KR20230016134A - Apparatus for assisting upper arm strength - Google Patents

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KR20230016134A
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KR1020210097392A
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Inventor
최영만
이현호
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아주대학교산학협력단
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Abstract

Provided is an upper arm strength assist device to support muscle strength without a separate driving part. According to one embodiment of the present invention, the upper arm strength assist device comprises: a waist support unit extending along the length of the spine from the waist to the shoulders and fixed to the back; an upper arm support unit extending along the upper arm, disposed on the outside of the upper arm, and including the upper arm support having one end pivotably rotating about a rotation axis perpendicular to the outer surface of the shoulder; an elastic unit having one side coupled to a shoulder side end of the upper arm support unit and providing a restoring force in a direction opposite to the rotation direction of the upper arm support unit; and a connection unit extending such that one end is coupled to the other side of the elastic unit and the other end is coupled to the upper end part of the waist support unit.

Description

상완 근력 보조 장치{APPARATUS FOR ASSISTING UPPER ARM STRENGTH}Upper arm strength assist device {APPARATUS FOR ASSISTING UPPER ARM STRENGTH}

본 발명은 상완 근력 보조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상완을 사용하여 작업을 하는 사용자의 근력을 보조하는 상완 근력 보조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for assisting upper arm muscle strength, and more particularly, to a device for assisting muscle strength of a user who works using the upper arm.

최근 근로자의 질병 예방 및 원활한 작업 보조를 위하여 근로자의 작업을 보조하기 위한 다양한 장치에 대한 연구 개발이 이루어지고 있다. 예를 들면, 팔 및 작업도구의 자중에 대한 어깨 근육을 보조하기 위해 어깨 및 상완의 외부에 착용하는 근력 보조 장치가 있을 수 있다. Recently, research and development on various devices for assisting workers' work has been conducted in order to prevent workers' diseases and assist smooth work. For example, there may be a muscle strength assisting device worn on the outside of the shoulder and upper arm to assist the shoulder muscle against the weight of the arm and work tool.

이러한 근력 보조 장치는 사용자의 근력을 보조하기 위하여 보조 대상 신체에 힘을 가함으로써 보조 대상 신체의 근육을 보조하게 되는데, 종래에는 모터의 구동력을 이용하여 힘을 가하는 방법, 탄성 스프링을 이용하는 방법 등이 적용되어 개발이 진행되어 왔다. These muscle strength assisting devices assist the muscles of the assisted target body by applying force to the assisted target body in order to assist the user's muscle strength. Conventionally, a method of applying force using a driving force of a motor, a method using an elastic spring, and the like applied and developed.

하지만 모터의 구동력에 의하여 근력을 보조하는 경우 모터 및 배터리가 구비되어야 하므로 근력 보조 장치의 부피와 무게가 커져 착용감이 불편할 뿐만 아니라 모터를 중심으로 설계되어야 하여 어깨 움직임에 제한이 생기는 문제가 있었다. However, in the case of assisting muscle strength by the driving force of the motor, since the motor and battery must be provided, the volume and weight of the muscle strength assisting device increase, which makes it uncomfortable to wear, and must be designed around the motor, so there is a problem in that shoulder movement is restricted.

또한, 탄성 스프링을 이용하는 경우에는 스프링의 복원력을 저장하기 위한 공간의 확보가 요구되며 인체 어깨의 회전 중심과의 보조 장치의 회전 중심을 맞추기 위하여 복잡한 설계가 요구되는 문제가 있었다. In addition, in the case of using an elastic spring, a space for storing the restoring force of the spring is required, and a complicated design is required to align the center of rotation of the auxiliary device with the center of rotation of the shoulder of the human body.

또한, 사람의 어깨 관절은 다양한 움직임을 제공할 수 있는데 종래의 근력 보조 장치는 이러한 어깨의 움직임을 그대로 반영할 수가 없어서 사용자가 제한된 움직임으로 작업을 하는 경우에만 근력 보조 장치를 사용할 수 있다는 문제가 있었다. In addition, the human shoulder joint can provide various movements, but the conventional muscle strength assisting device cannot reflect these shoulder movements as it is, so there is a problem that the user can use the muscle strength assisting device only when working with limited movements. .

등록특허공보 제10-1953324호(외골격 구조물용 어깨 모듈)Registered Patent Publication No. 10-1953324 (shoulder module for exoskeleton structure)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은, 별도의 구동부가 없이도 근력을 보조할 수 있는 상완 근력 보조 장치를 제공하는데 목적이 있다. In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an upper arm muscle strength assisting device capable of assisting muscle strength without a separate driving unit.

또한, 본 발명은, 어깨의 움직임을 방해하지 않고 상완 근력을 보조할 수 있는 상완 근력 보조 장치를 제공하는데 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus for assisting upper arm strength that can assist upper arm strength without interfering with the movement of the shoulder.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따른 상완 근력 보조 장치는, 허리로부터 어깨까지 척추의 길이 방향으로 연장되고 등에 고정되는 허리 지지부; 상완을 따라 연장되고 상기 상완의 외측에 배치되되 일단부가 상기 어깨의 외측면에 수직한 회전축을 중심으로 피벗 회전하는 상완 지지대를 포함하는 상완 지지부; 상기 상완 지지부의 상기 어깨 측 단부에 일측이 결합되고 상기 상완 지지부의 피벗 회전 방향의 반대 방향으로 복원력을 제공하는 탄성부; 상기 탄성부의 타측에 일단부가 결합되고 상기 허리 지지부의 상단부에 타단부가 결합되도록 연장되는 연결부; 를 포함할 수 있다. In order to solve the above problems, the upper arm muscle strength assistance device according to an aspect of the present invention, a waist support extending in the longitudinal direction of the spine from the waist to the shoulder and fixed to the back; an upper arm support including an upper arm support that extends along the upper arm and is disposed outside the upper arm and has one end pivotally rotated about a rotational axis perpendicular to the outer surface of the shoulder; an elastic part having one side coupled to the shoulder-side end of the upper arm support and providing a restoring force in a direction opposite to the rotational direction of the pivot of the upper arm support; a connection part extending so that one end is coupled to the other side of the elastic part and the other end is coupled to the upper end of the waist support part; can include

이 때, 상기 연결부는 일 방향 또는 상기 일 방향의 반대 방향으로만 굽힘 변형 가능하도록 형성될 수 있다. In this case, the connecting portion may be formed to be bent and deformed only in one direction or in a direction opposite to the one direction.

이 때, 상기 연결부는 상기 어깨의 외측면으로부터 상기 허리 지지부의 상단부까지의 길이보다 길게 형성될 수 있다. At this time, the connecting portion may be formed longer than the length from the outer surface of the shoulder to the upper end of the waist support.

이 때, 상기 연결부의 상기 타단부는 상기 허리 지지부의 상단부에 회전 가능하게 연결될 수 있다. At this time, the other end of the connection portion may be rotatably connected to an upper end portion of the waist support portion.

이 때, 상기 연결부는 일 방향 또는 상기 일 방향의 반대 방향으로만 회전 가능하도록 각각 연결되는 복수의 연결링크; 및 상기 복수의 연결링크의 일단 및 타단에 일 방향 또는 상기 일 방향의 반대 방향으로만 회전 가능하도록 각각 연결되는 제1 결합링크 및 제2 결합링크; 를 포함하고, 상기 제1 결합링크는 상기 탄성부의 타측에 결합되고 상기 제2 결합링크는 상기 허리 지지부의 상단부에 결합될 수 있다. At this time, a plurality of connection links each connected so that the connecting portion is rotatable only in one direction or in the opposite direction of the one direction; And a first coupling link and a second coupling link respectively connected to one end and the other end of the plurality of coupling links so as to be rotatable only in one direction or in a direction opposite to the one direction; Including, the first coupling link is coupled to the other side of the elastic portion and the second coupling link can be coupled to the upper end of the waist support.

이 때, 상기 복수의 연결링크는 상기 복수의 연결링크의 길이를 조절할 수 있도록 분리 가능하게 형성될 수 있다. At this time, the plurality of connecting links may be detachably formed so as to adjust the length of the plurality of connecting links.

이 때, 상기 제2 결합링크는 상기 허리 지지부의 상단부에 회전 가능하게 연결될 수 있다. At this time, the second coupling link may be rotatably connected to the upper end of the waist support.

이 때, 상기 상완 지지부는 상기 상완 지지대의 타단부에 결합되고 상기 상완의 전방측 또는 후방측 둘레를 감싸도록 형성되는 상완 받침대를 더 포함할 수 있다. In this case, the upper arm support may further include an upper arm support coupled to the other end of the upper arm support and formed to surround a front side or rear side of the upper arm.

이 때, 상기 상완의 둘레를 감싸도록 형성되고 상기 상완 받침대에 고정되는 상완 밴드를 더 포함할 수 있다. At this time, an upper arm band formed to surround the circumference of the upper arm and fixed to the upper arm support may be further included.

이 때, 상기 상완이 상기 상완 지지부와 함께 피벗 회전함에 따라 상기 상완에 대하여 상기 탄성부가 상기 상완의 자중 방향의 반대 방향으로 상기 복원력을 제공하도록 상기 상완 지지부의 타단부가 상기 복원력이 0인 상태에서 상측을 향하도록 배치될 수 있다. At this time, as the upper arm is pivotally rotated together with the upper arm support, the other end of the upper arm support is in a state where the restoring force is 0 so that the elastic part provides the restoring force in the opposite direction to the weight direction of the upper arm with respect to the upper arm. It may be arranged to face upward.

이 때, 상기 탄성부는 복원력의 크기와 방향이 회전 각도에 따라 결정될 수 있다. At this time, the size and direction of the restoring force of the elastic part may be determined according to the rotation angle.

이 때, 상기 탄성부는 회전 각도에 따른 복원력의 크기와 방향이 싸인(sine) 파형으로 형성될 수 있다. At this time, the elastic part may be formed in a sine wave form in the magnitude and direction of the restoring force according to the rotation angle.

이 때, 상기 탄성부는 상기 상완이 하측 및 상측을 향할 때 복원력이 0이 되도록 배치될 수 있다. In this case, the elastic part may be disposed such that a restoring force becomes zero when the upper arm is directed downward and upward.

이 때, 상기 탄성부은 자기력으로 복원력을 제공할 수 있다. At this time, the elastic part may provide a restoring force with magnetic force.

이 때, 상기 탄성부는 내부에 공간이 형성되고 일측이 상완 지지대에 결합되는 하우징; 상기 하우징 내부에 고정되고 원형 고리 형상으로 형성되는 제1 자석; 상기 제1 자석의 내측에 배치되고 상기 제1 자석과 동심원을 형성하도록 원형 고리 형상으로 형성되되 회전 시 회전 방향의 반대 방향으로 자기력을 제공받는 제2 자석; 및 상기 하우징을 관통하여 배치되되 중앙부가 상기 제2 자석에 고정되고 일단부가 상기 연결부의 상기 일단부에 결합되어 상기 제2 자석 및 상기 연결부와 함께 회전하는 회전축 부재를 포함할 수 있다. At this time, the elastic part has a space formed therein and one side of the housing coupled to the upper arm support; a first magnet fixed inside the housing and formed in a circular ring shape; a second magnet disposed inside the first magnet and formed in a circular annular shape so as to form a concentric circle with the first magnet and receiving magnetic force in a direction opposite to the direction of rotation when rotating; and a rotating shaft member disposed through the housing, having a central portion fixed to the second magnet, and having one end coupled to the one end of the connecting portion to rotate together with the second magnet and the connecting portion.

