WO2019164142A1 - 자유로운 발목 움직임을 위한 풋 유닛을 구비하는 근력 보조 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a muscle strength assistance device having a foot unit for free ankle movement.
- muscle strength assist devices for people who have difficulty walking due to muscle strength decrease due to disability or aging, etc. are widely used.
- the muscle strength assistance device is a kind of robot having a multi-joint skeletal structure, and serves to assist muscle strength when the user wears and walks on the lower body.
- the muscle strength assistance device assists a user's walking by providing a user with assistance force generated from a driving device such as a motor.
- This strength aid is secured to the user's waist, legs and shoes (or feet).
- the detachment mechanism coupled with the user's body is an important factor in determining the speed of using the device and the user's ease of operation.
- FIG. 1 is a view illustrating a conventional foot assist device.
- FIG. 1 is a diagram shown in US Patent No. US 9,956,107.
- a conventional foot assisting device includes a leg support part 11 for fixing a calf, a foot support part 14 for supporting a foot and an ankle, a connection frame connecting the leg support part 11 and a foot support part 14. (13).
- the foot support 14 here consists of a footrest section 18 supporting the foot, ankle section 17 supporting the ankle, and a wing section 19 surrounding the Achilles tendon.
- the foot assist device performs a function of assisting a user to walk normally.
- connection frame 13 of the conventional foot assist device is made of a material having rigidity, there is a problem that the user can not move the ankle freely while wearing the foot assist device.
- the conventional foot assist device has a problem that the user does not properly absorb the impact with the floor when the user walks wearing the foot assist device. If the impact of the foot assist device and the floor is transmitted to the user as it is, the user may have difficulty in achieving the purpose of rehabilitation treatment due to the continuous impact.
- FIG. 2 is a view for explaining a conventional walk assistance device.
- FIG. 2 is a diagram shown in US Patent Publication US 2015-0182366.
- a conventional walk assistance device discloses a joint structure to assist the free bending operation of the knee joint.
- the conventional walking aid device is a knee joint structure 65 connecting the upper frame 56 and the lower frame 57, the upper frame 56 and the lower frame 57, respectively disposed on the side of the thigh and calf It includes.
- the knee joint structure 65 includes a zigzag structure 68 disposed between the first member 66 and the second member 67, and an elastic member 70 disposed between the zigzag structure 68.
- the zigzag structure 68 is composed of a plurality of fragment members 68a, 68b, 68c, and a support shaft 69 connecting them.
- the knee joint structure 65 may allow the user's knee joint to move freely while wearing the walking assistance device.
- the joint structure 65 of the conventional walk assistance device is made of a highly rigid metal or resin, there is a problem that the shock between the shoe and the floor is not properly absorbed.
- the lower frame 57 of the conventional walking assistance device is located on the side of the user's leg, interference with the astragalus of the user may occur. In this case, there is a problem that the user feels uncomfortable due to the collision between the astragalus and the lower frame 57 when the user walks.
- FIG. 3 is a view illustrating a conventional ankle assist device.
- FIG. 3 is a diagram shown in the Korean registered patent (KR 10-1363834).
- the conventional ankle support device has a foot coupling portion 81, 82 is coupled to be adjustable in length.
- the foot coupling parts 81 and 82 include a front heel fastening cap 81 and a foot side frame 82 which are slidably engaged with each other.
- the ankle assist device includes a rear connecting frame 92 connected to the rear of the foot side frame 82, and an interaxial connecting frame 94 connecting the rear connecting frame 92 and the shin coupling 95.
- the ankle assist device is disposed between the rear connecting frame 92 and the interaxial connecting frame 94 and the first rotating shaft 91 to rotate in the first direction, the interaxial connecting frame 94 and the shin coupling 95 And a second rotary shaft 93 disposed between the and rotating in the second direction.
- the interaxial connection frame 94 connects the first and second rotation shafts 91 and 93.
- a complex joint movement by the first and second rotation axes 91 and 93 may be implemented.
- first and second rotation shafts 91 and 93 are disposed to be spaced apart from each other in the conventional ankle joint assisting device, the action points at which the rotation shafts rotate are also different from each other.
- the ankle of the human body changes in angle from one working point to three-dimensional, but the structure that rotates at different working points does not perfectly correspond to the movement of the human body.
- the conventional ankle assist device may cause discomfort in the ankle movement of the wearer.
