KR20220038090A

KR20220038090A - 교정 장치

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Publication number: KR20220038090A
Application number: KR1020227004791A
Authority: KR
Inventors: 메이케 크루텔; 샬롯 마쿼트; 조나스 본만; 마르쿠스 투테만; 카스텐 보겔; 토스텐 파트; 벤자민 쉬르마이스터; 폴라 클리커트; 올리버 미제라
Original assignee: 오토복 에스에 운트 코. 카게아아
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2022-03-25
Also published as: WO2021013650A1; EP3999001A1; DE102019119645B4; US20210015650A1; JP2022541210A; US20220079796A1; EP3999001B1; CN114126549A; US11259949B2; CA3146207A1; AU2020318498A1; DE102019119645A1; US11850179B2

Abstract

본 발명은 사용자의 허리를 지지하는 교정 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는, - 기계식 에너지 저장장치(18), - 골반 부품(6), - 제1 힘 전달 요소(26)를 포함하는 상체 부품(4) 및, - 제2 힘 전달 요소(28)를 포함하는 대퇴부 부품(2)을 구비하며, ㆍ제1 회전 축(14)을 중심으로 회전할 수 있는 대퇴부 부품(2)은 골반 부품(6)에 결합되어 있고, ㆍ상체 부품(4)은 골반 부품(6) 쪽으로 이동 가능하게 결합되어 있고, ㆍ상체 부품(4)이 골반 부품(6) 쪽으로 이동함으로써 제1 힘 전달 요소(26)는 제2 힘 전달 요소(28)와 맞물려 이동 및 맞물리지 않은 상태로 이동할 수 있으며, ㆍ제1 힘 전달 요소(26)가 제2 힘 전달 요소(28)와 맞물릴 경우, 대퇴부 부품(2)이 상체 부품(26) 쪽으로 회전함으로써 기계식 에너지 저장장치(18)가 충전될 수 있고, 방전될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

교정 장치

본 발명은 사용자의 허리를 지지하는 교정 장치에 관한 것이다.

이러한 교장 장치는 이미 오래전부터 선행 기술에 공지되어 있고, 특히 무거운 물건을 들어 올려야 하는 사람을 지지하기 위해 사용된다. 추가로, 이러한 장치는 구부린 자세로 일해야 하는 사람을 위해 사용된다.

전술한 장치는 예컨대 US 443 113 A에 공지되어 있다. 상기 장치는 착용자의 대퇴부에 배열된 대퇴부 부품을 구비한다. 또한, 상기 장치는 멜빵(shoulder belt)을 통해 착용자의 상체에 배치되기도 한다. 상기 멜빵과 대퇴부 요소 사이에 판 스프링이 제공되며, 상기 판 스프링은 몸을 굽힐 때 휘어지고 위치 에너지(potential energy)로 충전된다. 이로 인해, 상기 판 스프링은 상체에 힘을 가하게 되어 몸의 스트레칭을 지지하게 된다. 그러나 상체와 대퇴부 사이의 각도가 변할 경우 생성된 힘이 계속해서 작용하는 단점이 있다. 결국, 이러한 힘은 예컨대 계단을 오를 때 또는 앉을 때에도 작용하고, 이로 인해 경우에 따라 방해가 되고 불편을 느낄 수 있다.

US 2017/0196712 및 US 2017/0360588 A1은 원리상 전술한 장치와 유사한 장치를 공지하고 있다. 그러나 사람이 쉽게 똑바로 서도록 도움을 주는 허리 또는 상체를 지지하는 힘이 지속적으로 작용하지 않는다. 첫 번째 선행 기술에서, 정해진 경사각이 초과 될 경우, 즉 장치의 상체 부품과 장치의 대퇴부 부품 사이의 각도가 미리 정해진 각도 미만으로 형성될 경우에만 힘이 작용한다. 이러한 각도에 도달할 때까지 상체가 대퇴부 쪽으로 기울어질 수 있으며, 이때 액추에이터 또는 에너지 저장장치가 원활하게 충전되지 않는다. 그렇지만, 상체가 대퇴부 쪽으로 정해진 임계 각도 미만인 각도, 즉 상체가 대퇴부 쪽으로 기울어진 각도를 형성할 경우에 비로소 상기 장치에서 지지력이 작용한다.

마지막에 언급된 선행 기술은 중력이 작용하는 수직 방향으로 상체가 정해진 각도를 형성할 경우에 비로소 지지력이 작용하는 장치를 공지하고 있다. 이로써, 장치의 착용자가 앉을 때 힘의 작용이 억제되며, 이때 상체는 수직 방향으로 정해진 각도를 초과하지 않는다. 그러나 사람이 몸을 구부려 앉을 때 정해진 각도를 초과할 경우, 지지력은 자동으로 작용한다.

선행 기술은 서로 다른 가능성을 공지하고 있으며, 예를 들어, 자유롭게 움직일 수 있는 능동 상태로부터 예를 들어 더는 움직일 수 없거나 또는 단지 저항에 부딪혀 움직일 수 있는 부동 상태 또는 제동 상태로 조인트가 이동할 수 있다. 예를 들어, EP 2 645 958 B1은 자성(magnetic)으로 변환되는 조인트를 공지하고 있다.