이 때, 상기 제1 자석은 원주를 따라 순서대로 배치되어 원형 고리 형상을 형성하는 동일한 형상의 제1 부분자석, 제2 부분자석, 제3 부분자석, 제4 부분자석, 제5 부분자석 및 제6 부분자석을 포함하고, 상기 제2 자석은 원주를 따라 순서대로 배치되어 원형 고리 형상을 형성하는 동일한 형상의 제7 부분자석 및 제8 부분자석을 포함할 수 있다. At this time, the first magnets are sequentially arranged along the circumference to form a circular ring shape with the first partial magnet, the second partial magnet, the third partial magnet, the fourth partial magnet, the fifth partial magnet and the second partial magnet having the same shape. 6 partial magnets, and the second magnet may include a seventh partial magnet and an eighth partial magnet having the same shape that are sequentially arranged along the circumference to form a circular ring shape.

이 때, 상기 제1 부분자석과 상기 제4 부분자석은 N극이 상기 제4 부분자석의 중심으로부터 상기 제1 부분자석의 중심을 연장한 제1 방향을 향하도록 형성되고, 상기 제2 부분자석과 상기 제5 부분자석은 N극이 상기 제1 방향과 일 방향으로 소정의 각도를 갖는 제2 방향을 향하도록 형성되고, 상기 제3 부분자석과 상기 제6 부분자석은 N극이 상기 제1 방향과 타 방향으로 소정의 각도를 갖는 제3 방향을 향하도록 형성되고, 상기 제7 부분자석과 상기 제8 부분자석은 N극이 상기 제1 방향을 향하도록 형성될 수 있다. At this time, the first partial magnet and the fourth partial magnet are formed so that the N pole faces a first direction extending from the center of the fourth partial magnet to the center of the first partial magnet, and the second partial magnet And the fifth partial magnet is formed so that the N pole faces the first direction and a second direction having a predetermined angle in one direction, and the third partial magnet and the sixth partial magnet have N poles facing the first direction. It may be formed to face a third direction having a predetermined angle with the other direction, and the seventh partial magnet and the eighth partial magnet may be formed such that N poles face the first direction.

이 때, 상기 허리지지부는 길이가 조절 가능하게 형성될 수 있다. At this time, the waist support portion may be formed to be adjustable in length.

이 때, 상기 허리지지부는 척추의 후방에 배치될 수 있다. At this time, the lumbar support may be disposed at the rear of the spine.

이 때, 상기 허리의 둘레를 감싸도록 형성되는 허리 밴드; 및 상기 허리 밴드에 결합되어 상기 허리 지지부가 상기 척추의 후측에 고정되도록 상기 허리 지지부의 하단부와 결합되는 제1 고정 부재; 를 더 포함할 수 있다. At this time, a waist band formed to surround the circumference of the waist; and a first fixing member coupled to the waist band and coupled to a lower end of the waist support portion so that the waist support portion is fixed to the rear side of the spine. may further include.

이 때, 일단부가 상기 허리 밴드의 전방에 연결되고 타단부가 상기 허리 밴드의 후방에 연결되되 중앙부가 상기 어깨의 상측을 둘러싸도록 형성될 수 있다. At this time, one end is connected to the front of the waist band and the other end is connected to the rear of the waist band, but the central portion may be formed to surround the upper side of the shoulder.

이 때, 상기 어깨 밴드의 후방측에 결합되어 상기 허리 지지부가 상기 척추의 후측에 고정되도록 상기 허리 지지부와 결합되는 제2 고정 부재; 를 더 포함할 수 있다. At this time, a second fixing member coupled to the back side of the shoulder band and coupled to the waist support portion so that the waist support portion is fixed to the rear side of the spine; may further include.

이 때, 상기 제2 고정 부재는 상기 허리 지지부의 중앙부에 결합될 수 있다. At this time, the second fixing member may be coupled to the central portion of the waist support.

이 때, 상기 상완 지지부, 상기 탄성부 및 상기 연결부는 한 쌍으로 구비되고, 한 쌍의 상기 상완 지지부는 양쪽 상완의 외측에 각각 배치되고, 한 쌍의 상기 탄성부는 상기 한 쌍의 상완 지지부에 각각 결합되며, 한 쌍의 상기 연결부는 허리 지지부와 한 쌍의 탄성부에 각각 연결될 수 있다. At this time, the upper arm support part, the elastic part and the connection part are provided as a pair, the pair of upper arm support parts are respectively disposed on the outer sides of both upper arms, and the pair of elastic parts are respectively disposed on the pair of upper arm support parts. Combined, the pair of connection parts may be respectively connected to the waist support part and the pair of elastic parts.

본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치는, 별도의 구동부가 없이 자석 스프링을 이용하여 부피를 줄이고 기구 복잡성을 낮추어 사용자의 착용감을 높일 수 있다. The upper arm strength assisting device according to an embodiment of the present invention can increase the user's wearing comfort by reducing the volume and reducing the complexity of the mechanism by using a magnetic spring without a separate driving unit.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치는, 복수의 연결링크를 구비함으로써 사용자가 작업 시 어깨의 움직임을 방해하지 않고 상완 근력을 보조할 수 있다. In addition, the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of connection links, so that the user can assist the upper arm muscle strength without interfering with the movement of the shoulder during work.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 후면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 분해사시도이다.
도 6 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 제2 자석이 회전하지 않은 상태를 나타내는 도면이고, 도 6 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 제2 자석이 θ1만큼 회전된 상태를 나타내는 도면이고, 도 6 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 제2 자석이 회전하는 각도에 따른 복원력의 크기에 대한 그래프를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치를 사용하는 사용자의 작업동작을 도식화한 도면이다.
도 8은 도 7에서 사용자가 상완 및 전완의 자중에 의하여 느끼는 회전력의 값을 상완의 회전 각도에 따라 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 상면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치되고 전진된 상태를 나타내는 상면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치되고 후진된 상태를 나타내는 상면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 측면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 상면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 측면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 후면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 측면을 향하여 배치된 상태에서 상측으로 회전된 상태를 나타내는 후면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치가 정적 상태에서 시험된 시험결과를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치가 동적 상태에서 시험된 시험결과를 나타내는 도면이다. 1 is a perspective view of an upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a rear view of the upper arm strength assisting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a top view of the upper arm strength assisting device according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of an elastic part of the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of the elastic part of the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention.
6 (a) is a view showing a state in which the second magnet of the elastic part of the upper arm strength assisting device according to an embodiment of the present invention is not rotated, and FIG. 6 (b) is a view showing upper arm muscle strength according to an embodiment of the present invention. 6 (c) is a view showing a state in which the second magnet of the elastic part of the auxiliary device is rotated by θ1, and FIG. 6 (c) is a restoring force according to the rotation angle of the second magnet of the elastic part of the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a graph of the size of .
7 is a diagram illustrating a user's working motion using the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing values of rotational force felt by the user in FIG. 7 due to the weight of the upper arm and the forearm according to the rotation angle of the upper arm.
9 is a side view of the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention.
10 is a side view showing a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed facing the front.
11 is a top view showing a state in which the upper arm support unit of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed facing the front.
12 is a top view showing a state in which the upper arm support unit of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed toward the front and moved forward.
13 is a top view illustrating a state in which the upper arm support unit of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed facing the front and is moved backward.
14 is a top view showing a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed toward the side.
15 is a rear view showing a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed toward the side.
16 is a rear view illustrating a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is rotated upward in a state in which it is disposed toward the side.
17 is a view showing test results in which the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention is tested in a static state.
18 is a diagram showing test results obtained by testing the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention in a dynamic state.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다. 이하에서 결합이라는 표현은 직접적으로 결합되는 것은 물론 다른 구성을 통하여 간접적으로 결합되는 것을 포함한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. Terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined. Hereinafter, the expression of coupling includes direct coupling as well as indirect coupling through other configurations.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. 이하에서는 도 1에서 X축이 향하는 방향으로서 사용자의 배가 향하는 방향을 전방, 사용자의 등이 향하는 방향을 후방, Z축이 향하는 방향으로서 사용자의 머리가 향하는 방향이 상측 방향, 오른팔이 향하는 방향으로서 Y축이 향하는 방향을 우측 방향으로 규정하여 설명하나, 이와 같은 방향은 상대적인 방향을 의미하는 것이고 절대적인 방향을 나타내는 것은 아니다. 도면에서 구성의 특징을 명확하게 표현하기 위하여 두께나 크기를 과장되게 나타내었으며, 도면에서 나타낸 구성의 두께나 크기를 실제와 같이 나타내는 것은 아니다.In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification. Hereinafter, as the direction in which the X axis is directed in FIG. 1, the direction in which the user's belly is directed is forward, the direction in which the user's back is directed is rearward, the direction in which the Z axis is directed is the direction in which the user's head is directed upward, and the direction in which the right arm is directed is Y. Although the direction in which the axis is directed is defined as the right direction and described, such a direction means a relative direction and does not indicate an absolute direction. In order to clearly express the characteristics of the configuration in the drawings, the thickness or size is exaggerated, and the thickness or size of the configuration shown in the drawings is not shown in reality.

본 발명은 상완 근력 보조 장치에 관한 것으로서, 본 발명은 자석 스프링을 통한 복원력으로 상완을 사용하여 작업을 하는 사용자의 근력을 보조하는 상완 근력 보조 장치를 제공한다. The present invention relates to an upper arm muscle strength assisting device, and the present invention provides an upper arm muscle strength assisting device that assists the muscle strength of a user who works using the upper arm with a restoring force through a magnet spring.

또한 본 발명은 일 방향 또는 그 반대 방향으로만 회전될 수 있도록 결합되는 복수의 연결링크를 통하여 자석 스프링을 지지함으로써 신체 외부에 착용하는 보조 장치의 움직임 한계를 극복하여 사용자의 자유로운 활동을 보조할 수 있는 상완 근력 보조 장치를 제공한다. In addition, the present invention can support the user's free activities by overcoming the movement limitations of auxiliary devices worn outside the body by supporting the magnetic spring through a plurality of connecting links coupled to be rotated in one direction or the opposite direction only. Provides an upper arm strength assist device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 후면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상면도이다. 본 발명은 어느 쪽 팔에도 사용될 수 있으나, 설명의 편의상 도면에 도시된 바와 같이 오른팔의 상완을 보조하기 위한 것으로 설명한다.1 is a perspective view of an upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a rear view of the upper arm strength assisting device according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a top view of the upper arm strength assisting device according to an embodiment of the present invention. The present invention can be used for either arm, but for convenience of explanation, it will be described as supporting the upper arm of the right arm as shown in the drawing.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)는 허리 지지부(100), 연결부(200), 탄성부(300) 및 상완 지지부(400)를 구비한다. 1 to 3, the upper arm muscle strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention includes a waist support 100, a connecting unit 200, an elastic unit 300, and an upper arm support 400. .

도 1에 도시된 바와 같이 허리 지지부(100)는 등(2)의 허리(8) 부분에 하단부가 배치되고 상단부가 등(2)의 어깨(4) 높이에 배치되도록 연장되어 형성된다. 즉, 허리 지지부(100)는 허리(8)로부터 어깨(4)의 높이까지 척추를 따라 연장되어 형성된다. As shown in FIG. 1 , the waist support part 100 extends so that the lower end is disposed at the waist 8 of the back 2 and the upper end is disposed at the level of the shoulder 4 of the back 2 . That is, the waist support 100 is formed extending along the spine from the waist 8 to the height of the shoulder 4 .