- each frame constituting the conventional ankle assist device (that is, the rear connecting frame 92 or the interaxial connecting frame 94) is formed of a metal material, the floor and the impact generated when walking are transmitted to the user as it is. As described above, when the impact between the ankle assist device and the floor is transmitted to the user as it is, the fatigue of the user may be easily increased, and it may be difficult to achieve the purpose of rehabilitation treatment due to the continuous impact.
- the interaxial connecting frame 94 of the conventional ankle joint assist device is disposed between the first and second rotation shafts 91 and 93, the user in the process of rotating based on the first and second rotation shafts 91 and 93. Interference with the astragalus may occur.
- Conventional ankle support device has a problem that the user's wearing feeling may be reduced due to the collision between the astragalus and the interaxial connection frame 94 when the user walks.
- An object of the present invention is to provide a muscle strength assistance device comprising a foot unit supporting an ankle so as to allow a user's free ankle movement. That is, an object of the present invention is to provide a comfortable ankle movement to the user by using a structure capable of turning at one point of action, such as the ankle joint of the human body and supporting the ankle.
- an object of the present invention to provide a muscle strength assistance device including a foot unit that can mitigate impact from the floor generated when walking after wearing the strength aid device. That is, an object of the present invention is to mitigate the impact with the floor during walking by using a structure and a material capable of absorbing the impact with the floor.
- the present invention aims to maximize the rehabilitation effect of the user using the muscle strength assist device by minimizing the occurrence of physical shock between the user's leg and the device when walking.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus includes an ankle support which is formed in a repeating pattern and connected to the foot support structure. That is, the present invention includes an ankle support part made of a material having a zigzag shape and elasticity, so that the angle can be changed in three dimensions at one working point. Through this, the ankle support of the present invention can allow the user to move the ankle freely.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus is formed in a zigzag pattern, by including an ankle support made of an elastic material, it is possible to mitigate the impact with the floor during walking. That is, the present invention by using a zigzag structure and the elastic material that can absorb the impact with the floor, it is possible to mitigate the impact with the floor when walking so that the fatigue of the user is not easily increased.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus by including a connecting frame portion that is bent from the side of the user's legs extending to the rear, it is possible to minimize the interference between the ankle and the device generated during walking.
- the connecting frame portion has a shape fixed to the side and rear of the user's leg, the movement occurs only in the ankle support portion connected to one end of the connecting frame portion. Therefore, the present invention can structurally prevent the collision between the astragalus and the connecting frame portion during walking. Through this, the present invention can improve the fit of the user by minimizing the impact applied to the user's body.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus by passing the ankle support of the zigzag pattern in the longitudinal direction, and includes a wire connected to the pressure sensor, it is possible to simplify the arrangement of the wire to transmit the signal of the pressure sensor have. Through this, it is possible to simplify the arrangement of the wires and to prevent the wires from being caught or twisted by external objects.
- the foot unit of the muscle strength assist device by including a bending portion that is formed to be bent from the side of the user's legs extending to the rear, it is possible to minimize the operation copper when the user is fixing or detaching the shoe.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus includes an ankle support formed in a pattern in which the bending is repeated (for example, a zigzag pattern), so that the user can wear the muscle strength assistance apparatus even in front, rear, left, and right directions.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus is formed in a zigzag pattern, by including an ankle support made of an elastic material, thereby alleviating the impact with the floor during walking. Therefore, the present invention can mitigate the shock that is increased in proportion to the weight aid device and the user's weight, thereby preventing the user's body from being overwhelmed. In addition, fatigue of the user using the muscle strength assist device may be reduced. The user may feel less tired even if the muscle strength assist device is used for a long time, thereby improving the effectiveness of the rehabilitation treatment.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus by including a connecting frame portion that is bent from the side of the user's legs extending to the rear, it is possible to minimize the interference between the ankle and the device generated during walking. Through this, it is possible to minimize the occurrence of physical shock between the user's leg and the device when walking, and to prevent the user's body from being overwhelmed.
- the foot unit of the muscle strength assistance apparatus by passing the ankle support of the zigzag pattern in the longitudinal direction, and includes a wire connected to the pressure sensor, it is possible to simplify the arrangement of the wire to transmit the signal of the pressure sensor have. Through this, it is possible to simplify the arrangement of the wires and to prevent the wires from being caught or twisted by external objects. In addition, it is possible to reduce the production cost of the muscle strength assist device by minimizing the amount of wire required for signal transmission.
- the arrangement shape of the electric wire passing through the ankle support may serve as a design element for improving the aesthetics of the foot unit.
