한 것이다.6 is a view for explaining a bearing force generating unit 140 of a muscle force assisting apparatus according to another embodiment of the present invention and its operation.

본 발명의 다른 실시예에 따른 근력 보조장치는 상술한 근력 보조장치(100)와 비교하여 지지력 발생유닛(140)의 구조만 다른 것으로, 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30; 도 2 참조)에 대해 관절 운동 각도(α; 도 2 참조)에 따라 변하는 지지력을 제공한다. 이하에서, 와이어(110)나 와이어 가이드(120) 등 지지력 발생유닛(140) 이외의 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.The muscle force assisting apparatus according to another embodiment of the present invention is different from the above-described muscle force assisting apparatus 100 only in the structure of the supporting force generating unit 140 and is configured such that the second skeleton unit 30 (See Fig. 2) relative to the joint motion angle [alpha] (see Fig. 2). Hereinafter, detailed descriptions of components other than the wire 110, the wire guide 120, and the support force generating unit 140 will be omitted.

도 6에 나타낸 지지력 발생유닛(140)은 와이어(110)의 타단이 결합되는 연동부재(141)와, 연동부재(141)를 회전 운동 가능하게 지지하는 당김력 발생기(144)를 포함한다. 연동부재(141)는 당김력 발생기(144)에 대해 회전하는 회전 디스크(142)를 포함한다. 와이어(110)의 타단은 회전 디스크(142)의 외주면에 마련된 와이어 고정부재(143)에 의해 회전 디스크(142)에 결합된다. 회전 디스크(142)가 회전함에 따라 와이어(110)는 회전 디스크(142)의 외주면에 감기거나 회전 디스크(142)에서 풀리게 된다.The supporting force generating unit 140 shown in Fig. 6 includes an interlocking member 141 to which the other end of the wire 110 is coupled and a pulling force generator 144 for supporting the interlocking member 141 in a rotatable manner. The interlocking member 141 includes a rotating disk 142 that rotates relative to the pulling force generator 144. The other end of the wire 110 is coupled to the rotating disk 142 by a wire fixing member 143 provided on the outer circumferential surface of the rotating disk 142. As the rotating disk 142 rotates, the wire 110 is wound on the outer peripheral surface of the rotating disk 142 or unwound from the rotating disk 142.

당김력 발생기(144)는 연동부재(141)에 대해 와이어(110)를 당기는 방향으로 힘을 발생시키도록 지지력 발생유닛 고정부재(138; 도 4 참조)를 통해 사용자의 몸통부(40)에 결합된다. 당김력 발생기(144)는 고정판(145)과, 캠(146)과, 탄성부재(147)를 포함한다. 고정판(145)은 그 일면이 사용자의 몸통부(40; 도 2 참조)와 마주하도록 몸통부(40)에 고정된다. 캠(146)은 회전 디스크(142)의 중앙에 결합되어 회전 디스크(142)와 함께 고정판(145)에 설치된다. 고정판(145)에는 수직으로 회전축(148)이 구비되고, 회전 디스크(142)와 캠(146)은 이 회전축(148)에 대해 정방향 또는 역방향으로 회전하게 된다. 캠(146)의 외주면 일측에는 탄성부재(147)를 고정하기 위한 탄성부재 고정부재(149)가 구비된다. 탄성부재(147)는 와이어 형태의 신축 가능한 소재로 이루어진 것으로, 그 일단이 고정판(145)에 구비된 탄성부재 고정부재(150)에 결합되고 그 타단이 캠(146)의 탄성부재 고정부재(149)에 결합된다. 탄성부재(147)는 캠(146) 및 회전 디스크(142)를 통해 와이어(110)와 연결됨으로써 와이어(110)에 대해 당기는 방향으로 탄성력을 제공한다.The pulling force generator 144 is coupled to the body portion 40 of the user through the supporting force generating unit fixing member 138 (see FIG. 4) so as to generate a force in the pulling direction of the wire 110 with respect to the interlocking member 141 do. The pulling force generator 144 includes a fixing plate 145, a cam 146, and an elastic member 147. The fixing plate 145 is fixed to the body portion 40 such that one side thereof faces the body portion 40 (see Fig. 2) of the user. The cam 146 is coupled to the center of the rotating disk 142 and installed in the holding plate 145 together with the rotating disk 142. The fixed plate 145 is vertically provided with a rotating shaft 148 and the rotating disk 142 and the cam 146 are rotated in the forward or reverse direction with respect to the rotating shaft 148. On one side of the outer circumferential surface of the cam 146, an elastic member fixing member 149 for fixing the elastic member 147 is provided. One end of the elastic member 147 is connected to the elastic member fixing member 150 provided on the fixing plate 145 and the other end is connected to the elastic member fixing member 149 of the cam 146 ). The elastic member 147 is connected to the wire 110 through the cam 146 and the rotating disc 142 to provide an elastic force in a pulling direction with respect to the wire 110.