전술한 것은 모든 면에서, 즉 원하는 필요한 경우에 확실하게 힘이 작용하도록 조절되지 않을 뿐만 아니라, 지지력이 필요 없거나 또는 허리에 압박을 가하거나 또는 지지하지 않아도 되는 상황과 움직임에서도 힘이 작용하는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 선행 기술의 단점을 개선 또는 적어도 완화하는 교정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적은 사용자의 허리를 지지하기 위한 교정 장치를 통해 해결되며, 상기 장치는 기계식 에너지 저장 장치, 골반 부품, 제1 힘 전달 요소를 포함하는 상체 부품, 제2 힘 전달 요소를 포함하는 대퇴부 부품을 구비한다. 이때, 상기 대퇴부 부품은 회전 축을 중심으로 회전할 수 있도록 골반 부품에 결합된다. 또한, 상기 상체 부품은 골반 부품 쪽으로 움직일 수 있다. 상체가 골반 부품 쪽으로 움직임으로써 제1 힘 전달 요소는 제2 힘 전달 요소와 맞물려 이동할 수 있고, 맞물리지 않은 상태로 이동할 수 있다. 상기 제1 힘 전달 요소가 제2 힘 전달 요소와 맞물릴 경우 대퇴부 부품이 상체 부품 쪽으로 회전함으로써 기계식 에너지 저장장치가 충전될 수 있고, 방전될 수 있다.

본 발명은 허리가 항상 지지 될 필요가 없다는 인식에 바탕을 두고 있으며, 이것은 예를 들어 착용자의 상체 흉부 또는 등 부분에 배치된 상체 부품과 착용자의 대퇴부 사이의 각도가 정해진 각도, 두 신체 부위가 서로 반대로 회전하는 정해진 각도 미만일 경우에 해당한다. 오히려, 지지가 필요한 경우는 상체, 예를 들어 착용자의 흉곽과 착용자의 골반 사이에서 회전이 발생하는 경우이다. 본 발명에 따른 장치로 인해 착용자의 상체와 골반 사이에서 이러한 회전이 발생할 경우 지지력이 지속적으로 작용하게 된다. 이와 반대로, 상체가 골반 쪽으로 움직이지 않고 상체가 대퇴부 쪽으로 회전할 경우, 지지력은 작용하지 않는다.

이때, 상기 제1 힘 전달 요소와 제2 힘 전달 요소는 상기 두 개의 힘 전달 요소가 서로 맞물릴 경우 두 요소 사이에 힘이 전달될 수 있고, 서로 맞물리지 않을 경우 힘이 전달되지 않도록 형성된다. 또한, 상기 두 개의 힘 전달 요소는 여러 번 맞물리고, 맞물리지 않은 상태로 이동할 수 있도록 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 두 개의 요소가 형상 끼워 맞춤 및/또는 두 개의 요소가 억지 끼워 맞춤, 특히 바람직하게는 두 개의 요소가 마찰 연결되는 것이다.

본 발명에 따라, 바람직하게는 착용자의 등 또는 흉곽에 배치된 상체 부품이 바람직하게는 착용자의 골반에 배치된 골반 부품 쪽으로 이동하는 것이며, 이것은 상기 제1 힘 전달 요소를 제2 힘 전달 요소와 맞물리게 하기 위한 것이다. 그런 다음, 또 다른 회전으로 인해 에너지 저장장치가 역학 에너지로 충전되거나 방전될 수 있다. 골반 부품 쪽으로 상체 부품이 이동하지 않을 경우, 두 개의 힘 전달 요소는 서로 맞물리지 않은 상태로 제공되고, 상체 부품 쪽으로 대퇴부 부품의 이동으로 인해 상기 에너지 저장장치가 활발하게 충전되지 않는다. 따라서, 스트레칭을 지지하는 힘이 제공될 수 없다.

바람직하게는, 기계식 에너지 저장장치는 적어도 하나의 스프링 요소를 구비하거나, 또는 스프링 요소를 구비한다. 이를 위해 선택적으로 또는 추가로 상기 기계식 에너지 저장장치는 적어도 하나의 압력 저장장치, 공압식 및/또는 유압식 시스템 및/또는 유압식 에너지 저장장치를 구비한다.

본 발명에 따른 교정 장치의 형태로 인해, 일반적으로 앉을 때와 계단을 오를 때 상체 부품과 골반 부품 사이에서 충분한 이동이 발생하지 않고, 스트레칭을 지지하는 추가 힘이 제공되지 않는 반면, 무거운 물건을 들어올릴 때 지지력이 작용한다. 이러한 방식의 이동에서 상기 상체 부품이 골반 부품 쪽으로 이동하고, 이로 인해 상기 제1 힘 전달 요소가 제2 힘 전달 요소와 맞물린다. 이러한 상태에서 상기 대퇴부 부품이 골반 부품 쪽으로 회전할 경우, 기계식 에너지 저장장치는 위치 에너지(potential energy)를 통해 충전되며, 이로 인해 스트레칭을 지지하는 힘이 제공된다.