이 때, 도 1에 도시된 바와 같이, 허리 지지부(100)는 척추의 후방에 배치되어 척추를 따라 등(2)의 중앙에 배치될 수 있다. 이를 통하여, 사용자가 착용 시 이물감을 느끼는 것을 방지하고 무게 중심을 중앙에 집중하여 사용자가 착용 장치로 인한 자중이 어깨에만 집중되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 허리 지지부(100)는 사용자의 등에 고정될 수 있으면 배치되는 위치에 제한이 있는 것은 아니다. At this time, as shown in FIG. 1 , the waist support 100 may be disposed at the rear of the spine and placed at the center of the back 2 along the spine. Through this, it is possible to prevent the user from feeling a foreign body sensation when wearing the device and to concentrate the center of gravity on the center to prevent the user's own weight due to the wearable device from being concentrated only on the shoulder. However, as long as the waist support 100 can be fixed to the user's back, there is no limit to the position where it is disposed.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)의 허리 지지부(100)는 지지 부재(110), 길이조절 부재(160) 및 길이고정 부재(170)를 구비할 수 있다. As shown in FIG. 2, the waist support part 100 of the upper arm strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention includes a support member 110, a length adjustment member 160 and a length fixing member 170. can be provided

지지 부재(110)는 길이 방향의 중공이 형성되도록 연장되어 형성되고, 길이조절 부재(160)는 지지 부재(110)에 형성되는 중공에 삽입될 수 있도록 연장되어 형성된다. 이 때, 길이조절 부재(160)의 단면적은 지지 부재(110)의 중공의 단면적과 동일하거나 약간 작게 형성되며, 길이조절 부재(160)는 길이조절 부재(160)의 외주면이 지지 부재(110)에 형성된 중공의 내주면에 의해 지지를 받은 상태로 상하로 슬라이딩할 수 있게 된다. The support member 110 is formed to extend so as to form a hollow in the longitudinal direction, and the length adjusting member 160 is formed to extend so as to be inserted into the hollow formed in the support member 110 . At this time, the cross-sectional area of the length-adjusting member 160 is formed equal to or slightly smaller than the cross-sectional area of the hollow of the support member 110, and the length-adjusting member 160 has an outer circumferential surface of the length-adjusting member 160 supporting member 110 It is possible to slide up and down in a state supported by the inner circumferential surface of the hollow formed in.

이에 따라, 지지 부재(110)의 하단부가 허리(8)에 배치되고, 길이조절 부재(160)의 상단부가 어깨(4) 높이에 배치되며, 사용자의 체형에 따라 길이조절 부재(160)를 상하로 이동시켜 지지 부재(110)의 하단부로부터 길이조절 부재(160)의 상단부까지의 길이를 조절할 수 있게 된다. 이는 사용자의 허리(8)에서 어깨(4)까지는 길이는 각각의 사용자마다 달라질 수 있기 때문에, 다양한 체형의 사용자가 모두 사용할 수 있도록 하기 위함이다. Accordingly, the lower end of the support member 110 is disposed on the waist 8, the upper end of the length adjustment member 160 is disposed at the height of the shoulder 4, and the length adjustment member 160 is moved up and down according to the user's body shape. It is possible to adjust the length from the lower end of the support member 110 to the upper end of the length adjustment member 160 by moving to . This is to ensure that users of various body types can use it, since the length from the user's waist 8 to the shoulder 4 can vary for each user.

이 때, 지지 부재(110)의 하단부로부터 길이조절 부재(160)의 상단부까지의 길이를 조절한 상태에서 지지 부재(110)와 길이조절 부재(160)를 고정하기 위하여 지지 부재(110)와 길이조절 부재(160)에 길이고정 부재(170)가 설치된다. At this time, in order to fix the support member 110 and the length adjustment member 160 in a state where the length from the lower end of the support member 110 to the upper end of the length adjustment member 160 is adjusted, the support member 110 and the length A length fixing member 170 is installed on the adjusting member 160 .

길이고정 부재(170)는 공지된 다양한 부품이 사용될 수 있다. 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 지지 부재(110)에 소정의 간격으로 복수의 홀이 형성되고 길이조절 부재(160)의 외측에 돌출 형성되되 탄성적으로 길이조절 부재(160)의 내측으로 이동 가능한 돌기가 형성될 수 있다. 이에 따라 사용자는 돌기를 누른 상태에서 길이조절 부재(160)를 상하로 움직여 길이를 조절한 후 돌기가 원하는 위치의 홀에 도달하여 홀을 관통하여 탄성적으로 돌출되면 지지 부재(110)와 길이조절 부재(160)가 고정된다. Length fixing member 170 may be used in a variety of well-known parts. For example, as shown in FIG. 2, a plurality of holes are formed in the support member 110 at predetermined intervals, and protruding from the outside of the length adjusting member 160, but elastically forming the inside of the length adjusting member 160. A protrusion movable may be formed. Accordingly, the user adjusts the length by moving the length adjusting member 160 up and down while pressing the protrusion, and then when the protrusion reaches the hole at the desired position and elastically protrudes through the hole, the support member 110 and the length adjustment Member 160 is fixed.

한편, 허리 지지부(100)가 사용자의 등(2)에 고정될 수 있도록 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)는 허리 밴드(150), 어깨 밴드(180), 제1 고정 부재(120) 및 제2 고정 부재(130)를 구비할 수 있다. On the other hand, the upper arm muscle strength assist device 1 according to an embodiment of the present invention so that the waist support 100 can be fixed to the user's back 2 includes a waist band 150, a shoulder band 180, and a first fixing A member 120 and a second fixing member 130 may be provided.

허리 밴드(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 허리(8)의 둘레를 감싸도록 형성된다. 허리 밴드(150)는 허리(8)를 탄성적으로 지지할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 1 , the waist band 150 is formed to wrap around the waist 8 . The waist band 150 may be formed of a material capable of elastically supporting the waist 8 .

도 1 내지 3을 참조하면, 일단부가 허리 밴드(150)의 전방인 배 측에 연결되고 타단부가 허리 밴드(150)의 후방인 허리(8) 측에 연결되는 어깨 밴드(180)가 형성된다. 이 때, 어깨 밴드(180)는 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙부가 상기 어깨(4)의 상측을 둘러싸도록 형성되어 허리 밴드(150)와 함께 사용자의 상체에 밀착될 수 있도록 형성된다.1 to 3, a shoulder band 180 is formed with one end connected to the belly side, which is the front of the waist band 150, and the other end connected to the waist 8 side, which is the rear side of the waist band 150. . At this time, as shown in FIG. 3, the shoulder band 180 is formed so that the central portion surrounds the upper side of the shoulder 4 so that it can be closely attached to the upper body of the user together with the waist band 150.

이 때, 어깨 밴드(180)는 도 2에 도시된 바와 같이 Y형으로 형성되어 사용자의 머리를 중심으로 양쪽으로 갈라져 양쪽 어깨를 감싸도록 형성될 수 있다. At this time, the shoulder band 180 may be formed in a Y-shape as shown in FIG. 2 and split into both sides around the user's head to cover both shoulders.

허리 밴드(150)와 어깨 밴드(180)는 일체로 형성되어 일종의 조끼 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 어깨 밴드(180)는 허리 밴드(150)와 같이 탄성석으로 상체를 지지할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. The waist band 150 and the shoulder band 180 may be integrally formed to form a kind of vest shape. In addition, the shoulder band 180 may be formed of a material capable of supporting the upper body with an elastic stone like the waist band 150 .

도 2에 도시된 바와 같이, 허리 밴드(150)의 허리(8) 부위에는 허리 지지부(100)의 하단부를 고정하기 위한 제1 고정 부재(120)가 허리 밴드(150)에 결합되고, 어깨 밴드(180)의 등 부위에는 허리 지지부(100)를 고정하기 위한 제2 고정 부재(130)가 어깨 밴드(180)에 결합된다. As shown in FIG. 2, a first fixing member 120 for fixing the lower end of the waist support part 100 is coupled to the waist band 150 at the waist 8 part of the waist band 150, and the shoulder band A second fixing member 130 for fixing the waist support part 100 is coupled to the shoulder band 180 on the back of (180).

이 때, 제1 고정 부재(120)와 제2 고정 부재(130)가 허리 지지부(100)를 고정하기 위하여는 공지된 다양한 부품이 사용될 수 있으며, 부품의 종류나 형상에 제한이 있는 것은 아니다. At this time, in order for the first fixing member 120 and the second fixing member 130 to fix the waist support 100, various well-known parts may be used, and there is no limitation on the type or shape of the parts.

다만, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 고정 부재(120)와 허리 밴드(150) 사이에는 제1 고정 부재(120)로 인하여 사용자의 허리(8)가 가압되어 발생될 수 있는 통증을 방지하기 위하여 제1 지지판(122)이 배치될 수 있다. 마찬가지로 제2 고정 부재(130)와 어깨 밴드(180) 사이에는 제2 고정 부재(130)로 인하여 사용자의 등(2)이 가압되어 발생될 수 있는 통증을 방지하기 위하여 제2 지지판(132)이 배치될 수 있다. However, as shown in FIG. 2, between the first fixing member 120 and the waist band 150, the first fixing member 120 prevents pain that may occur when the user's waist 8 is pressed. To do so, a first support plate 122 may be disposed. Similarly, a second support plate 132 is provided between the second fixing member 130 and the shoulder band 180 to prevent pain that may occur when the user's back 2 is pressed by the second fixing member 130. can be placed.

제2 고정 부재(130)는 허리 지지부(100)의 상단부에 고정될 수 있다. 반면, 도 2에 도시된 바와 같이 허리 지지부(100)의 중앙부에 고정될 수 있다. 이 경우, 허리 지지부(100)의 상단부가 제2 고정 부재(130)로부터 상측에 배치될 수 있다. 따라서, 견고한 허리 지지부(100)때문에 사용자가 필요에 허리(8) 및 등(2)을 앞으로 굽힐 수 없는 상황을 방지할 수 있게 된다. The second fixing member 130 may be fixed to the upper end of the waist support 100 . On the other hand, as shown in Figure 2 can be fixed to the central portion of the waist support (100). In this case, the upper end of the waist support 100 may be disposed above the second fixing member 130 . Therefore, it is possible to prevent a situation in which the user cannot bend the waist 8 and the back 2 forward due to the rigid waist support 100 .

도 1 내지 도 3을 참조하면 허리 지지부(100)의 상단부에는 연결부(200)가 결합된다. 이 때, 연결부(200)는 허리 지지부(100)의 상단부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 연결부(200)가 허리 지지부(100)에 회전 가능하게 결합되기 위하여 허리 지지부(100)의 상단부에는 연결부(200)의 일단부와 결합되는 결합 부재(140)가 형성될 수 있다. 1 to 3, the connection part 200 is coupled to the upper end of the waist support part 100. At this time, the connection part 200 may be rotatably coupled to the upper end of the waist support part 100 . In order for the connection part 200 to be rotatably coupled to the waist support part 100, a coupling member 140 coupled to one end of the connection part 200 may be formed at an upper end of the waist support part 100.

이 때, 연결부(200)의 일단부는 결합 부재(140)에 결합하여 사용자가 바로 선 자세에서 등(2)에 수직한 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 이에 따라 연결부(200)는 피벗 회전할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자가 팔을 우측으로 벌린 상태에서 상하 방향으로 회전 시 어깨의 움직임을 반영함으로써 사용자의 착용 편의성을 높일 수 있다. 이에 대하여는 본 발명의 작동에 대한 설명과 함께 후술한다. At this time, one end of the connection unit 200 is coupled to the coupling member 140 so that the user can rotate around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the back 2 in an upright posture. Accordingly, the connection unit 200 can pivot. Accordingly, the user's wearing convenience can be improved by reflecting the movement of the shoulder when the user rotates in the up and down direction in a state where the user's arms are spread to the right. This will be described later along with a description of the operation of the present invention.

연결부(200)는 일 방향 또는 그 반대 방향으로만 굽힘 변형 가능하도록 형성된다. 이에 따라 연결부(200)는 허리 지지부(100)에 피벗 회전 가능하게 결합된 상태에서 피벗 회전되는 방향으로는 굽혀지지 않고, 전후 방향으로만 굽혀지게 된다. 즉, 연결부(200)는 피벗 회전하는 방향에서는 후술하는 상완 지지부(400)를 지지하여 상완 지지부(400)의 이동을 제한할 수 있으나, 전후 방향에서는 상완 지지부(400)가 자유롭게 이동할 수 있도록 굽힘 변형될 수 있다.The connecting portion 200 is formed to be bendable only in one direction or the opposite direction. Accordingly, the connecting portion 200 is not bent in the pivotally rotated direction in a state in which it is pivotably coupled to the waist support portion 100, but is bent only in the forward and backward directions. That is, the connection part 200 can limit the movement of the upper arm support 400 by supporting the upper arm support 400 in the direction of pivot rotation, but is bent so that the upper arm support 400 can freely move in the forward and backward direction. It can be.

