KR20170000926A - 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비 및 이의 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 보행자의 하퇴와 발의 각도가 변형되며 탄성체가 변형되는 시점 및 탄성운동 범위를 제어하여 적은 힘에도 고효율의 추진력을 얻는 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비에 관한 것이다.

Description

발목 추진 보조를 위한 착용형 장비 {Ankle foot orthosis for supporting ankle joint power}
본 발명은, 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 하퇴와 발이 이루는 각도가 변형되어 발생하는 힘을 탄성체에 저장 후 방출하여, 이동에 필요한 추진력을 더해줌으로서, 인체의 힘줄과 인대에 가해지는 부담을 보조해 주되, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 변화에 대응하여 탄성체가 탄성운동 하는 범위를 제어 가능한, 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비에 관한 것이다.
일반적으로, 보행자가 걸을 시 무릎과 발목 사이에 형성된 하퇴와, 허리와 무릎 사이에 형성된 상퇴가 이루는 각도 변화에 의해 탄성 부재를 압축 시키고, 탄성부재가 복원되는 힘을 이용하여 하퇴를 밀어주는 착용기가 널리 이용되고 있다.
도 1에서는 상기와 같은 기술을 이용한 종래의 착용기를 도시하고 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 착용기는 사용자의 허리에 장착하는 허리 링크와, 허리 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 대퇴에 따라 배치되는 대퇴 링크와, 대퇴 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 종아리에 따라 배치되는 종아리 링크와, 종아리 링크와 회전 가능하게 연결하고 있고, 사용자의 다리에 장착하는 다리 링크와, 대퇴 링크 또는 종아리 링크로부터 성장하고 있는 지주에 지지를 받고 있어 슬관절의 회전축보다 전방에 위치하는 풀리와, 한쪽 끝이 허리 링크에 대한 대퇴 링크의 회전축선보다 전방에서 허리 링크에 연결하고 있고, 도중에 풀리에 걸려 타단이 종아리 링크에 대한 다리 링크의 회전축보다 후방에서 다리 링크에 연결하고 있는 끈 모양 탄성부재를 포함하여 구성된다.
이때, 상기와 같은 구조를 가지는 종래의 착용기는 상퇴와 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘을 탄성부재에 저장하기 때문에 허리 링크와 대퇴 링크의 회전축과, 대퇴 링크와 종아리 링크를 연결하는 회전축, 및 종아리 링크와 다리 링크를 연결하는 각각의 회전축이 보행자의 관절을 연결하는 각각의 회전축과 동일한 위치에 구성되지 않을 시, 보행에 불편함이 발생되기 때문에 보행자마다 그에 적합한 구조로 제작을 해야 한다는 단점을 가진다.
또한, 탄성부재에 힘을 저장하기 위해 탄성부재의 일측 단부가 허리링크에 연결되어, 허리 부분이 탄성부재의 탄성운동을 위한 고정 축으로 사용됨으로써, 착용자의 허리에 힘이 가해져 보행에 불편함을 줄 수 있는 단점을 가진다.
상기와 같은 착용기가 가지고 있는 문제점을 해결하고자, 보행자의 보행을 보조하되 인체공학적으로 설계되어 보행 보조 장치를 착용한 상태에서 일상적인 생활 시에도 착용자가 불편함을 느끼지 않으며, 탄성체의 탄성운동 범위를 제어하여 고효율의 추진력을 얻을 수 있는 착용기의 필요성이 대두되고 있다.
일본공개특허 제2012-100983호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 발생하는 하퇴의 회전력을 이동에 필요한 추진력으로 재활용하여 인체의 움직임을 보조하되, 인체공학적으로 설계되어 본 착용기를 착용하더라도 일반적인 움직임의 불편함을 최소화 하도록 하는 것이다.