바람직한 실시 형태에 따라, 상기 제1 힘 전달 요소는 기어 휠(gear wheel)을 구비하며, 상기 기어 휠은 제2 회전 축을 중심으로 편심으로 회전할 수 있도록 골반 부품에 결합된다. 이러한 실시 형태에서 상기 제2 힘 전달 요소는 바람직하게는 기어 휠을 구비하며, 상기 기어 휠은 회전 불가능하게 상기 대퇴부 부품에 결합된다.

바람직하게는, 상체 부품이 골반 부품 쪽으로 이동할 경우 상기 제1 힘 전달 요소가 제2 회전 축을 중심으로 회전하도록 상기 상체 부품은 제1 힘 전달 요소와 결합, 특히 제1 힘 전달 요소의 기어 휠과 결합 된다. 이러한 이동으로 인해, 바람직하게는 상기 제1 힘 전달 요소의 기어 휠은 경우에 따라 기어 휠을 구비하는 제2 힘 전달 요소와 접촉하고, 상기 제2 힘 전달 요소와 맞물린다. 예를 들어, 착용자가 몸을 굽힘으로써 이러한 상태에서 대퇴부가 상체 쪽으로 이동할 경우, 기계식 에너지 저장장치는 위치 에너지로 충전된다.

역방향 이동시, 착용자 신체의 스트레칭을 지지하는 힘이 착용자의 대퇴부 및/또는 상체에 작용함으로써 추가로 이러한 위치 에너지가 다시 전달된다. 상체와 이러한 상체에 고정된 상체 부품이 골반 쪽과 이러한 골반에 고정된 골반 부품 쪽으로 역으로 이동할 경우에 비로소 상기 제1 힘 전달 요소가 제2 힘 전달 요소와 맞물리지 않게 되고, 기계식 에너지 저장장치가 다시 충전될 수 없거나, 또는 계속해서 방전될 수 있다.

바람직하게는, 상기 상체 부품과 제1 힘 전달 요소는 서로 대응하는 연결요소를 구비하기 때문에 상체 부품은 다양한 위치에서 상기 제1 힘 전달 요소와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상체 부품은 돌출부 또는 팁 또는 핀을 구비할 수 있으며, 상기 돌출부는 제1 힘 전달 요소의 리세스(recess) 또는 홈에 삽입될 수 있다. 당연히, 역방향 실시 형태도 가능하며, 이 경우 상기 제1 힘 전달 요소가 돌출부, 팁 또는 핀을 구비하고, 리세스 및 홈이 상체 부품에 제공된다. 실질적인 실시 형태와 무관하게 상체와 제1 힘 전달 요소가 서로 다른 위치 및 서로 마주보는 방향으로 고정되는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는, 이러한 서로 다른 위치는 상기 제1 힘 전달 요소가 서로 다른 각도 위치에서 제2 회전 축을 중심으로 배치되는 것이다. 이로 인해, 두 개의 힘 전달 요소가 서로 맞물리도록 골반 부품 쪽으로 상체 부품의 빠른 이동이 조절될 수 있다. 기계식 에너지 저장장치가 이동하는 동안 어느 시점에 충전될 수 있는지 조절될 수 있다.

특히 바람직하게는, 상기 교정 장치는 슬라이딩 장치를 구비하며, 상기 슬라이딩 장치는 골반 부품에 대해 정해진 임계 각도 미만의 각도가 상체 부품에 제공될 경우 상기 제1 힘 전달 요소 및/또는 제2 힘 전달 요소가 서로 겹쳐진 상태로 이동하도록 형성된다. 상기 장치의 착용자가 몸을 똑바로 세울 경우, 상체 부품과 골반 부품 사이의 각도는 대략 180°이다. 착용자가 등을 구부리거나, 또는 상체를 골반 부품 쪽으로 구부릴 경우, 이러한 각도는 전술한 각도 미만으로 제공된다. 이때, 각도가 정해진 임계 각도를 넘을 경우, 각도는 정해진 이러한 임계 각도 미만으로 제공되고, 따라서 상기 슬라이딩 장치가 두 개의 힘 전달 요소를 겹쳐진 상태로 이동시킨다. 바람직하게는, 상기 슬라이딩 장치는 제1 힘 전달 요소 또는 제2 힘 전달 요소를 이동시키는 반면, 또 다른 힘 전달 요소는 회전 불가능하게 제공된다. 전술한 것에 대해 선택적으로 상기 슬라이딩 장치는 제1 힘 전달 요소뿐 아니라 제2 힘 전달 요소를 이동시킨다.

전술한 실시 형태에서 상체 부품이 골반 부품 쪽으로 이동할 경우 두 개의 힘 전달 요소가 계속해서 서로 겹쳐진 상태로 이동하고, 임계 각도에 도달할 경우 서로 맞물리는 것과 달리, 여기서 설명되는 실시 형태에서 두 개의 힘 전달 요소가 서로 겹쳐진 상태로 먼저 이동하지 않는다. 두 개의 힘 전달 요소는 상체와 골반 부품 사이의 각도가 정해진 임계 각도를 넘을 경우에 비로소 이동하기 때문에 이동 후에 상기 두 개의 힘 전달 요소가 서로 맞물린다.