이 때, 도 3에 도시된 바와 같이 연결부(200)의 길이는 허리 지지부(100)의 상단부로부터 우측 어깨(4)의 외측면까지의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라서 사용자가 어깨를 자유롭게 움직이더라도 연결부(200)의 길이에 따라 움직임이 제한되는 것을 방지할 수 있다. 특히 사람의 체형에 따라서 연결부(200)의 길이가 상대적으로 짧아져 움직임이 제한되는 것을 방지할 수 있다. At this time, as shown in FIG. 3 , the length of the connection part 200 may be longer than the length from the upper end of the waist support part 100 to the outer surface of the right shoulder 4 . Accordingly, even if the user freely moves the shoulder, it is possible to prevent the movement from being restricted according to the length of the connector 200 . In particular, it is possible to prevent the movement from being restricted because the length of the connection part 200 is relatively shortened according to the body shape of a person.

이 때, 연결부(200)의 일 방향 또는 그 반대 방향으로의 굽힘 변형을 위해 도 1 내지 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)의 연결부(200)는 연결링크(210), 제1 결합링크(220) 및 제2 결합링크(230)를 구비할 수 있다. At this time, referring to FIGS. 1 to 3 for bending deformation of the connection part 200 in one direction or the opposite direction, the connection part 200 of the upper arm muscle strength assist device 1 according to an embodiment of the present invention is a connection link (210), the first coupling link 220 and the second coupling link 230 may be provided.

연결링크(210)는 복수 개로 구비되며 복수의 연결링크(210)가 연달아 연결된다. 이 때, 복수의 연결링크(210)는 각각 일 방향 또는 그 반대 방향으로만 회전 가능하게 연결된다. 복수의 연결링크(210)의 개수에는 제한이 없다. 또한, 상술한 바와 같이 연결부(200)의 길이가 허리 지지부(100)의 상단부로부터 우측 어깨(4)의 외측면까지의 길이보다 길게 형성될 수 있는 개수로 구비될 수 있다. A plurality of connection links 210 are provided, and a plurality of connection links 210 are connected in series. At this time, the plurality of connection links 210 are rotatably connected only in one direction or the opposite direction, respectively. The number of the plurality of connection links 210 is not limited. In addition, as described above, the length of the connection part 200 may be provided in a number that can be formed longer than the length from the upper end of the waist support part 100 to the outer surface of the right shoulder 4.

이 때, 사용자의 체형에 따라 다양한 길이의 연결부(200)를 제공할 수 있도록 연결링크(210)는 각각 분리 가능하도록 형성된다. 이 때, 연결링크(210)가 분리되고 결합되는 구조는 공지된 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 구조에 제한이 있는 것은 아니다. At this time, the connection links 210 are formed to be separable, respectively, so as to provide the connection parts 200 of various lengths according to the user's body shape. At this time, a structure in which the connection link 210 is separated and coupled may be applied to various well-known structures, and the structure is not limited.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 연결링크(210) 중 최외각에 배치되는 연결링크(210)에는 각각 제1 결합링크(220)와 제2 결합링크(230)가 결합된다. 제1 결합링크(220)와 제2 결합링크(230)는 일측이 연결링크(210)와 분리 가능하게 결합된다. 이 때, 제1 결합링크(220)의 타측은 허리 지지부(100)의 상단부에 회전 가능하게 결합되고, 제2 결합링크(230)의 타측은 후술하는 탄성부(300)에 결합된다. 이에 따라, 연결부(200)는 일단이 허리 지지부(100)에 결합되고, 타단이 후술하는 탄성부(300)에 결합된다. As shown in FIGS. 2 and 3 , a first coupling link 220 and a second coupling link 230 are respectively coupled to the outermost connecting link 210 of the plurality of connecting links 210 . One side of the first coupling link 220 and the second coupling link 230 is detachably coupled to the connection link 210 . At this time, the other side of the first coupling link 220 is rotatably coupled to the upper end of the waist support 100, and the other side of the second coupling link 230 is coupled to an elastic part 300 to be described later. Accordingly, the connection part 200 has one end coupled to the waist support 100 and the other end coupled to the elastic part 300 to be described later.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 분해사시도이다. 도 6 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 제2 자석이 회전하지 않은 상태를 나타내는 도면이고, 도 6 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 제2 자석이 Θ1만큼 회전된 상태를 나타내는 도면이고, 도 6 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 탄성부의 제2 자석이 회전하는 각도에 따른 복원력의 크기에 대한 그래프를 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치를 사용하는 사용자의 작업동작을 도식화한 도면이다. 도 8은 도 7에서 사용자가 상완 및 전완의 자중에 의하여 느끼는 회전력의 값을 상완의 회전 각도에 따라 나타내는 도면이다. 4 is a perspective view of an elastic part of the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention. 5 is an exploded perspective view of the elastic part of the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention. 6 (a) is a view showing a state in which the second magnet of the elastic part of the upper arm strength assisting device according to an embodiment of the present invention is not rotated, and FIG. 6 (b) is a view showing upper arm muscle strength according to an embodiment of the present invention. 6 (c) is a view showing a state in which the second magnet of the elastic part of the auxiliary device is rotated by Θ1, and FIG. 6 (c) is a restoring force according to the rotation angle of the second magnet of the elastic part of the upper arm muscle strength assistance device according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a graph of the size of . 7 is a diagram illustrating a user's working motion using the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing values of rotational force felt by the user in FIG. 7 due to the weight of the upper arm and the forearm according to the rotation angle of the upper arm.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탄성부(300)는 일측이 연결부(200)의 우측 타단에 결합되고, 타측이 후술하는 상완 지지부(400)에 결합된다. 이에 따라, 탄성부(300)는 상완 지지부(400)가 탄성부(300)를 회전축으로 하여 피벗 회전할 수 있도록 한다. 이 때, 상완 지지부(400)는 상완(6) 및 전완(7)의 자중에 의하여 회전하게 되며, 상완 지지부(400)가 피벗 회전 시 상완 자중에 의하여 상완 지지부(400)가 회전하는 방향의 반대 방향으로 복원력을 제공한다. 이 때, 복원력은 돌림힘(torque)을 의미한다.As shown in FIGS. 2 and 3 , one side of the elastic part 300 is coupled to the other right end of the connection part 200 and the other side is coupled to the upper arm support 400 to be described later. Accordingly, the elastic part 300 allows the upper arm support 400 to pivot pivotally using the elastic part 300 as a rotation axis. At this time, the upper arm support 400 is rotated by the weight of the upper arm 6 and the forearm 7, and when the upper arm support 400 pivots, the upper arm support 400 rotates in the opposite direction by the weight of the upper arm. provides restoring force in the direction At this time, the restoring force means torque.

탄성부(300)가 제공하는 복원력의 크기와 방향은 상완 지지부(400)가 원상태으로부터 회전하는 각도에 따라 다르게 결정될 수 있다. 탄성부(300)는 상완 지지부(400)의 피벗 회전에 대하여 상완(6) 및 전완(7)의 자중에 의하여 상완 지지부(400)가 회전하는 방향의 반대 방향으로 별도의 전원이나 구동부를 구비하지 않더라도 물리적으로 복원력을 제공할 수 있으면 복원력의 종류에 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들면, 토션스프링의 탄성력, 자석스프링의 자기력이 될 수 있다. The magnitude and direction of the restoring force provided by the elastic part 300 may be determined differently depending on the angle at which the upper arm support 400 rotates from its original state. The elastic part 300 does not have a separate power source or driving unit in the opposite direction to the direction in which the upper arm support 400 rotates by the weight of the upper arm 6 and the forearm 7 with respect to the pivot rotation of the upper arm support 400. There is no limit to the type of restoring force, as long as it can provide physical restoring force even if it is not. For example, it may be the elastic force of a torsion spring or the magnetic force of a magnet spring.

특히 본 발명의 일 실시예에서는 자기력을 이용하여 복원력을 제공한다. 이를 위하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)의 탄성부(300)는 하우징(310), 제1 자석(350), 제2 자석(360) 및 회전축 부재(330)를 구비한다. In particular, in one embodiment of the present invention, restoring force is provided using magnetic force. To this end, referring to FIGS. 4 to 6 , the elastic part 300 of the upper arm muscle strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention includes a housing 310, a first magnet 350, and a second magnet 360 and a rotating shaft member 330.

도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(310)은 내부에 공간이 형성되는 통형으로 형성된다. 이 때, 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(310)은 일측이 개방되도록 형성되고 개방된 일측을 커버하도록 결합하는 커버(320)를 구비할 수 있다. As shown in Figure 4, the housing 310 is formed in a cylindrical shape with a space formed therein. At this time, as shown in FIG. 5 , the housing 310 may have a cover 320 coupled to cover the opened side and formed to have one side open.

도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(310)의 내부에는 제1 자석(350)과 제2 자석(360)이 내부에 배치될 수 있다. 제1 자석(350)과 제2 자석(360)은 원형 고리 형상으로 형성된다. 이 때, 제1 자석(350)은 하우징(310)의 내부에 고정되고, 제2 자석(360)은 제1 자석(350)의 내측에 배치된다. 이에 따라 제1 자석(350)과 제2 자석(360)은 동심원을 형성한다. As shown in FIG. 5 , a first magnet 350 and a second magnet 360 may be disposed inside the housing 310 . The first magnet 350 and the second magnet 360 are formed in a circular ring shape. At this time, the first magnet 350 is fixed inside the housing 310, and the second magnet 360 is disposed inside the first magnet 350. Accordingly, the first magnet 350 and the second magnet 360 form concentric circles.

제2 자석(360)의 외주면은 제1 자석(350)의 내주면과 이격되어 배치되며, 제2 자석(360)은 하우징(310)에 고정된 제1 자석(350)을 기준으로 회전하게 된다. 이 때, 제2 자석(360)이 회전함에 따라 제2 자석(360)과 제1 자석(350) 사이에 자기력의 크기와 방향이 달라지게 되며 제2 자석(360)에는 제2 자석(360)이 회전하기 전의 상태를 유지하도록 자기력에 의한 복원력이 가해진다. The outer circumferential surface of the second magnet 360 is spaced apart from the inner circumferential surface of the first magnet 350, and the second magnet 360 rotates based on the first magnet 350 fixed to the housing 310. At this time, as the second magnet 360 rotates, the magnitude and direction of magnetic force between the second magnet 360 and the first magnet 350 change, and the second magnet 360 has a second magnet 360 A restoring force by magnetic force is applied so as to maintain the state before the rotation.

이 때, 제2 자석(360)의 중심부에는 연장되어 형성되는 회전축 부재(330)가 배치되며, 회전축 부재(330)는 제2 자석(360)과 결합되어 제2 자석(360)과 함께 회전축 부재(330)의 길이 방향으로 연장된 축을 회전축으로 하여 회전하게 된다. 즉, 회전축 부재(330)의 중앙부에 제2 자석(360)이 고정된다. At this time, the rotating shaft member 330 is disposed at the center of the second magnet 360 and is formed to extend, and the rotating shaft member 330 is coupled with the second magnet 360 to form a rotating shaft member together with the second magnet 360. It rotates with the axis extending in the longitudinal direction of 330 as a rotation axis. That is, the second magnet 360 is fixed to the central portion of the rotating shaft member 330 .

회전축 부재(330)는 양 단부가 하우징(310)을 관통하여 하우징(310)의 외측에 배치될 수 있도록 연장되어 형성될 수 있다. 이 때, 회전축 부재(330)는 하우징(310)에 회전 가능하게 결합된다. 이 때, 회전축 부재(330)가 하우징(310)에 결합된 상태로 원활하게 회전될 수 있도록 회전축 부재(330)와 하우징(310)의 사이에는 도 5에 도시된 바와 같이 베어링(370, 380)이 배치될 수 있다. Both ends of the rotating shaft member 330 may extend through the housing 310 and be disposed outside the housing 310 . At this time, the rotating shaft member 330 is rotatably coupled to the housing 310 . At this time, as shown in FIG. 5, bearings 370 and 380 are provided between the rotary shaft member 330 and the housing 310 so that the rotary shaft member 330 can be smoothly rotated while being coupled to the housing 310. can be placed.