또한, 탄성체의 탄성 운동 범위를 제어하여 탄성체의 탄성 운동에서 얻을 수 있는 추진력을 향상 시키는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비는, 보행자의 신발(10) 외면에 고정되는 제1 결합부(100); 보행자의 하퇴를 감싸며, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200); 양측 단부가 상기 제1 결합부(100)와 상기 제2 결합부에 연결되며, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에서 발생하는 힘을 저장하는 탄성체(300); 및 상기 탄성체(300)가 복원되며 발생하는 힘을 가중 시키는 복합운동부(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복합운동부(400)는, 상기 제1 결합부(100)의 후측에 결합되며, 상기 탄성체(300)의 탄성 운동에 대응하여 상하 탄성 운동하는 탄성 운동부(410)와, 길이방향 일측이 상기 탄성 운동부(410)에 상하 회전운동 가능하도록 결합되고, 길이방향 타측이 상기 탄성체(300)에 결합되는 제1 탄성체 고정부(420), 및 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 회전을 제한하는 강성 제어장치(430)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 결합부(100)는 보행자의 신발(10) 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임(110), 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임(120), 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 타측 단부를 서로 연결하며, 신발(10)의 후면과 마주보는 내측에 신발(10)에 삽입되는 결합부재(131)가 돌출 형성되고, 외측에 상기 복합 운동부(400)가 결합되는 후면 프레임(130)을 포함하고, 상기 제2 결합부(200)는 길이방향 일측이 상기 측면 프레임(110)의 상측 단부에 발목의 운동 방향으로 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴에 고정되는 한 쌍의 회전 프레임(210)과, 각각의 상기 회전 프레임(210)에서 후측으로 돌출 형성되되, 각 단부가 서로 연결되는 제2 탄성체 고정부(220)를 포함하며, 상기 탄성체(300)는 양측 단부가 상기 제1 탄성체 고정부(420)와 상기 제2 탄성체 고정부(220)에 각각 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비는, 상기 후면 프레임(130)의 상하 단부에서 각각 후측으로 돌출 형성된 지지판(132)과, 각각의 상기 지지판(132)을 연결하는 슬라이딩 바(132)룰 포함하고, 상기 탄성 운동부(410)는 상기 슬라이딩 바(132)에 끼워지는 압축 스프링(411)과, 상기 슬라이딩 바(132)에 끼워져 상기 제1 탄성체 고정부(420)에서 전달되는 힘으로 상기 압축 스프링(411)을 압축 시키는 슬라이딩 부재(412)를 포함하며, 상기 제1 탄성체 고정부(420)는 상기 슬라이eld 부재(412)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성 제어장치(430)는, 상기 제1 결합부(100)와 마주보는 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 전측 단부와 연결부재로 연결되며, 상기 연결부재의 길이를 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비의 제어 방법은, 보행 시 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘이 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)를 통해 상기 탄성체(300)와 상기 압축 스프링(411)에 전달되는 에너지 전달단계(10S); 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)에서 전달된 힘에 의해 상기 탄성체(300)가 인장되고 상기 압축 스프링(411)이 압축되는 에너지 저장단계(20S); 및 상기 탄성체(300)와 상기 압축 스프링(411)이 탄성력으로 외부에서 힘이 가해지기 전의 형상으로 복원되며 보행자에게 추진력을 전달하는 에너지 방출단계(30S); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기 및 이의 제어 방법은, 일반적으로 보행, 런닝, 점핑 등 인체 운동 시 발생하는 하퇴의 회전력을 이동에 필요한 추진력으로 재활용하여 사용함으로써, 이동에 필요한 발목의 힘줄 및 인대에 가해지는 힘을 최소화 시키는 장점을 가진다.
또한, 보행자가 운동하며 하퇴와 발의 각도 변화에 따라 변형된 탄성체가 복원되며 발생하는 힘을 가중시켜 적은 힘으로 고효율의 추진력을 얻는 효과를 가진다.
또한, 제1 결합부가 일반적으로 보행자가 착용한 상태에서 생활하는 신발에 결합 가능한 구조로 이루어져, 착용형 발목 가변 강성 장치를 착용한 상태에서 활동 시 발생하는 이질감이 최소화 되어 착발목 추진 보조를 위한 착용형 장비를 사용하기 위한 적응 기간을 최소화 한다는 장점을 가진다.