특히 바람직하게는, 상기 슬라이딩 장치는 상기 골반 부품에 대해 정해진 임계 각도를 초과하는 각도가 상체에 제공될 경우, 상기 제1 힘 전달 요소 및/또는 제2 힘 전달 요소가 서로 분리되어 이동하도록 제공된다.

상기 제1 힘 전달 요소 및/또는 제2 힘 전달 요소를 이동시키기 위해, 상기 슬라이딩 장치는 이동할 각각의 힘 전달 요소에 힘이 작용하도록 제공된다. 바람직하게는, 각각의 힘 전달 요소가 이동되었고, 두 개의 힘 전달 요소가 서로 맞물리거나 또는 맞물리지 않은 상태로 이동되고 난 후, 이러한 힘이 유지되는 것이다. 이로 인해, 실수로 상태가 변하는 것이 억제된다. 상기 두 개의 힘 전달 요소가 슬라이딩 장치의 힘에 의해 맞물려 이동할 경우, 이를 위해 사용된 힘이 유지되며, 이것은 두 개의 힘 전달 요소가 실수로 맞물리지 않은 상태로 이동하여 교정 장치의 기능이 손상되는 것을 억제하기 위한 것이다. 동일한 것이 두 개의 힘 전달 요소를 맞물리지 않은 상태로 이동시키는 힘에도 적용된다. 또한, 이러한 힘은 유지되는 것이 바람직하며, 이것은 각각의 힘 전달 요소가 실수로 슬라이딩 되어 두 개의 힘 전달 요소가 다시 맞물려 이동하는 것을 억제하기 위한 것이다.

바람직하게는, 상기 골반 부품 또는 대퇴부 부품에 적어도 두 개의 자석 및 또 다른 부품에 적어도 하나의 자석이 장착되며, 상체 부품이 골반 부품 쪽으로 이동할 때 각도가 정해진 임계 각도를 넘어설 경우 상기 자석이 힘을 가하여 힘의 방향이 바뀌도록 한다. 이러한 실시 형태에서, 상기 슬라이딩 장치는 전술한 자석을 구비한다. 바람직하게는, 상체 부품 또는 적어도 두 개의 자석이 장착된 골반 부품에 상기 자석이 서로 다른 방향으로 배치된다. 이것이 의미하는 것은 자석 가운데 적어도 하나의 자석은 N극, 그리고 적어도 하나의 또 다른 자석은 S극이 교정 장치의 또 다른 각각의 부품 쪽을 향한다는 것이다.

상체 부품과 골반 부품 사이의 각도가 정해진 임계 각도를 초과할 경우, 두 개으 힘 전달 요소는 서로 맞물리지 않는다. 바람직하게는, 두 개의 힘 전달 요소가 서로 분리된 상태를 유지하도록 힘이 작용하는 것이다. 이것은 자석이 서로에게 힘을 가함으로써 발생한다. 이것은 예를 들어 반발력일 수 있다. 이것은 골반 부품의 자석과 대퇴부 부품의 자석이 거의 가까이 배치됨으로써 달성되기 때문에 자석의 동일 극, 즉 각각의 S극 또는 각각의 N극이 서로 같은 방향을 향하도록 제공된다. 상기 골반 부품이 대퇴부 부품 쪽으로 이동할 경우, 각각의 부품에 장착된 자석도 함께 이동한다. 이로 인해, 결국 자석이 서로 마주보고 슬라이딩 된다. 골반 부품에 대해 상체 부품의 각도가 정해진 임계 각도를 넘는 순간, 바람직하게는 골반 부품 또는 대퇴부 부품의 제2 자석이 또 다른 부품의 적어도 하나의 자석 영역으로 이동한다. 이때, 서로 당기는 힘이 작용하며, 그 이유는 두 개의 자석의 다른 극이 서로 마주보는 방향을 향하기 때문이다.

바람직하게는, 상기 교정 장치는 능동 상태 및 부동 상태로 이동될 수 있다. 지금까지 능동 상태는 설명되었고, 능동 상태는 상체 부품이 골반 부품 쪽으로 이동함으로써 제1 힘 전달 요소와 제2 힘 전달 요소가 서로 맞물려 이동 및 서로 맞물리지 않은 상태로 이동될 수 있다는 것으로 특징 된다. 그러나 부동 상태에서 이것은 불가능하다. 부동 상태에서 상체 부품이 골반 부품 쪽으로 이동할 경우, 두 개의 힘 전달 요소는 서로 맞물리지 않거나, 또는 맞물리지 않은 상태가 된다.

바람직하게는, 상기 장치는 적어도 하나의 작동 요소를 구비하며, 상기 작동 요소가 작동함으로써, 본 발명에 따른 장치가 능동 상태로부터 부동 상태 및/또는 역방향으로 이동할 수 있다. 상기 작동 요소로 인해, 예를 들어 상체 부품의 이동으로부터 제1 힘 전달 요소의 이동이 분리된다. 작동 요소가 새로 작동함으로써 힘 전달 요소가 맞물려 이동할 수 있도록 다시 결합된다.