캠(146)이 회전함에 따라 탄성부재(147)는 캠(146)의 외주면에 감기거나 캠(146)에서 풀려나면서 그 길이가 변하게 된다. 그리고 탄성부재(147)의 길이 변화와 캠(146)의 회전 위치 변화에 따라 와이어(110)에 제공되는 지지력이 변하게 된다. 즉, 캠(146)이 회전하면서 캠(146)에 연결된 탄성부재(147)의 길이가 변하면, 캠(146)에 대한 탄성부재(147)의 작용력과 탄성부재(147)와 캠(146)의 중심 사이의 수직거리(모멘트 암)도 변하게 된다. 그리고 결과적으로, 회전 디스크(142)에 발생하는 토크가 변하여 와이어(110)에 걸리는 작용력의 프로파일이 바뀌게 된다. 이러한 지지력 발생유닛(140)에서 발생하는 지지력의 프로파일은 캠(146)의 크기나 구조, 회전 디스크(142)의 크기, 탄성부재(147)의 탄성계수 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 캠(146)의 구조나 회전 디스크(142)와의 결합 구조, 캠(146)과 탄성부재(147)와의 결합 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.As the cam 146 rotates, the elastic member 147 is wound on the outer circumferential surface of the cam 146 or released from the cam 146, and its length is changed. The supporting force provided to the wire 110 is changed according to the change of the length of the elastic member 147 and the rotation position of the cam 146. That is, when the length of the elastic member 147 connected to the cam 146 is changed while the cam 146 rotates, the force of the elastic member 147 against the cam 146 and the force of the elastic member 147 against the cam 146 The vertical distance (moment arm) between the centers also changes. As a result, the torque generated in the rotating disk 142 changes and the profile of the acting force applied to the wire 110 is changed. The profile of the bearing force generated in the support force generating unit 140 may be variously changed according to the size and structure of the cam 146, the size of the rotating disk 142, the elastic modulus of the elastic member 147, and the like. The structure of the cam 146 and the coupling structure with the rotating disk 142, and the coupling structure between the cam 146 and the elastic member 147 are not limited to those shown and can be variously changed.

이 밖에 당김력 발생기(144)는 와이어(110)의 연장 방향이 전환되는 부분을 가이드하기 위한 복수의 방향 전환 가이드(151)를 더 포함한다. 방향 전환 가이드(151)는 롤러 형태로 이루어져 와이어(110)가 그 외주면에 접함으로써 완만하게 방향 전환할 수 있다. 방향 전환 가이드(151)를 이용하면 와이어(110)가 와이어 가이드(120)의 끝단을 직선으로 향하도록 와이어(110)의 경로를 적절하게 설계할 수 있다. 그리고 방향 전환 가이드(151)를 이용하면 와이어(110)의 지지력 발생유닛(140)에서 와이어 가이드(120)를 향해 연장되는 부분의 위치를 일정하게 할 수 있고, 와이어(110)가 회전 디스크(142)에 감기거나 회전 디스크(142)로부터 풀릴 때 와이어 가이드(120)에 대해 좌우 방향으로 충격을 주는 문제를 줄일 수 있다.In addition, the pulling force generator 144 further includes a plurality of direction change guides 151 for guiding a portion where the extending direction of the wire 110 is switched. The direction changing guide 151 is formed in a roller shape so that the direction of the wire 110 can be changed smoothly by contacting the outer circumferential surface thereof. The direction of the wire 110 can be appropriately designed so that the wire 110 directs the end of the wire guide 120 in a straight line. The position of the portion of the wire 110 that extends toward the wire guide 120 from the support force generating unit 140 of the wire 110 can be made constant and the wire 110 can be rotated by the rotation disc 142 The problem of impacting the wire guide 120 in the left and right direction can be reduced.