회전축 부재(330)는 일단부는 하우징(310) 외부에 배치되는 고정 부재(340)와 결합되며, 이를 통해 회전축 부재(330)가 일 방향으로 분리되는 것을 방지한다. 회전축 부재(330)의 타단부는 후술하는 상완 지지부(400)에 고정되며, 이에 따라 회전축 부재(330)와 제2 자석(360)은 상완 지지부(400)와 함께 회전하게 된다. One end of the rotating shaft member 330 is coupled to the fixing member 340 disposed outside the housing 310, thereby preventing the rotating shaft member 330 from being separated in one direction. The other end of the rotary shaft member 330 is fixed to the upper arm support 400 to be described later, and thus the rotary shaft member 330 and the second magnet 360 rotate together with the upper arm support 400 .

이 때, 제2 자석(360)이 회전하며 받게 되는 복원력의 크기와 방향은 삼각함수로서 싸인(sine)파형으로 형성될 수 있다. 이를 위하여 도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)의 제1 자석(350)은 제1 부분자석(351), 제2 부분자석(352), 제3 부분자석(353), 제4 부분자석(354), 제5 부분자석(355) 및 제6 부분자석(356)을 구비할 수 있고, 제2 자석(360)은 제7 부분자석(361) 및 제8 부분자석(362)을 구비할 수 있다. At this time, the magnitude and direction of the restoring force received while the second magnet 360 rotates may be formed as a sine waveform as a trigonometric function. To this end, as shown in FIG. 6 (a), the first magnet 350 of the upper arm muscle strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention includes a first partial magnet 351 and a second partial magnet 352. ), a third partial magnet 353, a fourth partial magnet 354, a fifth partial magnet 355, and a sixth partial magnet 356, and the second magnet 360 is a seventh partial magnet. 361 and an eighth partial magnet 362 may be provided.

도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 자석(350)을 구성하는 제1 부분자석(351) 내지 제6 부분자석(356)은 원주를 따라 연속적으로 배치되며, 제1 부분자석(351) 내지 제6 부분자석(356)은 동일한 형상으로 형성되어, 연속 배치된 제1 부분자석(351) 내지 제6 부분자석(356)은 원형 고리를 형성한다. As shown in FIG. 6 (a), the first partial magnets 351 to the sixth partial magnets 356 constituting the first magnet 350 are continuously arranged along the circumference, and the first partial magnets 351 ) to sixth partial magnets 356 are formed in the same shape, and the continuously arranged first partial magnets 351 to sixth partial magnets 356 form a circular ring.

이 때, 도 6 (a)를 기준으로 상측과 하측에 배치되는 제1 부분자석(351)과 제4 부분자석(354)은 N극이 상측을 향하도록 배치될 수 있고, 제1 부분자석(351)의 일측에 배치되는 제2 부분자석(352)과 제4 부분자석(354)의 일측에 배치되는 제5 부분자석(355)은 N극이 우하측을 향하도록 배치될 수 있으며, 제1 부분자석(351)의 타측에 배치되는 제6 부분자석(356)과 제4 부분자석(354)의 타측에 배치되는 제3 부분자석(353)은 N극이 좌하측을 향하도록 배치될 수 있다. At this time, the first partial magnet 351 and the fourth partial magnet 354 disposed on the upper and lower sides of FIG. 6 (a) may be disposed so that their N poles face upward, and the first partial magnet ( The second partial magnet 352 disposed on one side of 351) and the fifth partial magnet 355 disposed on one side of the fourth partial magnet 354 may be disposed so that their N poles face the lower right side, and the first The sixth partial magnet 356 disposed on the other side of the partial magnet 351 and the third partial magnet 353 disposed on the other side of the fourth partial magnet 354 may be disposed so that their N poles face the lower left side. .

도 6 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 자석(360)을 구성하는 제7 부분자석(361) 및 제8 부분자석(362)은 원주를 따라 연속적으로 배치되며, 제7 부분자석(361) 및 제8 부분자석(362)은 동일한 형상으로 형성되어, 연속 배치된 제7 부분자석(361) 및 제8 부분자석(362)은 원형 고리를 형성한다. As shown in FIG. 6 (a), the seventh partial magnet 361 and the eighth partial magnet 362 constituting the second magnet 360 are continuously arranged along the circumference, and the seventh partial magnet 361 ) and the eighth partial magnet 362 are formed in the same shape, and the continuously disposed seventh partial magnet 361 and the eighth partial magnet 362 form a circular ring.

이 때, 도 6 (a)를 기준으로 상측과 하측에 배치되는 제7 부분자석(361)과 제8 부분자석(362)은 N극이 상측을 향하도록 배치될 수 있다. At this time, the seventh partial magnet 361 and the eighth partial magnet 362 disposed on the upper and lower sides of FIG. 6 (a) may be disposed such that their N poles face upward.

위와 같이, 제1 부분자석(351) 내지 제8 부분자석(362)이 배치됨에 따라서, 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 제1 자석(350)의 기준선(C1)과 제2 자석(360)의 기준선(C2) 사이에 소정의 각도(θ1)가 형성되도록 제2 자석(360)을 일방향으로 회전시키면 제2 자석(360)은 도 6 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 자석(360)의 회전 각도(θ1)에 따라 복원력의 크기와 방향이 싸인(sign) 파형으로 형성된다. As above, as the first partial magnets 351 to the eighth partial magnets 362 are arranged, the reference line C1 of the first magnet 350 and the second magnet 360 as shown in FIG. 6 (b) ) When the second magnet 360 is rotated in one direction so that a predetermined angle θ1 is formed between the reference lines C2 of 360), the magnitude and direction of the restoring force are formed as a sine wave according to the rotation angle θ1.

이를 보다 상세하게 설명하면, 제1 자석(350)을 기준으로 제2 자석(360)이 회전하지 않은 상태에서는 복원력이 0이고, 제2 자석(360)이 회전함에 따라서 복원력은 회전 방향의 반대 방향으로 작용하며 제2 자석(360)의 회전 각도(θ1)가 90도가 될 때까지 복원력의 크기가 증가하게 된다. In more detail, the restoring force is 0 when the second magnet 360 does not rotate with respect to the first magnet 350, and as the second magnet 360 rotates, the restoring force increases in the opposite direction to the rotational direction. , and the magnitude of the restoring force increases until the rotation angle θ1 of the second magnet 360 reaches 90 degrees.

제2 자석(360)의 회전 각도(θ1)가 90도를 초과하면 복원력은 마찬가지로 회전 방향의 반대 방향으로 작용하나, 제2 자석(360)의 회전 각도(θ1)가 180도가 될 때까지 복원력의 크기가 감소하게 되며, 제2 자석(360)의 회전 각도(θ1)가 180도가 되면 복원력의 크기가 0이 된다. When the rotational angle θ1 of the second magnet 360 exceeds 90 degrees, the restoring force acts in the opposite direction to the rotational direction, but the restoring force increases until the rotational angle θ1 of the second magnet 360 reaches 180 degrees. The size decreases, and when the rotation angle θ1 of the second magnet 360 becomes 180 degrees, the magnitude of the restoring force becomes 0.

본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)의 탄성부(300)는 사용자의 상완(6)의 움직임이 상완(6)이 상측을 향하는 상태와 상완(6)이 하측을 향하는 상태에서 복원력이 0이 되도록 배치될 수 있다. 이에 따라 사용자가 상완(6)을 지면에 수직하게 배치하였을 때 복원력이 가장 크도록 배치될 수 있다. 이에 대한 효과의 설명은 도 7 및 도 8를 참조하여 이하에서 설명한다. The elastic part 300 of the upper arm muscle strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention is a state in which the upper arm 6 of the user is directed upward and the upper arm 6 is directed downward. It can be arranged so that the restoring force becomes zero in Accordingly, when the user places the upper arm 6 vertically on the ground, the restoring force may be greatest. A description of this effect will be described below with reference to FIGS. 7 and 8 .

도 7에 도시된 바와 같이, 사용자가 상완(6) 및 전완(7)을 사용하여 작업을 하는 경우, 사용자가 상완(6) 및 전완(7)의 자중에 의하여 느끼게 되는 회전력을 계산해 보면 다음과 같다. 다만, 이 때 사용자는 도구를 사용하지 않고 작업을 하는 것으로 가정하여 설명한다. As shown in FIG. 7, when the user works using the upper arm 6 and the forearm 7, the user calculates the rotational force felt by the weight of the upper arm 6 and the forearm 7 as follows. same. However, at this time, it is assumed that the user works without using a tool.

이 때, 사용자의 상완(6)의 길이를 ls, 상완(6)의 질량을 m1, 전완(7)의 길이를 le, 전완(7)의 질량을 m2, 상완(6)과 지면에 수직한 축 사이의 각을 θs 및 전완(7)과 지면 사이의 각을 θe로 규정하여 설명한다. 또한, 사용자와 손까지의 지면에 수평한 방향의 거리 l은 상완(6)의 길이 ls와 동일한 것으로 가정하여 설명한다. At this time, the length of the user's upper arm 6 is ls, the mass of the upper arm 6 is m1, the length of the forearm 7 is le, the mass of the forearm 7 is m2, and the upper arm 6 and the ground are perpendicular to each other. The angle between the axes is defined as θs and the angle between the forearm 7 and the ground is defined as θe. In addition, it is assumed that the distance 1 in the direction horizontal to the ground between the user and the hand is the same as the length 1 of the upper arm 6.

상완(6)과 전완(7)의 지면에 수평한 방향의 길이와 사용자와 손까지의 지면에 수평한 방향의 거리가 같은 것으로 l_s sin?(θ_s)+l_e cos?(? (θ?_s+θ_e )-90°)=l(이하, 식 1)를 도출할 수 있다. The length of the upper arm (6) and the forearm (7) in the horizontal direction to the ground and the distance from the user to the hand in the horizontal direction to the ground are the same, l_s sin? (θ_s) + l_e cos? (? (θ?_s+ θ_e)-90°)=l (hereinafter, Equation 1) can be derived.

상완(6)과 전완(7)의 무게 중심의 위치 lc를 구하기 위하여 m_1 l_s sin?(θ_s)+m_2 {l_s sin(θ_s )+l_e cos?(? (θ?_s+θ_e )-90°)}=l_c (m_1+m_2) (이하, 식 2)를 도출할 수 있다. m_1 l_s sin?(θ_s)+m_2 {l_s sin(θ_s)+l_e cos?(? (θ?_s+θ_e)-90°) to obtain the position lc of the center of gravity of the upper arm (6) and forearm (7) }=l_c (m_1+m_2) (Equation 2 below) can be derived.

사용자가 작업 시 느끼게 되는 상완(6) 및 전완(7)의 자중에 의한 회전력은 T_s=(m_1+m_2 )gl_c(이하, 식 3)으로 도출할 수 있다. 이 때, 식 3을 식 1 및 식 2를 통하여 정리하면, 사용자가 느끼게 되는 회전력은 T_s=(m_1 l_s sin??θ_s ?+m_2 l_s )g(이하, 식 4)으로 도출된다. The rotational force due to the weight of the upper arm 6 and the forearm 7 that the user feels while working can be derived as T_s = (m_1 + m_2 ) gl_c (Equation 3 below). At this time, if Equation 3 is arranged through Equations 1 and 2, the rotational force felt by the user is derived as T_s = (m_1 l_s sin??θ_s ?+m_2 l_s )g (hereinafter, Equation 4).