바람직하게는, 상기 기계식 에너지 저장장치는 적어도 하나의 스프링 요소, 바람직하게는 코일 스프링을 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명은 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 실시 형태에 따라 교정 장치가 적용된 상태를 도시하고 있고,
도 2 및 도 3은 장치의 부품을 서로 다른 측면으로 도시하고 있고,
도 4는 도 2 및 도 3의 부품을 분해도로 도시하고 있고,
도 5는 부분적으로 분해된 상태의 부품을 도시하고 있고,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 부품을 도시하고 있고,
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 부품을 개략적으로 도시하고 있고,
도 11 및 도 12는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 부품을 개략적으로 도시하고 있고,
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시 형태가 적용된 상태를 도시하고 있다.

도 1은 교정 장치가 적용된 상태를 도시하고 있다. 상기 장치는 사용자의 대퇴부에 배치된 대퇴부 부품(2) 및 상체에 배치된 상체 부품(4)을 구비한다. 또한, 상기 장치는 사용자의 골반에 배치된 골반 부품(6)을 구비한다. 상기 골반 부품(6)뿐 아니라, 대퇴부 부품(2) 및 상체 부품(4)은 사용자의 개별 신체 부위에 배치된다.

또한, 상기 교정 장치는 조인트 장치(10)를 도시하고 있으며, 상기 조인트 장치는 도시된 실시 예에서 다양한 목적을 충족시킨다. 한편, 상기 대퇴부 부품(2)은 제1 회전 축(14)을 중심으로 회전하는 제1 레일(12)을 통해 골반 부품(6)에 결합된다. 상기 상체 부품(4)은 제2 레일(16)을 통해 상기 골반 부품(6)에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 이러한 실시 예에서 상기 회전 축은 제1 회전 축(14)에 대응한다.

또한, 상기 교정 장치는 기계식 에너지 저장장치(18)를 구비하며, 이러한 저장장치는 도시된 실시 예에서 인장 스프링에 해당한다.

도 2는 상기 골반 부품(6)을 확대하여 도시하고 있다. 여기서 상기 대퇴부 부품(2)의 제1 레일(12)이 배치될 수 있는 제1 연결 요소(20)와, 상체 부품(14)의 제2 레일(16)이 배치된 제2 연결 요소(22)를 구비한다는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 기계식 에너지 저장장치(18)가 배치되어 있는 레버(24)가 도시되어 있다.

도 3은 도 2에 따른 장치를 측면도로 도시하고 있다. 도시된 실시 예에서 상기 상체 부품(4)의 일부에 해당하는 제2 연결 요소(22)에는 프런트 기어 휠로 형성된 제1 힘 전달 요소(26)가 제공된다. 대응하는 제2 힘 전달 요소(28)는 대퇴부 부품(2)의 일부에 해당하는 레버(24)에 형성된다. 도 4에는 작동 방식의 이해를 위해 분해도가 도시된다. 상기 레버(24)에는 제2 힘 전달 요소(28)가 형성된다. 상기 제2 연결 요소(22)는 분리된 부품으로서 제1 힘 전달 요소(26) 상에 위치한다. 상기 제1 힘 전달 요소는 네 개의 돌출부(30)를 구비하며, 상기 돌출부는 이를 위해 제공된 제2 연결 요소(22)의 네 개의 개구(32)에 삽입된다. 도 4에서 알 수 있는 것은 상기 돌출부(30) 가운데 두 개의 돌출부에 자석(34)이 장착되며, 상기 자석은 조립된 상태에서 각각의 개구(32)를 지나 돌출된다. 마찬가지로, 루프 요소(roof element)에는 일련의 자석(38)을 구비하는 슬라이딩 장치(36)가 회전 불가능하게 결합된다. 도시된 실시 예에서, 이러한 자석은 상기 슬라이딩 장치(36)의 전체 테두리 주변으로 제공되며, 이로 인해 상기 제1 힘 전달 요소(26)의 자석(34)에 영향을 준다. 도 4에서 상기 슬라이딩 장치(36)의 상단부에는 포지셔닝 자석(40)이 도시되어 있고, 상기 포지셔닝 자석은 대응하는 카운터 자석(42)과 함께 작용하며, 상기 카운터 자석은 골반 부품(6)에 결합되어 있다. 상기 포지셔닝 자석(40)과 카운터 자석(42)은 다른 극끼리 마주보도록 배치된다. 도시된 실시 예에서, 상기 슬라이딩 장치(36)는 상기 골반 부품(6)의 네 개의 서로 다른 위치에 회전 불가능하게 고정될 수 있다.