물론, 방향 전환 가이드(151)는 도시된 것과 같은 롤러 구조 이외에, U자형 등 다양한 형태의 굽은 튜브 구조로 이루어질 수 있다. 또한 방향 전환 가이드는 그 밖에 와이어(110)의 경로를 전환시킬 수 있는 다양한 다른 구조를 취할 수 있다.Of course, the direction changing guide 151 may be formed of various shapes of curved tube structures such as a U shape in addition to the roller structure as shown. In addition, the direction change guide may take various other structures capable of switching the path of the wire 110 as well.

상술한 것과 같은 지지력 발생유닛(140)은 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같은 지지력 발생유닛(130)과 같이 사용자의 몸통부(40)에 착용되어 사용자의 제 2 뼈대부(30)에 연결된 와이어(110)와 결합될 수 있다. 그리고 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 움직여 제 2 뼈대부(30)로 와이어(110)를 당기는 힘과 탄성부재(147)의 탄성력에 의해 회전 디스크(142)와 캠(146)이 회전하게 되며, 이에 의해 지지력 발생유닛(140)에서 발생하는 지지력이 변하게 된다.The support force generating unit 140 as described above is mounted on the user's body 40 in a manner similar to the support force generating unit 130 shown in Figures 1 and 2 and is connected to the user's second skeleton 30, (Not shown). The rotation disc 142 and the cam 146 are rotated by the force of the user moving the second skeleton portion 30 to pull the wire 110 to the second skeleton portion 30 and the elastic force of the elastic member 147 Whereby the supporting force generated in the supporting force generating unit 140 is changed.

예컨대, 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 들어올리기 전에 지지력 발생유닛(140)은 도 6의 (a)에 나타낸 것과 같은 상태가 될 수 있다. 이 상태에서 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 들어올리면 캠(146) 및 회전 디스크(142)가 회전축(148)에 대해 회전하고 탄성부재(147)의 길이가 줄어들고, 탄성부재(147)와 캠(146)의 중심 사이의 수직거리(모멘트 암)가 변하여 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30)에 가해지는 지지력이 변하게 된다. 그리고 사용자가 제 2 뼈대부(30)를 일정 각도 이상 들어올릴 때 지지력 발생유닛(140)은 도 6의 (b)에 나타낸 것과 같은 상태가 될 수 있다. 이 상태에서 지지력 발생유닛(140)이 와이어(110)를 통해 제 2 뼈대부(30)에 지지력을 제공함으로써 사용자는 적은 힘으로 제 2 뼈대부(30)를 들어올린 상태를 유지할 수 있다.For example, before the user lifts the second skeleton portion 30, the support force generating unit 140 may be in a state as shown in Fig. 6 (a). In this state, when the user lifts the second skeleton portion 30, the cam 146 and the rotating disk 142 rotate about the rotation axis 148, the length of the elastic member 147 is reduced, The vertical distance (moment arm) between the centers of the cams 146 is changed and the supporting force applied to the second skeleton portion 30 through the wire 110 is changed. When the user lifts the second skeleton portion 30 by more than a predetermined angle, the supporting force generating unit 140 may be in a state as shown in FIG. 6 (b). In this state, the support force generating unit 140 provides a supporting force to the second skeleton portion 30 through the wire 110, so that the user can keep the second skeleton portion 30 lifted with a small force.