이를 그래프로 표현하면 도 8에 도시된 바와 같이, 0도에서 90도까지 증가하여 90도에서 최고값을 가지고 90도에서 180도까지 감소하여 0도와 180도에서 최소값을 갖게 된다. 이 때, 도 8에 도시된 그래프의 x축은 각도값을 나타내고 y축은 회전력의 크기를 나타낸다. 다만, 회전력의 크기는 상대적인 크기를 나타내며 절대적인 수치를 나타내는 것은 아니다. As shown in FIG. 8, when this is expressed as a graph, it increases from 0 degrees to 90 degrees, has the highest value at 90 degrees, and decreases from 90 degrees to 180 degrees, and has minimum values at 0 degrees and 180 degrees. At this time, the x-axis of the graph shown in FIG. 8 represents the angle value and the y-axis represents the magnitude of the rotational force. However, the magnitude of the rotational force represents a relative magnitude and does not represent an absolute value.

도 8에 도시된 바와 같이, 사용자는 상완(6)을 지면과 평행하게 배치하였을 때, 가장 큰 회전력을 느끼게 된다. 즉, 상완(6)을 지면과 평행하게 배치하였을 때 상완(6) 및 전완(7)의 하중을 지지해주는 복원력이 최대로 작용되어야 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 상완(6)의 회전 각도(θs)에 따라 복원력의 크기와 방향이 싸인(sine)파형으로 형성되는 경우 싸인파형으로 형성되는 사용자의 상완(6) 및 전완(7)의 자중에 의한 회전력을 보상하여 사용자가 일정한 크기의 하중만을 느끼면서 편하게 작업을 수행할 수 있게 된다. As shown in FIG. 8, the user feels the greatest rotational force when the upper arm 6 is placed parallel to the ground. That is, when the upper arm 6 is placed parallel to the ground, the restoring force supporting the load of the upper arm 6 and the forearm 7 should be maximized. Therefore, as in one embodiment of the present invention, when the magnitude and direction of the restoring force are formed in a sine wave form according to the rotation angle θs of the upper arm 6, the user's upper arm 6 formed in a sine wave form, and By compensating for the rotational force caused by the weight of the forearm 7, the user can comfortably perform the work while feeling only a load of a certain size.

또한, 사용자가 느끼게 되는 힘이 상완(6) 및 전완(7)의 자중에서 탄성부(300)에 의한 복원력을 제외한 값일 때 상완(6)의 회전 각도(θs)에 따라 복원력의 크기와 방향이 싸인(sine)파형으로 형성됨으로써, 상완(6)의 회전 각도(θs)에 따라 사용자가 느끼는 힘의 크기 변화가 작아져서 사용자가 쉽게 상완 근력 보조 장치에 적응할 수 있게 되는 이점이 있다. In addition, when the force felt by the user is a value obtained by excluding the restoring force by the elastic part 300 from the weight of the upper arm 6 and the forearm 7, the magnitude and direction of the restoring force vary according to the rotational angle θs of the upper arm 6. By being formed in a sine wave, there is an advantage that the user can easily adapt to the upper arm muscle strength assisting device because the change in the magnitude of the force felt by the user according to the rotation angle θs of the upper arm 6 is reduced.

한편, 탄성부(300)의 회전축 부재(330)의 타단부는 상완 지지부(400)에 결합되어 상완 지지부(400)와 함께 회전한다. 상완 지지부(400)는 사용자의 상완(6)에 장착되며 사용자의 상완(6)과 함께 움직인다. 이를 위하여 도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)의 상완 지지부(400)는 상완 지지대(410), 상완 받침대(420) 및 상완 밴드(430)를 구비할 수 있다. Meanwhile, the other end of the rotating shaft member 330 of the elastic part 300 is coupled to the upper arm support 400 and rotates together with the upper arm support 400 . The upper arm support 400 is mounted on the upper arm 6 of the user and moves together with the upper arm 6 of the user. To this end, referring to FIGS. 1 to 3 , the upper arm support 400 of the upper arm muscle strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention includes an upper arm support 410, an upper arm support 420, and an upper arm band 430. can be provided

상완 지지대(410)는 상완(6)을 따라 연장되어 형성된다. 상완 지지대(410)는 상완(6)의 외측에 배치되며, 상완 지지대(410)의 일단부는 탄성부(300)의 회전축 부재(330)에 결합된다. 이에 따라, 상완 지지대(410)는 탄성부(300)의 회전축 부재(330)의 길이 방향으로 연장된 축으로서 어깨(4)의 외측면에 수직한 회전축을 중심으로 피벗 회전할 수 있게 된다. The upper arm support 410 is formed to extend along the upper arm 6 . The upper arm support 410 is disposed outside the upper arm 6 , and one end of the upper arm support 410 is coupled to the rotating shaft member 330 of the elastic part 300 . Accordingly, the upper arm support 410 is an axis extending in the longitudinal direction of the rotation axis member 330 of the elastic part 300 and can pivot around a rotation axis perpendicular to the outer surface of the shoulder 4 .

이 때, 상완 지지대(410)가 상완(6)의 움직임을 따라 함께 움직일 수 있도록 상완 지지대(410)의 선단부에는 상완 받침대(420)가 구비된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상완 받침대(420)는 상완(6)의 하측을 지지하기 위하여 상완(6)의 일부를 감싸도록 형성된다. At this time, the upper arm support 420 is provided at the front end of the upper arm support 410 so that the upper arm support 410 can move along with the movement of the upper arm 6 . As shown in FIG. 2 , the upper arm support 420 is formed to surround a part of the upper arm 6 in order to support the lower side of the upper arm 6 .

이 때, 상완 받침대(420)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상완(6)의 후방측 둘레를 감싸도록 배치될 수도 있고, 도면에 도시되지 않았으나 상완(6)의 전방측 둘레를 감싸도록 배치될 수도 있다. 이와 같은 상완 받침대(420)의 배치 방향은 사용자에게 필요한 복원력의 방향에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 사용자가 상완(6)의 하측을 지지받아야 하는 작업을 하는 경우에는 상완 받침대(420)가 상완(6)의 후방측 둘레를 감싸도록 배치된다. At this time, as shown in FIG. 2, the upper arm support 420 may be disposed to surround the rear circumference of the upper arm 6, or, although not shown in the drawings, is disposed to surround the front circumference of the upper arm 6. It could be. The disposition direction of the upper arm rest 420 may vary according to the direction of restoring force required by the user. For example, when a user performs a job that requires the lower part of the upper arm 6 to be supported, the upper arm support 420 is disposed to surround the rear circumference of the upper arm 6 .

상완 받침대(420)와 사용자의 상완(6) 사이에는 상완 밴드(430)가 배치될 수 있다. 상완 밴드(430)는 상완(6)의 둘레를 감싸도록 형성된다. 이 때, 상완 밴드(430)는 사용자의 편의를 위하여 탄성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. An upper arm band 430 may be disposed between the upper arm rest 420 and the user's upper arm 6 . The upper arm band 430 is formed to surround the upper arm 6 . At this time, the upper arm band 430 may be formed of a material having elasticity for the user's convenience.

상완 밴드(430)는 상완 지지대(410) 및 상완 받침대(420)에 고정된다. 이에 따라서 사용자의 상완(6) 외측에 상완 지지대(410) 및 상완 받침대(420)가 배치되더라도 작업 중 이물감이 느껴지는 것을 줄일 수 있게 된다. The upper arm band 430 is fixed to the upper arm support 410 and the upper arm rest 420 . Accordingly, even if the upper arm support 410 and the upper arm support 420 are disposed outside the upper arm 6 of the user, it is possible to reduce the feeling of a foreign object during work.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)는 상완 지지부(400), 탄성부(300) 및 연결부(200)를 한 쌍으로 구비할 수 있다. 이에 따라 도면에 도시되지는 않았으나, 한 쌍의 상완 지지부(400), 탄성부(300) 및 연결부(200)가 양쪽 상완(6)에 각각 장착되어 각 상완(6)을 지지할 수 있게 된다. 다만, 각 구성에 대한 설명을 위에서 상세히 설명하였으므로 이하에서는 생략한다. Meanwhile, the upper arm muscle strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention may include a pair of upper arm support 400 , elastic unit 300 and connection unit 200 . Accordingly, although not shown in the drawings, a pair of upper arm support parts 400, an elastic part 300, and a connection part 200 are mounted on both upper arms 6, respectively, so that each upper arm 6 can be supported. However, since the description of each component has been described in detail above, it is omitted below.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 측면도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 측면도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 상면도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치되고 전진된 상태를 나타내는 상면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 정면을 향하여 배치되고 후진된 상태를 나타내는 상면도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 측면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 상면도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 측면을 향하여 배치된 상태를 나타내는 후면도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치의 상완 지지부가 측면을 향하여 배치된 상태에서 상측으로 회전된 상태를 나타내는 후면도이다. 9 is a side view of the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention. 10 is a side view showing a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed facing the front. 11 is a top view showing a state in which the upper arm support unit of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed facing the front. 12 is a top view showing a state in which the upper arm support unit of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed toward the front and moved forward. 13 is a top view illustrating a state in which the upper arm support unit of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed facing the front and is moved backward. 14 is a top view showing a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed toward the side. 15 is a rear view showing a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is disposed toward the side. 16 is a rear view illustrating a state in which the upper arm support of the upper arm support device according to an embodiment of the present invention is rotated upward in a state in which it is disposed toward the side.

이하에서는 도 9 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에서는 사용자의 상완(6)을 하측에서 지지하도록 복원력을 제공한다. 또한, 본 실시예에서는 상완(6)이 상측에 있을 때, 탄성부(300)가 초기 상태에 해당하며 복원력이 0이 되고 상완(6)이 회전하여 하측으로 갈수록 복원력이 증가하다가 다시 감소하며, 상완(6)이 하측에 있을 때 복원력이 0이 된다. Hereinafter, the operation of the upper arm muscle strength assisting device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 16 . At this time, in one embodiment of the present invention, a restoring force is provided to support the user's upper arm 6 from the lower side. In addition, in this embodiment, when the upper arm 6 is on the upper side, the elastic part 300 corresponds to the initial state, the restoring force becomes 0, and the upper arm 6 rotates, the restoring force increases and then decreases again as the upper arm 6 rotates, When the upper arm 6 is on the lower side, the restoring force becomes zero.

도 9에서는, 사용자가 상완 근력 보조 장치(1)를 착용하여 상완(6)을 상완 지지부(400)가 지지하고 있는 상태가 도시된다. 이 때, 사용자는 상완(6)을 하측을 향하도록 자세를 취하고 있으므로 탄성부(300)의 복원력이 0이 된다. 즉, 상완(6)의 길이 방향 축(C3)과 상완 지지대(410)의 길이 방향 축(C4)이 일치되어 있는 상태이다. In FIG. 9 , a state in which the upper arm 6 is supported by the upper arm support 400 while the user is wearing the upper arm muscle strength assisting device 1 is shown. At this time, since the user takes a posture with the upper arm 6 facing downward, the restoring force of the elastic part 300 becomes zero. That is, the longitudinal axis C3 of the upper arm 6 and the longitudinal axis C4 of the upper arm support 410 are aligned.

이 때, 사용자가 작업을 하고 있지 않은 상태에서는 탄성부(300)에 의하여 복원력을 받고 있지 않으므로 사용자가 편안한 자세를 유지할 수 있게 된다. At this time, since the restoring force is not received by the elastic part 300 in a state in which the user is not working, the user can maintain a comfortable posture.

도 10 및 도 11에서는 사용자가 상완(6)을 전방을 향하도록 들어올린 상태가 도시된다. 즉, 상완(6)의 길이 방향 축(C3)과 상완 지지대(410)의 길이 방향 축(C4') 사이에 소정의 각도(θ2)가 형성된 상태이다. 사용자는 상완 근력 보조 장치(1)를 착용한 상태에서 상완(6)을 전방으로 용이하게 들어올릴 수 있다. 10 and 11 show a state in which the user lifts the upper arm 6 forward. That is, a predetermined angle θ2 is formed between the longitudinal axis C3 of the upper arm 6 and the longitudinal axis C4′ of the upper arm support 410 . The user can easily lift the upper arm 6 forward while wearing the upper arm muscle strength assisting device 1 .