- the foot unit of the muscle strength assist device by including a bending portion that is formed to be bent from the side of the user's legs extending to the rear, it is possible to minimize the operation copper when the user is fixing or detaching the shoe. This allows the user to easily secure and detach the shoe to the foot unit and reduce the wearing time of the muscle strength assist device. In addition, the operation required for the removal of the shoe can be simplified so that the user's convenience can be improved.
- FIGS. 1 to 3 are diagrams illustrating muscle strength assisting apparatuses according to some exemplary embodiments.
- Figure 4 is a perspective view showing a muscle strength assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a side view illustrating the muscle strength assist device of FIG. 4.
- FIG. 6 is a perspective view showing a foot unit of the muscle strength assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a side view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 8 is another side view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 9 is a plan view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 10 is a rear view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 11 is a front view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 12 is an exploded perspective view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 13 is an exploded perspective view of the ankle support of FIG. 12.
- FIG. 14 is a perspective view of the ankle support of FIG. 12.
- FIG. 15 is a front view illustrating a body module of the ankle support of FIG. 14.
- Figure 16 is a side view showing the body module of the ankle support of Figure 14;
- 17 is a view for explaining the movement of the ankle support of FIG.
- FIG. 18 and 19 are exploded perspective views of the connecting frame of FIG. 12.
- FIG. 20 is a perspective view of a foot unit for explaining the connecting frame of FIG. 12.
- FIG. 21 is a side view illustrating the foot unit of FIG. 20.
- FIG. 22 is a rear view of the foot unit of FIG. 20.
- FIG. 23 is a plan view illustrating the foot unit of FIG. 20.
- a 'zigzag pattern' refers to a pattern in which one line or surface is repeated at predetermined intervals to form a bend.
- the 'zigzag pattern' may be a shape in which shapes such as 'Z', 'U', or 'V' are sequentially arranged. At this time, the intervals between the bends of the 'zigzag pattern' are all formed the same, or may be formed differently.
- the 'zigzag pattern' represents a structure capable of buffering an impact applied from the outside.
- the 'assist force' refers to an external force additionally provided in the same direction as the direction in which the muscle power of the user is generated.
- 'Secondary force' may be provided in a particular direction from an external force generating device such as an electric motor or a hydraulic pump.
- bending means that the lens is bent in the first direction and extended to bend or bend in a second direction different from the first direction.
- FIG. 4 is a perspective view showing a muscle strength assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a side view illustrating the muscle strength assist device of FIG. 4.
- the muscle strength assist device A is worn on the lower body of the user and assists the lower body strength of the user in rehabilitation training such as walking.
- the muscle strength assistance device (A) is mainly composed of a main control unit (2) and a sub control unit (3) for function control, a main frame unit (4) and a sub frame unit (5), which are mounted on the user's pelvis and waist, Leg unit 6 mounted to the leg of the, and a foot unit 7 for fixing the shoe.
- the main control unit 2 is provided on the main frame unit 4 and is located on the waist side of the user when worn.
- the main control unit 2 may adjust the width of the main frame unit 4 according to the body size of the user.
- the main control unit 2 may be provided with a battery pack for supplying power for the operation of the muscle strength assist device (A).
- One side of the main control unit 2 is provided with a sub-frame unit 5.
- the sub frame unit 5 supports the waist of the user and is a part coupled to the waist.
- the sub-frame unit 5 fixes the waist of the user to the muscle strength assist device A by using a belt whose length can be adjusted by a one-touch dial method.
- a portion of the sub-frame unit 5 which is in contact with the waist of the user may be made of a material capable of absorbing shock, thereby improving a user's wearing comfort.
- the main frame unit 4 supports the main control unit 2 and has a form surrounding the user's pelvis from one side to the other side.
- the main frame unit 4 is formed in a substantially 'U' shape, and the bent portion of the main frame unit 4 is located at the waist side of the user.
- the main control unit 2 may be arranged on the bent portion of the main frame unit 4. However, this is only one example, and the position of the main control unit 2 may be variously modified.
- Both ends of the main frame unit 4 are disposed downward along the user's leg. At this time, there are inclined portions on both sides of the main frame unit 4, and the sub control unit 3 is provided at each of these portions.
- the sub control unit 3 adjusts the strength of the assisting power to assist the muscle strength of the user.
- the sub control unit 3 can adjust the assist force by the rotary dial method.