이러한 본 실시예에 따른 근력 보조장치 역시, 도 1 및 도 2에 나타낸 근력 보조장치(100)와 같이 사용자의 신체에 간편하게 착용되거나 분리될 수 있고, 제 2 뼈대부(30) 등 관절 운동하는 신체 부분에 관절 운동 각도(α)에 따라 변하는 지지력을 제공한다. 따라서, 사용자가 작은 힘으로 관절 운동을 원활하게 수행할 수 있도록 돕는다.The muscle force assisting device according to the present embodiment can also be easily worn or detached from the body of the user like the muscle force assisting device 100 shown in FIGS. 1 and 2, And provides a bearing force that varies depending on the joint motion angle alpha. Therefore, it helps the user to perform the joint motion smoothly with a small force.

이상 본 발명에 대하여 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명한 실시예로 한정되는 것은 아니다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described above.

예를 들어, 도면에는 본 발명에 의한 근력 보조장치가 사용자의 상완부 관절 운동을 보조하는 것으로 나타냈으나, 본 발명에 의한 근력 보조장치는 상완부 이외에 사용자의 다양한 신체 부위에 대한 관절 운동을 보조하는데 이용될 수 있다.For example, although the figure shows that the muscle aiding device according to the present invention assists the user's upper arm joint motion, the present invention can be applied to assist the articulation of the user's various body parts in addition to the upper arm .

또한 도면에는 본 발명에 의한 근력 보조장치가 와이어(110)의 방향이 전환되는 부분에서 와이어(110)를 떠받치는 보호대(126)를 구비하는 것으로 나타냈으나, 보호대(126)는 생략될 수도 있다.Although the figure shows that the muscle aiding device according to the present invention is provided with a protector 126 that supports the wire 110 at the portion where the direction of the wire 110 is switched, the protector 126 may be omitted .

또한 도면에는 와이어 가이드(120)가 두 개의 와이어 가이드 고정부재(122)(124)를 통해 사용자의 신체에 결합되는 것으로 나타냈으나, 와이어 가이드(120)는 하나의 고정부재를 통해 사용자의 신체에 결합될 수도 있다.In addition, although the figure shows that the wire guide 120 is coupled to the user's body through two wire guide fixing members 122 and 124, the wire guide 120 is connected to the body of the user through one fixing member .

10 : 제 1 뼈대부 20 : 제 2 뼈대부
30 : 관절 40 : 몸통부
100 : 근력 보조장치 110 : 와이어
112, 143 : 와이어 고정부재 120 : 와이어 가이드
122, 124 : 와이어 가이드 고정부재
126 : 보호대 130, 140 : 지지력 발생유닛
131, 141 : 연동부재 132 : 이동 자석
133 : 슬라이더 134, 144 : 당김력 발생기
135, 145 : 고정판 136 : 가이드 레일
137 : 고정 자석 138 : 지지력 발생유닛 고정부재
142 : 회전 디스크 146 : 캠
147 : 탄성부재 148 : 회전축
149, 150 : 탄성부재 고정부재 151 : 방향 전환 가이드10: first skeletal part 20: second skeletal part
30: joint 40: body part
100: muscle strength assisting device 110: wire
112, 143: wire fixing member 120: wire guide
122, 124: wire guide fixing member
126: Protector 130, 140: Bearing force generating unit
131, 141: interlocking member 132: moving magnet
133: slider 134, 144: pulling force generator
135, 145: Fixing plate 136: Guide rail
137: stationary magnet 138: supporting force generating unit fixing member
142: rotating disk 146: cam
147: elastic member 148:
149, 150: elastic member fixing member 151: direction changing guide

Claims (5)