이 때, 상완 지지부(400)의 상완 지지대(410)는 탄성부(300)의 회전축 부재(330)와 함께 동일한 회전축(C5)을 중심으로 회전하게 되고 사용자가 상완(6)을 전방을 향하도록 들어올릴 수 있게 된다. At this time, the upper arm support 410 of the upper arm support 400 rotates about the same axis of rotation C5 together with the rotating shaft member 330 of the elastic part 300 so that the user directs the upper arm 6 forward. be able to lift

이에 따라, 상완 지지부(400)는 탄성부(300) 내부에 배치되는 제1 자석(350) 및 제2 자석(360) 사이에 제2 자석(360)의 회전각(θ2)에 의하여 제공되는 복원력을 통해 상완(6)을 지지하고 있는 상태이다. Accordingly, the upper arm support part 400 has a restoring force provided by the rotational angle θ2 of the second magnet 360 between the first magnet 350 and the second magnet 360 disposed inside the elastic part 300. It is a state in which the upper arm (6) is supported through.

도 11에서는 사용자가 상완(6)을 전방을 향하도록 자세를 취하여 회전축 부재(330)의 회전축(C5)과 어깨선(C6)이 일치되어 있는 상태가 도시되고, 도 12에서는 상완(6)을 전방을 향하도록 들어올린 상태에서 어깨(4)를 전방으로 움직여 회전축 부재(330)의 회전축(C5)보다 어깨선(C6')이 앞서 있는 상태가 도시되며. 도 13에서는 상완(6)을 전방을 향하도록 들어올린 상태에서 어깨(4)를 후방으로 움직여 회전축 부재(330)의 회전축(C5)보다 어깨선(C6")이 뒤처져 있는 상태가 도시된다. 11 shows a state in which the user takes a posture with the upper arm 6 facing forward and the rotation axis C5 of the rotation shaft member 330 and the shoulder line C6 are coincident. In FIG. 12, the upper arm 6 is moved forward. A state in which the shoulder line C6 'is ahead of the rotation axis C5 of the rotation shaft member 330 by moving the shoulder 4 forward in a state in which it is lifted toward is shown. 13 shows a state in which the shoulder line C6″ lags behind the rotation axis C5 of the rotation shaft member 330 by moving the shoulder 4 backward in a state in which the upper arm 6 is raised to face forward.

이는 일 방향 또는 그 반대 방향으로만 굽힘 변경 가능한 연결부(200)를 통하여 허리 지지부(100)와 탄성부(300)를 연결함으로써 탄성부(300)의 회전축 부재(330)가 회전 시 탄성부(300)를 지지할 수 있으면서도, 도 12에서와 같이 사용자가 어깨(4)를 상측으로 일정한 거리(d1)만큼 전진하거나, 도 13에서와 같이 사용자가 어깨(4)를 일정한 거리(d2)만큼 후진할 수 있게 된다. 이에 따라, 사용자는 상완 근력 보조 장치(1)를 착용한 상태에서도 어깨(4) 움직임의 제한 없이 작업을 진행할 수 있게 된다. This is done by connecting the waist support 100 and the elastic part 300 through the connecting part 200 that can be bent only in one direction or the opposite direction, so that when the rotating shaft member 330 of the elastic part 300 rotates, the elastic part 300 ), as shown in FIG. 12, the user moves the shoulder 4 upward by a certain distance d1, or as shown in FIG. 13, the user moves the shoulder 4 backward by a certain distance d2. be able to Accordingly, the user can work without limiting the movement of the shoulder 4 even while wearing the upper arm strength assisting device 1 .

도 14에서는 사용자가 상완(6)이 전방을 향하도록 상완(6)을 들어올린 상태에서 상완(6)이 우측으로 향하도록 상완(6)을 소정의 각도(θ3)로 회전시킨 상태가 도시된다. 이에 따라 도 14에 도시된 바와 같이, 사용자는 전방을 향하는 축(C7)과 상완(6)의 길이 방향 축(C7') 사이에 소정의 각도(θ3)가 형성될 수 있다. 14 shows a state in which the user rotates the upper arm 6 at a predetermined angle θ3 so that the upper arm 6 faces the right side in a state where the upper arm 6 is raised so that the upper arm 6 faces forward. . Accordingly, as shown in FIG. 14 , a predetermined angle θ3 may be formed between the forward-facing axis C7 and the longitudinal axis C7′ of the upper arm 6 .

도 15에서는 사용자가 도 14의 상태에서 사용자가 상완(6)을 하측 또는 상측으로 소정의 각도(θ4)만큼 회전시킨 상태가 도시된다. 이에 따라, 도 15에 도시된 바와 같이, 사용자는 허리 지지부(100)의 길이 방향 축(C8)과 상완(6)의 길이 방향 축(C8') 사이에 소정의 각도(θ3)가 형성될 수 있다. FIG. 15 shows a state in which the user has rotated the upper arm 6 downward or upward by a predetermined angle θ4 from the state of FIG. 14 . Accordingly, as shown in FIG. 15, the user may form a predetermined angle θ3 between the longitudinal axis C8 of the waist support 100 and the longitudinal axis C8' of the upper arm 6. there is.

도 16에서는 사용자가 도 15의 상태에서 어깨(4)를 상측으로 들어올린 상태가 도시된다. 어깨(4)가 상측으로 들어올려 짐에 따라 연결부(200)는 허리 지지부(100)의 상단부에 연결되는 제1 결합링크(220)가 회전하게 된다. 즉, 허리 지지부(100)의 길이 방향 축(C8)과 연결부(200)의 연장 방향 축(C9) 사이에 소정의 각도(θ5)가 형성된다. 또한, 도 15에서의 어깨선(C8')보다 어깨선(C8")이 높아지게 된다. 16 shows a state in which the user lifts the shoulder 4 upward in the state of FIG. 15 . As the shoulder 4 is lifted upward, the connection part 200 rotates the first coupling link 220 connected to the upper end of the waist support part 100. That is, a predetermined angle θ5 is formed between the longitudinal axis C8 of the waist support 100 and the extension axis C9 of the connecting portion 200 . In addition, the shoulder line C8" is higher than the shoulder line C8' in FIG. 15 .

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치가 정적 동작 상태에서 시험된 시험결과를 나타내는 도면이다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치가 동적 동작 상태에서 시험된 시험결과를 나타내는 도면이다. 17 is a diagram showing test results obtained by testing the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention in a static operating state. 18 is a diagram showing test results obtained by testing the upper arm muscle strength assisting device according to an embodiment of the present invention in a dynamic operating state.

도 17 및 도 18에 도시된 Subject A, Subject B 및 Subject C는 각각 다른 실험자를 의미한다. 이 때, Subject A의 경우 나이는 만 33세, 신장은 180cm, 몸무게는 80kg이다. Subject B의 경우 나이는 만 27세, 신장은 182cm, 몸무게는 88kg이다. Subject C의 경우 나이는 만 25세, 신장은 171cm, 몸무게는 73kg이다. Subject A, Subject B, and Subject C shown in FIGS. 17 and 18 mean different experimenters. At this time, in the case of Subject A, the age is 33 years old, the height is 180 cm, and the weight is 80 kg. In the case of Subject B, the age is 27 years old, the height is 182 cm, and the weight is 88 kg. In the case of Subject C, the age is 25 years old, the height is 171 cm, and the weight is 73 kg.

도 17 및 도 18에서 UT는 승모근을 의미하고, AD는 전방 삼각근을 의미한다. WO값은 착용 전 근활성도를 나타내고, WA값은 착용 후 근활성도를 나타낸다. 17 and 18, UT means the trapezius muscle, and AD means the anterior deltoid muscle. The WO value represents muscle activity before wearing, and the WA value represents muscle activity after wearing.

도 17에서 도시된 바와 같이, 정적 동작 상태에서 실험에 참가한 Subject A, Subject B 및 Subject C 모두에게서 승모근 및 전방 삼각근의 착용 전 근활성도보다 착용 후의 근활성도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 세 참가자의 승모근에서는 평균적으로 37.83%의 근활성도가 감소되었고, 전방 삼각근에서는 17.65%의 근활성도가 감소되었다. 즉, 참가자의 탄성부(300)가 제공하는 복원력이 사용자의 근력을 보조하여 사용자의 근활성도가 낮아지는 것으로 실험적으로 확인할 수 있다. As shown in FIG. 17, it can be confirmed that the muscle activity of the trapezius muscle and the anterior deltoid muscle after wearing it is lower than the muscle activity of the trapezius muscle and the anterior deltoid muscle of Subject A, Subject B, and Subject C who participated in the experiment in a static operating state. On average, muscle activity decreased by 37.83% in the trapezius muscle of the three participants and 17.65% in the anterior deltoid muscle. That is, it can be confirmed experimentally that the restoring force provided by the elastic part 300 of the participant assists the user's muscle strength, thereby lowering the user's muscle activity.

또한, 도 18에서 도시된 바와 같이, 동적 동작 상태에서의 실험에서도 Subject A, Subject B 및 Subject C 모두에게서 승모근 및 전방 삼각근의 착용 전 근활성도보다 착용 후의 근활성도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 세 참가자의 승모근에서는 평균적으로 40.84%의 근활성도가 감소되었고, 전방 삼각근에서는 18.08%의 근활성도가 감소되었다. 특히, 동적 상태에서 정적 상태보다 근활성도가 더 감소하는 것을 확인할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 18, even in the experiment in the dynamic operating state, it can be confirmed that the muscle activity after wearing the trapezius muscle and the anterior deltoid muscle is lower than the muscle activity before wearing in Subject A, Subject B, and Subject C. On average, muscle activity decreased by 40.84% in the trapezius muscle of the three participants, and 18.08% in the anterior deltoid muscle. In particular, it can be seen that the muscle activity decreases more in the dynamic state than in the static state.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치에 대하여 설명하였으나, 본 실시예에 따른 상완 근력 보조 장치는 상완뿐만 아니라 근력 보조하기 위하여 신체의 다양한 위치에 사용될 수도 있음을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 명확하게 이해할 수 있을 것이다. Although the upper arm muscle strength assisting device according to various embodiments of the present invention has been described above, the present invention pertains to the fact that the upper arm muscle strength assisting device according to this embodiment can be used in various positions of the body to assist muscle strength as well as the upper arm. Those of ordinary skill in the field will be able to clearly understand.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope in addition to the above-described embodiments is a matter of ordinary knowledge in the art. It is self-evident to them. Therefore, the foregoing embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the foregoing description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

1 장치 300 탄성부
2 등 310 하우징
4 어깨 320 커버
6 상완 330 회전축 부재
7 전완 340 고정 부재
8 허리 350 제1 자석
100 허리 지지부 351 제1 부분자석
110 지지 부재 352 제2 부분자석
120 제1 고정 부재 353 제3 부분자석
122 제1 지지판 354 제4 부분자석
130 제2 고정 부재 355 제5 부분자석
132 제2 지지판 356 제6 부분자석
140 결합 부재 360 제2 자석
150 허리 밴드 361 제7 부분자석
160 길이조절 부재 362 제8 부분자석
170 길이고정 부재 370 제1 베어링
180 어깨 밴드 380 제2 베어링
200 연결부 400 상완 지지부
210 연결링크 410 상완 지지대
220 제1 결합링크 420 상완 받침대
230 제2 결합링크 430 상완 밴드1 device 300 elastic part
2 light 310 housing
4 shoulder 320 cover
6 upper arm 330 rotating shaft member
7 forearm 340 fixed member
8 waist 350 1st magnet
100 waist support 351 first partial magnet
110 support member 352 second partial magnet
120 first fixing member 353 third partial magnet
122 first support plate 354 fourth partial magnet
130 second fixing member 355 fifth partial magnet
132 second support plate 356 sixth partial magnet
140 coupling member 360 second magnet
150 waist band 361 seventh partial magnet
160 length adjustment member 362 eighth partial magnet
170 length fixing member 370 first bearing
180 shoulder band 380 second bearing
200 Connection 400 Upper Arm Support
210 Connecting link 410 Upper arm support
220 first coupling link 420 upper arm support
230 second coupling link 430 upper arm band