- the sub control unit 3 is provided with an indicator for indicating the magnitude of the assisting force by a lamp. Inside the sub-control unit 3 is provided drive means for providing assistance.
- the leg unit 6 is coupled to the lower side of the sub control unit 3.
- the leg units 6 are provided in pairs because they must be worn on both legs of the user.
- the leg unit 6 includes an upper leg frame portion 6a mounted on the thigh of the user, a leg drive portion 6b provided on the upper leg frame portion 6a to provide assistance, and a leg mounted on the user's calf.
- the lower leg frame part 6d and the belt part 6c which wrap a leg of a user are included.
- the upper leg frame portion 6a, the leg drive portion 6b, and the lower leg frame portion 6d are disposed on the side of the user leg for smooth bending operation of the joint portion when the user walks.
- the belt part 6c is length-adjusted by the one-touch dial method, and is provided in the upper leg frame part 6a and the lower leg frame part 6d, respectively.
- the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d are detachably coupled to the user's leg by the belt portion 6c.
- the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d move relative to the leg joint movement direction of the user with respect to the leg drive portion 6b.
- the upper leg frame portion 6a may be opened to the outside by a predetermined angle by the hip joint structure of the main frame unit 4.
- the upper leg frame portion 6a and the lower leg frame portion 6d may have a multi-joint structure that can be adjusted inward or outward in correspondence with the leg angle of the user.
- the leg drive unit 6b generates an assisting force to assist the muscle strength of the user when the user moves the leg.
- the leg drive 6b may include a motor and a gear set capable of generating an assist force.
- the leg driver 6b may be configured with various driving means capable of generating an assisting force.
- a foot unit 7 for fixing a user's foot or shoe is provided.
- the foot unit 7 may fix not only a bare foot of the user, but also a foot of a user who wears socks or a shoe of the user.
- the foot unit 7 is coupled to the bottom of the leg unit 6 and supports the user's shoes.
- the foot unit 7 is capable of adjusting the length of the portion where the user's shoes are inserted.
- the foot unit 7 is provided with a fixing member for wrapping and fixing the upper surface of the user's shoes. Accordingly, the foot unit 7 may fix the shoes of various users regardless of the type and size of the shoes.
- the foot unit 7 may be formed in a shape corresponding to a user's shoes, and may include a structure for simply attaching or detaching a shoe using a fixing member such as a sandal.
- a fixing member such as a sandal.
- the structure of the foot unit 7 is only one example, and various methods of fixing the shoe may be applied.
- FIG. 6 is a perspective view showing a foot unit of the muscle strength assistance apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a side view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 8 is another side view of the foot unit of FIG. 6.
- 9 is a plan view of the foot unit of FIG. 6.
- FIG. 10 is a rear view of the foot unit of FIG. 6.
- 11 is a front view of the foot unit of FIG. 6.
- 12 is an exploded perspective view of the foot unit of FIG. 6.
- the foot unit 7 according to the embodiment of the present invention includes a foot support structure 100 and 200, a binding part 300, a button dial part 400, and an ankle support part 500. And a connection frame part 600.
- the foot support structures 100 and 200 wrap a portion of the user's shoes and fix the user's shoes.
- the foot support structure (100, 200) is composed of the front axle fixing portion 100 and the rear axle fixing portion 200 which are slidingly coupled to each other.
- the above-described foot support structure (100, 200) corresponds to one embodiment, it is possible to fix the shoe by another structure.
- the foot support structures 100 and 200 may be formed in a shape that fits the size of a user's shoes, and may include a structure for easily detaching a shoe by a fixing member such as a sandal. That is, the foot support structures 100 and 200 may be applied to any method as long as the user's shoes are fixed.
- the front axle fixing part 100 has a structure for supporting the front axle of the shoe.
- the front axle fixing part 100 is formed to cover a part of the front axle of the shoe.
- the front axle fixing part 100 is protruded upward so that one end covers a part of the front axle of the shoe.
- the front axle fixing portion 100 forms the front axle bottom member 110, the body in contact with the ground and a part of the front axle body member 120, the front shaft body member 120 is inserted into the rear axle fixing portion 200 It includes a front shaft support member 130 extending upward.
- the front shaft bottom member 110 protrudes downward from the front shaft body member 120, and various patterns are formed at portions of the front shaft bottom member 110 that contact the ground to increase friction with the ground.
- FIG. 10 a straight line pattern parallel to one surface of one surface of the front shaft bottom member 110 is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the front shaft bottom member 110 may have diagonal lines, zigzag, irregularities, and the like. Various patterns of can be formed.