도 1은 종래의 착용기를 나타낸 개념도.,
도 2는 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비를 나타낸 측면 단면도.(신발과 결합 시)
도 3은 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비를 나타낸 사시도.(측면 및 후면)
도 4는 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비를 나타낸 사시도.(후면)
도 5는 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비의 복합운동부를 나타낸 사시도.(탄성체 제거 시)
도 6은 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비를 나타낸 측면 단면도.(신발과 분리 시)
도 7은 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비의 제어 방법을 나타낸 순서도.
이하, 상기와 같은 본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비에 대하여 설명하도록 한다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비는 보행자의 신발(10) 외면에 고정되는 제1 결합부(100)와, 보행자의 하퇴를 감싸며, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200)와, 양측 단부가 상기 제1 결합부(100)와 상기 제2 결합부에 연결되며, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에서 발생하는 힘을 저장하는 탄성체(300), 및 변형된 상기 탄성체(300)가 복원되며 발생하는 힘을 가중 시키는 복합운동부(400)를 포함하여 구성된다.
상세히 설명하면, 상기 제1 결합부(100)가 보행자의 발을 보호하는 신발(10)에 결합되고, 상기 제2 결합부(200)가 보행자의 무릎과 발목 사이에 형성된 하퇴에 결합되어, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 따라 발생하는 힘을 탄성체(300)에 저장하여 보행 추진력으로 이용하되, 상기 복합운동부(400)가 상기 탄성체(300)가 복원되며 발생하는 힘을 가중시켜 외부에서 입력되는 힘에 의해 얻을 수 있는 탄성체(300)의 탄성력을 향상시킴으로서, 추진력을 향상 시키는 것이다.
이하 에서는 상기와 같은 원리를 이용한 본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비를 상세히 설명하도록 한다.
도 3을 참조하여 설명하면 상기 제1 결합부(100)는 보행자의 신발(10) 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임(110)과, 한 쌍의 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임(120), 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 신발(10)의 후면과 마주보는 내측에 신발(10)에 삽입되는 결합부재(131)가 돌출 형성되고, 외측에 상기 복합 운동부(400)가 결합되는 후면 프레임(130)을 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 보행자의 발 뒤꿈치를 지지하는 신발(10)의 후면 뒷굽에 홈이 형성되어 상기 결합부재(131)가 끼움 결합되고, 상기 전면 프레임(110)의 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착 결합되어 상기 제1 결합부(100)가 신발(10)에 고정된다. 즉, 결합부재(131)에 의해 상기 제1 결합부(100)가 신발(10)의 후측 뒷굽에 끼워져 신발(10)의 상하 운동에 의해 변위가 생기는 것을 방지하고, 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착 결합된 전면 프레임(120)에 의해 신발(10)의 전후 운동이 발생 하더라도 결합부재(131)가 신발(10)의 뒤굽에 형성된 홈에서 빠져 나가는 것을 방지한다.
즉, 신발(10)의 뒷굽에 상기 결합부재(131)가 끼워지는 홈을 형성하는 간단한 방법으로 일반적으로 널리 사용되는 신발(10)에 상기 제1 결합부(100)를 고정시키는 것이 가능해져 신발(10)의 파손을 최소화 하고 결합 구조를 단순화 시킨다는 장점을 가지며, 상기 전면 프레임(120)의 경우 신발(10)의 후측에서 전측으로 갈수록 상측으로 굽어지는 구조로 형성되는 신발(10)의 앞닫이에 밀착 결합되어 보행자가 보행 시 불편함을 느끼지 않도록 구성된 것이다.
뿐만 아니라, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 제1 결합부(100)는 한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부에 신발(10)의 좌우 양측을 압박하는 볼트가 형성되어 신발(10)의 좌우 양측에 형성된 홈에 나사 결합하는 구조를 통해 신발(10)과 결합될 수 있다.