상기 상체 부품(4)과 제2 연결 요소(22)가 골반 부품(6) 쪽으로 회전할 경우, 자석(38)에 대해 자석(34)의 위치가 바뀐다. 이러한 자석은 정해진 각도, 즉 이러한 각도를 중심으로 상체 부품(4)이 골반 부품(6) 쪽으로 회전하는 소정의 각도에서 자석(38)의 극성이 바뀌기 때문에 이러한 각도에 도달할 때까지 자석(34, 38) 사이에서 당기는 힘이 작용하고, 이러한 각도부터 밀치는 힘이 작용한다. 당기는 힘으로부터 밀치는 힘으로 바뀌는 순간 상기 제1 힘 전달 요소(26)는 도 3에 도시된 위치로부터 슬라이딩 되고, 제2 힘 전달 요소(28)와 맞물린다.

원주 방향으로 슬라이딩 될 수 있는 고정 장치(44)를 통해 상기 제2 힘 전달 요소(28)에 대해 제1 힘 전달 요소(26)의 위치가 고정될 수 있기 때문에 두 개의 힘 전달 요소 가운데 하나의 힘 전달 요소의 슬라이딩이 더이상 발생하지 않는다. 이로 인해, 두 개의 힘 전달 요소(26, 28)가 맞물리는 것이 억제되거나, 또는 맞물리지 않은 상태로 제공될 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 부품의 일부가 부분적으로 조립된 상태를 도시하고 있다. 상기 골반 부품(6)에는 슬라이딩 장치(36)가 제공된다. 또한, 두 개의 카운터 자석(42) 및 제1 힘 전달 요소(26)가 도시되어 있다. 상기 고정 장치(44)를 통해 제2 연결 요소(22)에 대해 상기 제1 힘 전달 요소(26)가 고정될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 교정 장치용 조인트 장치(10)를 도시하고 있다. 상기 조인트 장치는 제2 연결 요소(22), 제1 연결 요소(20) 및 레버(24)를 구비하고 있으며, 고정 플레이트(46)를 통해 도시되어 있지 않은 골반 부품(6)에 배치된다. 도시된 실시 예에서, 상기 제1 힘 전달 요소(26)는 랩 스프링(wrap spring)으로서 형성되어 있다. 상기 제2 힘 전달 요소(28)는 도 6 및 도 7에 도시되어 있지 않고, 상기 랩 스프링(26)의 안쪽에 뻗어 있는 로드 또는 샤프트로서 형성되어 있다.

도 7은 도 6에 도시되어 있는 실시예를 다른 각도에서 바라본 장치를 도시하고 있다. 여기서 제1 힘 전달 요소(26)가 도시되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 대퇴부 부품(2)에는 구동 핀(48)이 제공되어 있으며, 상기 구동 핀은 부분적으로 해체된 도 8에 더 명확하게 도시되어 있다. 상기 구동 핀은 핀(52)이 구동 핀(48)의 리세스(50) 쪽으로 이동할 경우 이러한 핀(52)이 삽입되는 리세스(50)를 구비한다. 이것은 굽은 긴 홀(54)을 따라 형성된다. 상기 핀(52)이 리세스(50)와 맞물리고 난 후, 두 개의 부품이 계속해서 이동함으로써 랩 스프링이 이동하며, 이로 인해 상기 랩 스프링의 횡 단면이 작아진다. 이때, 랩 스프링으로서 형성된 제1 힘 전달 요소와 샤프트로서 형성되어 있고, 랩 스프링(26)의 안쪽에 제공된 제2 힘 전달 요소(28) 사이가 마찰 연결된다.

도 9는 또 다른 조인트 장치(10)를 개략적으로 도시하고 있다. 상기 제1 연결 요소(20)에는 대퇴부 부품(2)의 일부가 도시되어 있다. 상기 제2 연결 요소(22)에는 상체 부품(4)의 일부가 제공되어 있다. 전술한 것의 중간에는 하우징(62)이 도시되어 있다. 기계식 에너지 저장 장치(18)는 탄성 부품의 형태로 상기 제1 연결 요소(20)와 하우징(62) 사이에 배치되어 있으며, 상기 하우징은 도시되어 있지 않은 골반 부품(6)에 회전 가능하게 결합되어 있다.

도시된 실시 예에서, 원형의 마찰 턴투어(56)가 상기 하우징(62)에 제공되어 있다. 상기 제1 연결 요소(20)와 연결 요소에 결합된 대퇴부 부품(2)은 제1 회전 축(14)을 중심으로 회전 가능하게 도시되어 있지 않은 골반 부품(6)에 결합되어 있다. 상기 제2 연결 요소(22)는 마찰 돌출부(58)를 구비하고, 레버(60)를 통해 동일한 회전 축(14)을 중심으로 회전 가능하게 골반 부품(6)에 결합되어 있다. 도시된 실시 예에서, 상기 마찰 돌출부(58)는 제1 힘 전달 요소(26)를 형성하고 있고, 상기 마찰 턴투어(56)는 제2 힘 전달 요소(28)를 형성한다.