- the front shaft body member 120 may have a long and flat shape to support the front axis of the user's shoes. A portion of the front shaft body member 120 may be inserted into the interior space of the rear shaft fixing part 200. The front shaft body member 120 is inserted into the rear shaft fixing part 200 to perform a sliding operation.
- the overall length of the foot unit 7 is adjusted according to the length of the front shaft body member 120 is inserted into the inner space of the rear shaft fixing part 200.
- the front end bottom member 110 is formed on the bottom of one end of the front axle body member 120, and the other end of the front axle body member 120 is inserted into the rear axle fixing part 200, so that the center of the front axle body member 120 is grounded. Are spaced apart from.
- the front axle support member 130 has a form surrounding a part of the front axle of the shoe so that the front axle of the shoe is not separated. When the shoe is inserted into the foot unit 7, the front support member 130 performs a function of supporting the front axle of the shoe so as not to be separated from the foot unit (7).
- the front shaft support member 130 may be gently protruded in the inward direction of the front shaft body member 120 to form a curved surface from one end of the front shaft body member 120 upward. At this time, the front axle support member 130 is formed to form an acute angle with the front axle body member 120, covering a part of the front axle of the shoe, and exposes most of the upper surface of the shoe.
- the heel fixing part 200 has a shape supporting the heel of the shoe.
- the rear axle fixing part 200 has an inner space into which the front axle fixing part 100 is inserted and coupled to an inner side of the support surface for supporting the shoe. That is, a part of the front shaft fixing part 100 is inserted into the rear shaft fixing part 200 and slides, so that the length between the front shaft fixing part 100 and the rear shaft fixing part 200 may be adjusted.
- the lower surface of the rear axle fixing part 200 is formed with a rear shaft member 210 is provided with a variety of patterns to increase the friction with the ground.
- FIG. 10 illustrates a straight line pattern parallel to one surface of the rear axle bottom member 210 in one direction.
- the present invention is not limited thereto, and various patterns such as diagonal lines, zigzags, and irregularities may be formed in the rear shaft member 210.
- the shoe locking member 250 may be disposed inside the heel fixing part 200 so that the heel of the shoe is not easily separated from the heel fixing part 200.
- the front shaft fixing portion 100 and the rear shaft fixing portion 200 may be integrally formed in the same process.
- the front axle fixing part 100 and the rear axle fixing part 200 may support the lower surface of the user's shoes in an integrated structure rather than a sliding method.
- the foot support structures 100 and 200 may be formed in a straight panel structure to support the shoes.
- the foot support structures 100 and 200 may be integrally formed on the same process as the ankle support 500, which will be described in detail later.
- the foot support structures 100 and 200 may be made of the same material as the ankle support part 500.
- the foot support structures 100 and 200 and the ankle support 500 may be composed of a single elastic material.
- this is only one of various embodiments that can be changed in the present invention, and the present invention is not limited thereto.
- the binding part 300 extends from one side of the heel fixing part 200 and is coupled to the binding part 300 provided at the other side of the heel fixing part 200.
- the binding unit 300 is coupled to the button dial unit 400 to fix the instep of the user to the foot unit (7).
- the binding unit 300 and the button dial unit 400 are used as fixing members (eg, binding straps) for fixing the upper surface of the shoe to the foot unit 7.
- ⁇ A> shows a state before the binding of the binding unit 300 and the button dial 400
- ⁇ B> shows a state after the binding of the binding unit 300 and the button dial 400.
- the binding unit 300 may prevent the user's shoes from being separated from the foot unit 7.
- the button dial unit 400 is provided on the other side of the rear axle fixing unit 200 and is coupled to the binding unit 300 to adjust the length of the binding unit 300 exposed to the outside.
- the button dial part 400 is composed of a plurality of component combinations, and protrudes to one side of the rear axle fixing part 200 and has a rotatable dial shape.
- the button dial unit 400 may fasten or detach the binding unit 300 to the button dial unit 400 by using a one-touch dial method, or adjust the length of the binding unit 300.
- the length of the binding unit 300 may be adjusted.
- the dial of the button dial 400 is pulled out, the binding part 300 fastened to the button dial 400 may be separated from the button dial 400.
- the button dial unit 400 may be manipulated in various ways.
- Ankle support 500 may be arranged to cover a portion of the Achilles tendon of the user wearing the foot unit 7.
- Ankle support 500 is one end is fixed to the upper portion of the rear axle fixing portion 200, preferably may be fixed to the center of the top.