또한, 상기 제2 결합부(200)는 길이방향 일측이 상기 측면 프레임(110)의 상측 단부에 발목의 운동 방향으로 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴에 고정되는 한 쌍의 회전 프레임(210)과, 각각의 상기 회전 프레임(210)에서 후측으로 돌출 형성되되, 각 단부가 서로 연결되는 제2 탄성체 고정부(220)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 제1 결합부(100)가 신발(10)에 결합되어 보행자의 발 운동에 대응하고, 상기 제2 결합부(200)가 보행자의 하퇴 좌우 측면에 결합되어 보행자의 하퇴 운동에 대응하므로, 보행 시 보행자의 신발(10)과 하퇴가 이루는 각도에 대응하여 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)가 형성하는 각도가 변형되는 것이다.
이때, 도면상에는 상기 측면 프레임(110)과 상기 회전 프레임(210)이 힌지 결합되어 보행자의 발목 상하 운동에 대응하는 구조가 도시되어 있지만, 이 외에도 측면 프레임(110)과 회전 프레임(210)을 유니버설 조인트로 연결하여 보행자의 발목 운동의 자유도를 높이는 구조 등 다양한 구조가 가능하므로 한정하지 않으며, 상기 회전 프레임(210)의 경우 보행자의 하퇴 변위에 대응하도록, 각각의 회전 프레임(210)을 연결하는 링 형상의 고정밴드(230)가 길이방향 타측에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명인 발목 강성 보조를 위한 신발 결합형 착용기는 상기 탄성체(300)의 양측 단수가 상기 제1 탄성체 고정부(132)와 상기 제2 탄성체 고정부(220)에 각각 결합되어 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 대응하여 그 형상이 변화되되, 탄성체(300)의 변형 시점과 탄성운동 범위는 상기 복합운동부(400)에서 제어된다.
탄성체(300)가 변화되는 발과 하퇴가 이루는 각도는 상기 강성 제어장치(400)에서 제어된다.
도 4와 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 복합운동부(400)는 상기 제1 결합부(100)의 후측에 결합되며, 상기 탄성체(300)의 탄성 운동에 대응하여 상하 탄성 운동하는 탄성 운동부(410)와, 길이방향 일측이 상기 탄성 운동부(410)에 상하 회전운동 가능하도록 결합되고, 길이방향 타측이 상기 탄성체(300)에 결합되는 제1 탄성체 고정부(420), 및 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 회전을 제한하는 강성 제어장치(430)를 포함하여 구성되며, 상기 강성 제어장치(430)는 제1 결합부(100)와 마주보는 제1 탄성체 고정부(420)의 전측 단부와 연결부재로 연결되어, 연결부재의 길이를 제어하는 것이다.
이때, 상기 탄성 운동부(410)가 상기 탄성체(300)의 탄성 운동에 대응하여 상하 탄성 운동하기 위하여, 상기 후면 프레임(130)의 상하 단부에 각각 후측으로 돌출 형성된 지지판(132)과, 각각의 상기 지지판(132)을 연결하는 슬라이딩 바(133)가 형성되며, 탄성운동부(410)는 상기 슬라이딩 바(133)에 끼워지는 압축 스프링(411)과, 슬라이딩 바(132)에 끼워져 상기 제1 탄성체 고정부(420)에서 전달되는 힘으로 상기 압축 스프링(411)을 압축 시키는 슬라이딩 부재(412)를 포함하여 이루어지며, 제1 탄성체 고정부(420)는 슬라이딩 부재(412)에 연결된다.
도 6을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비는 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 좁아질 시 발생하는 힘을 저장하여 추진력으로 사용한다. 이때, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 좁아질 시 상기 제1 결합부(100)와 마주보는 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 전측 단부와 연결부재로 연결된 상기 강성 제어 장치(430)에 의해, 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 회전이 제한되어 상기 탄성체(300)가 늘어나며 탄성체(300)의 일측과 타측에 각각 연결된 제1 탄성체 고정부(420)와 상기 제2 탄성체 고정부(220)가 형성하는 각도가 벌어지게되며 탄성체(300)가 변형된다.