제 1 뼈대부와 관절을 통해 연결되는 제 2 뼈대부를 움직이는 사용자의 관절 운동에 따른 근력을 보조해주기 위해 상기 사용자에 착용되는 근력 보조장치에 있어서,
일단이 상기 제 2 뼈대부에 결합되는 와이어;
상기 와이어의 움직임을 가이드하기 위해 상기 와이어가 삽입되어 움직일 수 있는 내부 통로를 구비하고 상기 제 1 뼈대부에 결합되는 와이어 가이드; 및
상기 와이어의 타단이 결합되어 상기 제 2 뼈대부의 움직임에 연동하여 움직이는 연동부재와, 상기 연동부재에 대해 상기 와이어를 당기는 방향으로 힘을 발생시키도록 상기 연동부재를 이동 가능하게 지지하기 위해 상기 제 1 뼈대부나 상기 제 1 뼈대부가 연결되는 상기 사용자의 몸통부에 결합되는 당김력 발생기를 구비하고, 상기 와이어를 통해 상기 제 2 뼈대부에 대해 상기 제 1 뼈대부에 대한 상기 제 2 뼈대부의 관절 운동 각도에 따라 변하는 지지력을 제공하는 지지력 발생유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 근력 보조장치.A muscle assisting apparatus worn by a user to assist muscular strength of a user who moves a first skeleton part and a second skeleton part connected to the joint through joints,
A wire whose one end is coupled to the second skeleton portion;
A wire guide having an inner passage through which the wire is inserted to guide the movement of the wire, the wire guide being coupled to the first skeleton portion; And
An interlocking member which is engaged with the other end of the wire and moves in conjunction with the movement of the second skeleton part; and a second interlocking member which moves the interlocking member in a first direction to movably support the interlocking member to generate a force in a direction pulling the wire relative to the interlocking member. And a pulling force generator coupled to a body portion of the user to which the first skeleton portion is connected, wherein the force of the pulling force generator is transmitted to the second skeleton portion via the wire, the joint motion angle of the second skeleton portion with respect to the first skeleton portion And a supporting force generating unit for providing a supporting force varying in accordance with the weight of the user. 제 1 항에 있어서,
상기 연동부재는 이동 자석을 포함하고,
상기 당김력 발생기는 상기 이동 자석과 마주하도록 배치되어 상기 이동 자석의 움직임에 따라 상기 이동 자석과 겹치는 면적이 변하도록 상기 제 1 뼈대부나 상기 몸통부에 결합되는 고정 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 근력 보조장치.The method according to claim 1,
Wherein the interlocking member comprises a moving magnet,
Wherein the pulling force generator comprises a fixed magnet disposed to face the moving magnet and coupled to the first skeleton portion or the body portion so that an area overlapping with the moving magnet changes according to the movement of the moving magnet. Auxiliary device. 제 1 항에 있어서,
상기 연동부재는 상기 와이어를 감을 수 있도록 상기 와이어의 타단이 결합되는 회전 디스크를 포함하고,
상기 당김력 발생기는, 상기 제 1 뼈대부나 상기 몸통부에 일면이 마주하도록 결합되는 고정판과, 상기 회전 디스크와 결합되고 상기 회전 디스크와 함께 상기 고정판에 수직인 회전축에 대해 회전할 수 있도록 상기 고정판에 설치되는 캠과, 상기 캠의 회전에 따라 상기 캠에 감길 수 있도록 일단이 상기 고정판에 결합되고 타단이 상기 캠에 결합되어 상기 와이어에 대해 당기는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 근력 보조장치.The method according to claim 1,
Wherein the interlocking member includes a rotating disk to which the other end of the wire is coupled so that the wire can be wound,
The pulling force generator includes a fixed plate coupled to the first skeleton portion and the body portion so as to face each other, and a holding plate coupled to the rotating disk and rotatable with respect to the rotating shaft perpendicular to the fixed plate, And an elastic member having one end coupled to the fixed plate and the other end coupled to the cam so as to be wound on the cam in accordance with the rotation of the cam and to provide an elastic force in a direction of pulling the wire against the cam. . 제 3 항에 있어서,
상기 당김력 발생기는 상기 와이어의 연장 방향이 전환되는 부분을 가이드하기 위해 상기 고정판에 결합되는 방향 전환 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근력 보조장치.The method of claim 3,
Wherein the pulling force generator further comprises a direction changing guide coupled to the fixing plate to guide a portion where the extension direction of the wire is changed. 제 1 항에 있어서,
상기 와이어의 방향이 전환되는 부분에서 상기 와이어를 떠받치도록 상기 사용자와 상기 와이어 사이에 개재되어 상기 와이어에 의해 상기 사용자에 가해지는 하중을 분산시키는 보호대;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근력 보조장치.The method according to claim 1,
And a protector interposed between the user and the wire so as to support the wire at a portion where the direction of the wire is switched to disperse a load applied to the user by the wire. .
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