Claims (23)

허리로부터 어깨까지 척추의 길이 방향으로 연장되고 등에 고정되는 허리 지지부;
상완을 따라 연장되고 상기 상완의 외측에 배치되되 일단부가 상기 어깨의 외측면에 수직한 회전축을 중심으로 피벗 회전하는 상완 지지대를 포함하는 상완 지지부;
상기 상완 지지부의 상기 어깨 측 단부에 일측이 결합되고 상기 상완 지지부의 피벗 회전 방향의 반대 방향으로 복원력을 제공하는 탄성부;
상기 탄성부의 타측에 일단부가 결합되고 상기 허리 지지부의 상단부에 타단부가 결합되도록 연장되는 연결부; 를 포함하는, 상완 근력 보조 장치.a waist support that extends from the waist to the shoulder in the longitudinal direction of the spine and is fixed to the back;
an upper arm support including an upper arm support that extends along the upper arm and is disposed outside the upper arm and has one end pivotally rotated about a rotational axis perpendicular to the outer surface of the shoulder;
an elastic part having one side coupled to the shoulder-side end of the upper arm support and providing a restoring force in a direction opposite to the rotational direction of the pivot of the upper arm support;
a connection part extending so that one end is coupled to the other side of the elastic part and the other end is coupled to the upper end of the waist support part; Including, upper arm strength assist device. 제1 항에 있어서,
상기 연결부는 일 방향 또는 상기 일 방향의 반대 방향으로만 굽힘 변형 가능하도록 형성되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 1,
The connecting portion is formed to be bent only in one direction or in the opposite direction of the one direction, the upper arm strength assisting device. 제2 항에 있어서,
상기 연결부는 상기 어깨의 외측면으로부터 상기 허리 지지부의 상단부까지의 길이보다 길게 형성되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 2,
The connecting portion is formed longer than the length from the outer surface of the shoulder to the upper end of the waist support, upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 연결부의 상기 타단부는 상기 허리 지지부의 상단부에 회전 가능하게 연결되는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 1,
The other end of the connecting portion is rotatably connected to the upper end of the waist support, upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 연결부는
일 방향 또는 상기 일 방향의 반대 방향으로만 회전 가능하도록 각각 연결되는 복수의 연결링크; 및
상기 복수의 연결링크의 일단 및 타단에 일 방향 또는 상기 일 방향의 반대 방향으로만 회전 가능하도록 각각 연결되는 제1 결합링크 및 제2 결합링크; 를 포함하고,
상기 제1 결합링크는 상기 탄성부의 타측에 결합되고 상기 제2 결합링크는 상기 허리 지지부의 상단부에 결합되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 1,
the connection part
A plurality of connecting links each connected to be rotatable only in one direction or in a direction opposite to the one direction; and
first coupling links and second coupling links respectively connected to one end and the other end of the plurality of coupling links so as to be rotatable only in one direction or in a direction opposite to the one direction; including,
The first coupling link is coupled to the other side of the elastic portion and the second coupling link is coupled to the upper end of the waist support, upper arm strength assisting device. 제5 항에 있어서,
상기 복수의 연결링크는 상기 복수의 연결링크의 길이를 조절할 수 있도록 분리 가능하게 형성되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 5,
The plurality of connecting links are detachably formed to adjust the length of the plurality of connecting links, upper arm strength assisting device. 제5 항에 있어서,
상기 제2 결합링크는 상기 허리 지지부의 상단부에 회전 가능하게 연결되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 5,
The second coupling link is rotatably connected to the upper end of the waist support, upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 상완 지지부는 상기 상완 지지대의 타단부에 결합되고 상기 상완의 전방측 또는 후방측 둘레를 감싸도록 형성되는 상완 받침대를 더 포함하는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 1,
The upper arm support unit further comprises an upper arm support coupled to the other end of the upper arm support and formed to surround the front or rear side of the upper arm. 제8 항에 있어서,
상기 상완의 둘레를 감싸도록 형성되고 상기 상완 받침대에 고정되는 상완 밴드를 더 포함하는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 8,
Formed to surround the circumference of the upper arm and further comprising an upper arm band fixed to the upper arm support, upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 상완이 상기 상완 지지부와 함께 피벗 회전함에 따라 상기 상완에 대하여 상기 탄성부가 상기 상완의 자중 방향의 반대 방향으로 상기 복원력을 제공하도록 상기 상완 지지부의 타단부가 상기 복원력이 0인 상태에서 상측을 향하도록 배치되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 1,
As the upper arm is pivotally rotated together with the upper arm support, the other end of the upper arm support is directed upward with respect to the upper arm in a state where the restoring force is 0 so that the elastic part provides the restoring force in the opposite direction to the weight direction of the upper arm. An upper arm strength assist device arranged to do so. 제1 항에 있어서,
상기 탄성부가 제공하는 상기 복원력은 크기와 방향이 회전 각도에 따라 결정되는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 1,
The restoring force provided by the elastic part has a size and direction determined according to a rotation angle, upper arm strength assisting device. 제11 항에 있어서,
상기 탄성부는 회전 각도에 따른 복원력의 크기와 방향이 싸인(sine) 파형으로 형성되는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 11,
Wherein the elastic portion is formed in a sine wave form in which the magnitude and direction of the restoring force according to the rotation angle is formed, the upper arm strength assisting device. 제12 항에 있어서,
상기 탄성부는 상기 상완이 상측 및 하측을 향할 때 복원력이 0이 되도록 배치되는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 12,
The elastic part is disposed so that the restoring force is zero when the upper arm is directed upward and downward, the upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 탄성부은 자기력으로 복원력을 제공하는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 1,
The elastic part provides a restoring force with magnetic force, upper arm strength assisting device. 제14 항에 있어서,
상기 탄성부는
내부에 공간이 형성되고 일측이 상완 지지대에 결합되는 하우징;
상기 하우징 내부에 고정되고 원형 고리 형상으로 형성되는 제1 자석;
상기 제1 자석의 내측에 배치되고 상기 제1 자석과 동심원을 형성하도록 원형 고리 형상으로 형성되되 회전 시 회전 방향의 반대 방향으로 자기력을 제공받는 제2 자석; 및
상기 하우징을 관통하여 배치되되 중앙부가 상기 제2 자석에 고정되고 일단부가 상기 연결부의 상기 일단부에 결합되어 상기 제2 자석 및 상기 연결부와 함께 회전하는 회전축 부재를 포함하는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 14,
the elastic part
A housing having a space formed therein and having one side coupled to the upper arm support;
a first magnet fixed inside the housing and formed in a circular ring shape;
a second magnet disposed inside the first magnet and formed in a circular annular shape so as to form a concentric circle with the first magnet and receiving magnetic force in a direction opposite to the direction of rotation when rotating; and
A rotating shaft member disposed through the housing and having a central portion fixed to the second magnet and one end coupled to the one end of the connecting portion to rotate together with the second magnet and the connecting portion. 제15 항에 있어서,
상기 제1 자석은 원주를 따라 순서대로 배치되어 원형 고리 형상을 형성하는 동일한 형상의 제1 부분자석, 제2 부분자석, 제3 부분자석, 제4 부분자석, 제5 부분자석 및 제6 부분자석을 포함하고,
상기 제2 자석은 원주를 따라 순서대로 배치되어 원형 고리 형상을 형성하는 동일한 형상의 제7 부분자석 및 제8 부분자석을 포함하는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 15,
The first magnets are sequentially arranged along the circumference to form a circular ring shape with first partial magnets, second partial magnets, third partial magnets, fourth partial magnets, fifth partial magnets, and sixth partial magnets having the same shape. including,
The second magnet includes a seventh partial magnet and an eighth partial magnet of the same shape arranged in order along the circumference to form a circular ring shape. 제16 항에 있어서,
상기 제1 부분자석과 상기 제4 부분자석은 N극이 상기 제4 부분자석의 중심으로부터 상기 제1 부분자석의 중심을 연장한 제1 방향을 향하도록 형성되고,
상기 제2 부분자석과 상기 제5 부분자석은 N극이 상기 제1 방향과 일 방향으로 소정의 각도를 갖는 제2 방향을 향하도록 형성되고,
상기 제3 부분자석과 상기 제6 부분자석은 N극이 상기 제1 방향과 타 방향으로 소정의 각도를 갖는 제3 방향을 향하도록 형성되고,
상기 제7 부분자석과 상기 제8 부분자석은 N극이 상기 제1 방향을 향하도록 형성되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 16,
The first partial magnet and the fourth partial magnet are formed so that N poles face a first direction extending from the center of the fourth partial magnet to the center of the first partial magnet,
The second partial magnet and the fifth partial magnet are formed so that N poles face a second direction having a predetermined angle with the first direction and one direction,
The third partial magnet and the sixth partial magnet are formed so that N poles face a third direction having a predetermined angle with respect to the first direction and the other direction,
The seventh partial magnet and the eighth partial magnet are formed so that their N poles face the first direction. 제1 항에 있어서,
상기 허리 지지부는 길이가 조절 가능하게 형성되는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 1,
The waist support is formed to be adjustable in length, upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 허리 지지부는 척추의 후방에 배치되는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 1,
The lumbar support is disposed on the back of the spine, upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 허리의 둘레를 감싸도록 형성되는 허리 밴드; 및
상기 허리 밴드에 결합되어 상기 허리 지지부가 상기 척추의 후측에 고정되도록 상기 허리 지지부의 하단부와 결합되는 제1 고정 부재; 를 더 포함하는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 1,
a waist band formed to wrap around the waist; and
a first fixing member coupled to the waist band and coupled to a lower end of the waist support portion so that the waist support portion is fixed to the rear side of the spine; Further comprising, upper arm strength assist device. 제20 항에 있어서,
일단부가 상기 허리 밴드의 전방에 연결되고 타단부가 상기 허리 밴드의 후방에 연결되되 중앙부가 상기 어깨의 상측을 둘러싸도록 형성되는 어깨 밴드; 및
상기 어깨 밴드의 후방측에 결합되어 상기 허리 지지부가 상기 척추의 후측에 고정되도록 상기 허리 지지부와 결합되는 제2 고정 부재; 를 더 포함하는, 상완 근력 보조 장치. According to claim 20,
a shoulder band having one end connected to the front of the waist band and the other end connected to the rear of the waist band and having a central portion surrounding the upper side of the shoulder; and
a second fixing member coupled to the back side of the shoulder band and coupled to the waist support portion so that the waist support portion is fixed to the rear side of the spine; Further comprising, upper arm strength assist device. 제21 항에 있어서,
상기 제2 고정 부재는 상기 허리 지지부의 중앙부에 결합되는, 상완 근력 보조 장치.According to claim 21,
The second fixing member is coupled to the central portion of the waist support, upper arm strength assisting device. 제1 항에 있어서,
상기 상완 지지부, 상기 탄성부 및 상기 연결부는 한 쌍으로 구비되고,
한 쌍의 상기 상완 지지부는 양쪽 상완의 외측에 각각 배치되고,
한 쌍의 상기 탄성부는 상기 한 쌍의 상완 지지부에 각각 결합되며,
한 쌍의 상기 연결부는 허리 지지부와 한 쌍의 탄성부에 각각 연결되는, 상완 근력 보조 장치.
According to claim 1,
The upper arm support part, the elastic part and the connection part are provided as a pair,
The pair of upper arm supports are disposed on the outer sides of both upper arms, respectively,
The pair of elastic parts are respectively coupled to the pair of upper arm supports,
The pair of connecting parts are respectively connected to the waist support part and the pair of elastic parts, upper arm strength assisting device.
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