이때, 상기 강성 제어장치(430)는 상기 탄성체(300)가 변형되며 발생되는 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 타측 변위에 대응하여 상기 연결부재의 길이를 제어하여 상기 탄성 운동부(410)를 상측으로 이동시켜 상기 슬라이딩 부재(412)가 상기 압축 스프링(411)을 압축하며 상측으로 이동하게 된다.
그리고, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도가 좁아지며 상기 탄성체(300)에 가해지는 힘이 줄어들 시, 짧아진 상기 연결부재의 길이가 고정되어 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 일측이 고정된 상태에서 타측이 회전하게 된다.
결국, 상기 제1 탄성체 고정부(420)와 상기 연결부재가 연결된 위치가 회전축이 되고, 상기 압축 스프링(411)이 복원되며 발생하는 힘과 상기 탄성체(300)가 복원되며 발생되는 힘이 동일한 방향으로 작용하여 제1 탄성체 고정부(420)의 타측이 회전하는 힘을 더해 회전 모멘트를 가중시켜 파워를 증가시키는 것이다. 따라서, 본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비는 이동 시 발목 관절의 효과적인 추진을 가능하게 한다.
아울러, 상기 강성 제어장치(430)는 상기 제1 후면 프레임(130)과 서로 마주보는 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 전측 단부와 연결부재로 연결되며, 상기 연결부재의 길이를 제어하는 레버(431)를 더 포함할 수 있으며, 상기 연결부재는 다양한 물질을 사용 가능하나 끈, 보든 케이블(bowden cable), 스마트 물질(smart material), 탄성체 중 선택되는 어느 하나가 사용되는 것을 권장한다.
이때, 상기 레버(431)는 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 타측 변위에 대응하여 상기 연결부재의 길이를 제어하며, 그 제어 방법은 제1 탄성체 고정부(420)의 기울기 변화를 이용하는 방법, 상기 탄성체(300)의 변형도를 이용하는 방법, 제1 탄성체 고정부(420)와 상기 제2 탄성체 고정부(220)의 이격 거리를 이용한 방법 등 다양한 방법이 가능하므로 한정하지 않는다.
본 발명인 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비의 제어 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이 보행 시 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘이 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)를 통해 상기 탄성체(300)와 상기 압축 스프링(411)에 전달되는 에너지 전달단계(10S)와, 제1 결합부(100) 및 제2 결합부(200)에서 전달된 힘에 의해 상기 탄성체(300)가 인장되고 상기 압축 스프링(411)이 압축되는 에너지 저장단계(20S), 상기 탄성체(300)와 상기 압축 스프링(411)이 탄성력으로 외부에서 힘이 가해지기 전의 형상으로 복원되며 보행자에게 추진력을 전달하는 에너지 방출단계(30S)를 포함하여 이루어진다.
즉, 보행자의 운동에 대응하는 상기 에너지 전달단계(10S)와, 상기 에너지 저장단계(20S)와, 상기 에너지 방출단계(S30)가 반복되어 보행자의 운동을 보조하되, 상기 에너지 방출단계(S30)에서 인장되었던 상기 탄성체(300)와 압축되었던 상기 압축 스프링(411)이 복원되며 발생되는 힘이 동일한 방향으로 작용하여, 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 타측이 회전하는 힘을 더해 회전 모멘트를 가중시켜 작은 힘을 이용해 고효율의 추진력을 얻는 것이다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 : 신발
100 : 제1 결합부 110 : 측면 프레임
120 : 전면 프레임
130 : 후면 프레임 131: 결합부재
132 : 지지판
133 : 슬라이딩 바
200 : 제2 결합부 210 : 회전 프레임
220 : 제2 탄성체 고정부
230 : 고정밴드
300 : 탄성체
400 : 복합운동부 410 : 탄성 운동부
411 : 압축 스프링 412 : 슬라이딩 부재
420 : 제1 탄성체 고정부 430 : 강성 제어장치

Claims (6)

  1. 보행자의 신발(10) 외면에 고정되는 제1 결합부(100);
    보행자의 하퇴를 감싸며, 길이방향 일측이 상기 제1 결합부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴 상측에 고정되는 제2 결합부(200);
    양측 단부가 상기 제1 결합부(100)와 상기 제2 결합부에 연결되며, 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에서 발생하는 힘을 저장하는 탄성체(300); 및
    상기 탄성체(300)가 복원되며 발생하는 힘을 가중 시키는 복합운동부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복합운동부(400)는,
    상기 제1 결합부(100)의 후측에 결합되며, 상기 탄성체(300)의 탄성 운동에 대응하여 상하 탄성 운동하는 탄성 운동부(410)와, 길이방향 일측이 상기 탄성 운동부(410)에 상하 회전운동 가능하도록 결합되고, 길이방향 타측이 상기 탄성체(300)에 결합되는 제1 탄성체 고정부(420), 및 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 회전을 제한하는 강성 제어장치(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비.