도 9는 상기 마찰 돌출부(58)와 마찰 외벽(56) 사이에 틈새가 존재하는 상황을 도시하고 있고, 따라서 전술한 마찰 돌출부와 마찰 외벽 사이에서 마찰 연결이 발생하지 않는다. 이러한 상태에서 상기 대퇴부 부품(2)과 연결된 대퇴부가 리프팅 될 경우, 도시된 실시 예에서 상기 대퇴부는 제1 회전 축(14)을 중심으로 시계 방향으로 회전한다. 또한, 상기 하우징(62)은 기계식 에너지 저장 장치(18)를 통해 회전 축(14)을 중심으로 회전한다. 두 개의 힘 전달 요소(26, 28) 사이에 마찰 연결이 존재하지 않기 때문에, 상기 기계식 에너지 저장 장치(18)는 더는 충전되지 않는다.

도 10은 상기 상체 부품(4)이 골반 부품(6) 쪽으로 회전된 상황을 도시하고 있지만 이러한 상황은 도 10에 도시되어 있지 않으며, 그 이유는 예컨대 교정 장치 착용자가 몸을 앞쪽으로 굽힌 상태이기 때문이다. 상기 상체 부품(4)은 상기 골반 부품(6) 쪽으로 시계 반대 방향으로 회전되었다. 이로 인해, 상기 제2 연결 요소(22)의 마찰 돌출부(58)가 하우징(62)의 마찰 외벽(56)과 접촉하게 되고, 이러한 마찰 외벽 쪽으로 가압 되기 때문에 두 개의 요소 사이에 마찰 연결이 발생한다. 이러한 상황에서 상기 대퇴부가 리프팅, 즉 대퇴부 부품(2)이 회전 축(14)을 중심으로 시계 방향으로 회전할 경우, 상기 하우징(62)은 마찰 연결로 인해 더는 상체 부품(4) 쪽으로 회전하지 않는다. 그 대신, 기계식 에너지 저장 장치(18)가 충전되고, 탄성 요소가 회전한다. 이로 인해, 착용자가 똑바로 서는 것을 지지하는 힘, 즉 대퇴부 부품(2)이 시계 방향 반대로 회전하는 그러한 힘이 발생한다.

도 11 및 도 12는 또 다른 실시 예를 도시하고 있다. 회전 가능한 기어 휠(64)을 통해 제2 연결 요소(22)가 상기 골반 부품(6)에 결합된다. 도 11 및 도 12에 도시되어 있지 않은 대퇴부 부품(2)이 결합될 수 있는 제1 연결 요소(20)에는 코일 스프링(66)이 결합되어 있다. 도 11은 상기 대퇴부 부품(12)과 제1 연결 요소(20)가 시계 반대 방향으로 회전할 수 있는 상황을 도시하고 있으며, 이때 코일 스프링(66)이 원활하게 충전되지 않는다. 이 경우, 작은 기어 휠(70)이 회전한다. 톱니를 포함하는 상기 작은 기어 휠(70) 가운데 위쪽에 있는 기어 휠은 기어 휠(64)의 톱니가 없는 영역(68)에 놓이기 때문에 이러한 작은 기어 휠(70)은 기어 휠(64)과 맞물리지 않으며, 따라서 작은 기어 휠(70)이 회전할 수 있고, 이때 상기 코일 스프링(66)은 충전되지 않는다.

도 12는 제2 연결 요소(22)에 결합될 수 있는 상체 부품(4)이 고관절 부품(6) 쪽으로 회전된 또 다른 상황을 도시하고 있다. 이로 인해, 상기 기어 휠(64)이 이러한 기어 휠의 회전 축을 중심으로 회전하기 때문에 기어 휠 없는 영역(68)이 아니라 기어 휠이 제공된 영역이 위쪽 작은 기어 휠(70)과 맞물린다. 이러한 상황에서 상기 대퇴부 부품(2)은 제1 연결 요소(20)와 함께 회전하고, 제1 회전 축(14)을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하기 때문에 코일 스프링(66)이 충전된다.

도 13 내지 도 15는 도 11 및 도 12에서 서로 다른 위치에 적용된 상태의 부품을 포함하는 장치를 도시하고 있다. 상기 도면에는 대퇴부 부품(2), 상체 부품(4) 및 특히 코일 스프링(66)과 기어 휠(64)을 명확하게 식별할 수 있는 고관절 부품(6)이 도시되어 있다. 도 13은 장치의 착용자가 똑바로 선 상태를 도시하고 있다. 기어 휠(64)은 이러한 기어 휠의 기어 휠 없는 영역(68)으로 인해 작은 기어 휠(70)과 맞물리지 않기 때문에 상기 코일 스프링(66)은 대퇴부 부품(2)의 위치와 무관하게 장력이 발생하지 않는다.

도 14는 장치의 착용자가 자신의 상체를 앞쪽으로 구부린 상황을 도시하고 있다. 이로 인해, 상기 상체 부품(4)이 제2 연결 요소(22)와 함께 골반 부품(6) 쪽으로 회전한다. 상기 기어 휠(64)은 이러한 기어 휠의 회전 축을 중심으로 회전하고, 작은 기어 휠(70)의 톱니와 맞물리기 때문에 코일 스프링(66)은 이 순간부터 장력이 발생한다. 당연히, 상기 코일 스프링(66)의 장력을 발생시키기 위해 불가피하게 대퇴부가 이동하지 않아도 된다. 기계식 에너지 저장 장치(18), 즉 도시된 실시 예에서 코일 스프링(66)의 장력을 발생시키기 위해 상체를 계속해서 구부릴 수도 있다.