  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 결합부(100)는 보행자의 신발(10) 좌우 측면에 밀착되는 한 쌍의 측면 프레임(110),
    한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 일측 단부를 서로 연결하며, 상면이 신발(10)의 앞닫이 하면에 밀착되는 전면 프레임(120),
    한 쌍의 상기 측면 프레임(110)의 길이방향 타측 단부를 서로 연결하며, 신발(10)의 후면과 마주보는 내측에 신발(10)에 삽입되는 결합부재(131)가 돌출 형성되고, 외측에 상기 복합 운동부(400)가 결합되는 후면 프레임(130)을 포함하고,
    상기 제2 결합부(200)는 길이방향 일측이 상기 측면 프레임(110)의 상측 단부에 발목의 운동 방향으로 회전 가능하게 결합되고, 길이방향 타측이 보행자의 하퇴에 고정되는 한 쌍의 회전 프레임(210)과,
    각각의 상기 회전 프레임(210)에서 후측으로 돌출 형성되되, 각 단부가 서로 연결되는 제2 탄성체 고정부(220)를 포함하며,
    상기 탄성체(300)는 양측 단부가 상기 제1 탄성체 고정부(420)와 상기 제2 탄성체 고정부(220)에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는, 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비는,
    상기 후면 프레임(130)의 상하 단부에서 각각 후측으로 돌출 형성된 지지판(132)과, 각각의 상기 지지판(132)을 연결하는 슬라이딩 바(133)룰 포함하고,
    상기 탄성 운동부(410)는 상기 슬라이딩 바(133)에 끼워지는 압축 스프링(411)과, 상기 슬라이딩 바(133)에 끼워져 상기 제1 탄성체 고정부(420)에서 전달되는 힘으로 상기 압축 스프링(411)을 압축 시키는 슬라이딩 부재(412)를 포함하며,
    상기 제1 탄성체 고정부(420)는 상기 슬라이딩 부재(412)에 결합되는 것을 특징으로 하는, 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 강성 제어장치(430)는,
    상기 제1 결합부(100)와 마주보는 상기 제1 탄성체 고정부(420)의 전측 단부와 연결부재로 연결되며, 상기 연결부재의 길이를 제어하는 것을 특징으로 하는, 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비.
  6. 제 4항에 의한 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비의 제어 방법으로서,
    보행 시 보행자의 발과 하퇴가 이루는 각도 변화에 의해 발생하는 힘이 상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)를 통해 상기 탄성체(300)와 상기 압축 스프링(411)에 전달되는 에너지 전달단계(10S);
    상기 제1 결합부(100) 및 상기 제2 결합부(200)에서 전달된 힘에 의해 상기 탄성체(300)가 인장되고 상기 압축 스프링(411)이 압축되는 에너지 저장단계(20S); 및
    상기 탄성체(300)와 상기 압축 스프링(411)이 탄성력으로 외부에서 힘이 가해지기 전의 형상으로 복원되며 보행자에게 추진력을 전달하는 에너지 방출단계(30S); 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발목 추진 보조를 위한 착용형 장비의 제어 방법.




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