도 15는 보행 중인 사람을 도시하고 있다. 여기서 상체와 상체 부품(4)은 고관절(6) 쪽으로 회전하기 않기 때문에 기어 휠(64)이 위쪽 작은 기어 휠(70)과 맞물리지 않으며, 상기 코일 스프링(66)의 장력이 발생하지 않는다.

2 대퇴부 부품
4 상체 부품
6 골반 부품
8 벨트
10 조인트 장치
12 제1 레일
14 제1 회전 축
16 제2 레일
18 기계식 에너지 저장장치
20 제1 연결 요소
22 제2 연결 요소
24 레버
26 제1 힘 전달 요소
28 제2 힘 전달 요소
30 돌출부
32 개구
34 자석
36 슬라이딩 장치
38 자석
40 포지셔닝 자석
42 카운터 자석
44 고정 장치
46 고정 플레이트
48 구동 핀
50 리세스
52 핀
54 긴 구멍
56 마찰 외벽
58 마찰 돌출부
60 레버
62 하우징
64 기어 휠
66 코일 스프링
68 기어 휠 없는 영역
70 작은 기어 휠

Claims

사용자의 허리를 지지하는 교정 장치로서, 상기 장치는,
- 기계식 에너지 저장장치(18),
- 골반 부품(6),
- 제1 힘 전달 요소(26)를 포함하는 상체 부품(4) 및,
- 제2 힘 전달 요소(28)를 포함하는 대퇴부 부품(2)을 구비하며,
ㆍ제1 회전 축(14)을 중심으로 회전할 수 있는 대퇴부 부품(2)은 골반 부품(6)에 결합되어 있고,
ㆍ상체 부품(4)은 골반 부품(6) 쪽으로 이동 가능하게 결합되어 있고,
ㆍ상체 부품(4)이 골반 부품(6) 쪽으로 이동함으로써 제1 힘 전달 요소(26)는 제2 힘 전달 요소(28)와 맞물려 이동 및 맞물리지 않은 상태로 이동할 수 있으며,
ㆍ제1 힘 전달 요소(26)가 제2 힘 전달 요소(28)와 맞물릴 경우, 대퇴부 부품(2)이 상체 부품(26) 쪽으로 회전함으로써 기계식 에너지 저장장치(18)가 충전될 수 있고, 방전될 수 있는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 힘 전달 요소(26)는 기어 휠을 구비하며, 상기 기어 휠은 제2 회전 축을 중심으로 편심으로 회전 가능하게 골반 부품(6)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 2에 있어서,
상체 부품(4)이 골반 부품(6) 쪽으로 이동할 경우, 제1 힘 전달 요소(26)가 제2 회전 축을 중심으로 회전하도록 상체 부품(4)이 제1 힘 전달 요소(26)와 연결되는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 2 또는 3에 있어서,
상기 상체 부품(4)과 제1 힘 전달 요소(26)는 서로 대응하는 연결 요소(20, 22)를 구비하기 때문에, 상체 부품(4)은 다양한 위치에서 제1 힘 전달 요소(26)와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 장치는 슬라이딩 장치(36)를 구비하며, 상기 슬라이딩 장치는 상기 골반 부품(6)에 대해 정해진 임계 각도 미만의 각도가 상체 부품(4)에 제공될 경우, 상기 제1 힘 전달 요소(26) 및/또는 제2 힘 전달 요소(28)가 서로 겹쳐진 상태로 이동하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 슬라이딩 장치(36)는 상기 골반 부품(6)에 대해 정해진 임계 각도 초과의 각도가 상체 부품(4)에 제공될 경우, 상기 제1 힘 전달 요소(26) 및/또는 제2 힘 전달 요소(28)가 서로 분리된 상태로 이동하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 5 또는 6에 있어서,
상기 골반 부품(6) 또는 대퇴부 부품(2)에 적어도 두 개의 자석(34) 및 또 다른 부품에 적어도 하나의 자석이 장착되며, 상체 부품(4)이 골반 부품(6) 쪽으로 이동할 때 각도가 정해진 임계 각도를 넘어설 경우 상기 자석이 힘을 가하여 힘의 방향이 바뀌도록 하는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교정 장치는 상체 부품(4)이 골반 부품(6) 쪽으로 이동함으로써 제1 힘 전달 요소(26)와 제2 힘 전달 요소(28)가 서로 맞물려 이동 및 서로 맞물리지 않은 상태로 이동될 수 있는 능동 상태 및 부동 상태로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 장치는 적어도 하나의 작동 요소를 구비하며, 상기 작동 요소가 작동함으로써, 상기 장치가 능동 상태로부터 부동 상태 및/또는 역방향 상태로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 교정 장치.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기계식 에너지 저장장치(18)는 적어도 하나의 스프링, 바람직하게는 적어도 하나의 코일 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 교정 장치.