- the other end of the ankle support 500 is fixed to the connecting frame portion 600.
- the central axis of the ankle support 500 may be disposed in parallel with the central axis of the user's ankle.
- Ankle support 500 may have a serpentine shape having a predetermined width.
- the ankle support part 500 may have a cross section in which a '' shape is repeated or a cross section of a zigzag shape.
- the ankle support part 500 when viewed from the front of the foot unit 7 (ie, referring to FIG. 11), the ankle support part 500 may be formed to have a constant width. However, the present invention is not limited thereto, and the ankle support part 500 may be formed to have various cross sections and widths. By such a shape, the ankle support part 500 may be extended and contracted within a predetermined range.
- the ankle support 500 may be made of an elastic material.
- the elastic material constituting the ankle support part 500 may be composed of any one or two or more of natural rubber, EPDM, polybutadiene, nitrile rubber, synthetic rubber, polyurethane, and silicone rubber.
- Such elastic materials may be prepared by wet spinning, dry spinning, melt spinning, and polymerization spinning.
- the elastic material may be prepared by mixing with elastic fabrics or fibers.
- this is only one example and the type and manufacturing method of the elastic material in the present invention is not limited thereto.
- the ankle support unit 500 may allow the foot unit 7 to move in the front, rear, left, and right directions based on the connection frame unit 600 according to the user's ankle movement, and the foot unit 7 may be moved. You can expand the scope. At this time, the ankle support 500 may move to change the angle in three dimensions at one operating point.
- the ankle support unit 500 may support the ankle to move along the complicated ankle movement of the user.
- the structure of the ankle support unit 500 can increase the degree of freedom of movement of the user by allowing the user to easily walk in the desired direction to walk.
- the ankle support part 500 is shown in the drawing as being connected to the lower end of the connecting frame part 600, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment of the present invention, the ankle support part 500 is directly connected to the lower end of the leg unit 6, where the connection frame part 600 may be omitted.
- the ankle support 500 may minimize the unnaturalness that the user can feel when walking wearing the muscle strength assistance device (A).
- the ankle support 500 may be to prevent the fatigue of the user is not easily increased by relieving the impact with the floor when walking. That is, the ankle support part 500 may alleviate the impact between the strength assisting device A and the ground increased in proportion to the user's weight, thereby preventing the user's body from becoming hard and improving the user's fit. You can.
- connection frame part 600 connects the ankle support part 500 and the leg unit 6.
- connection frame part 600 is extended to the lower side of the user's leg so that the interference does not occur in the user's astragalus during walking, the direction is changed in the upper portion of the astragalus is formed to extend below the rear of the shoe heel.
- one side of the connecting frame 600 extends in the longitudinal direction of the ankle support 500 to cover a portion of the achilles tendon of the user's ankle, the other side of the connecting frame 600 extends to cover the side of the user's leg Can be.
- connection frame unit 600 may minimize the interference between the joint portion (for example, the astragalus) and the muscle strength assistance device A, which may occur when the user wears and walks with the muscle strength assistance device A.
- the connection frame part 600 may minimize the occurrence of a physical shock between the user's leg and the device when walking, and may prevent a user's body from going through the frame.
- the wearing comfort of the muscle strength assist device (A) is improved, the inconvenience that the user can feel can be minimized.
- the user can use the muscle assisting device (A) for a long time and the effect of the rehabilitation treatment can be improved.
- the connecting frame part 600 may be omitted, and in this case, the ankle support part 500 may be directly connected to the lower end of the leg unit 6.
- ankle support part 500 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 13 to 17.
- FIG. 13 is an exploded perspective view of the ankle support of FIG. 12.
- 14 is a perspective view of the ankle support of FIG. 12.
- 15 is a front view illustrating a body module of the ankle support of FIG. 14.
- Figure 16 is a side view showing the body module of the ankle support of Figure 14;
- the ankle support part 500 includes a body module 510, a first holder 520, a second holder 530, and an electric wire 550.
- the body module 510 includes a pattern member 512 having a repeating pattern, a first connection member 514 extending from one end of the pattern member 512, and the other end of the pattern member 512. It consists of a second connecting member 516 extending.
- One end surface of the pattern member 512 is formed in a pattern in which the bending is repeated (eg, a zigzag pattern, a 'd' pattern, or a 'd' pattern).
- the pattern member 512 may be formed to have the same width (L1 in FIG. 15) in the first direction (X-axis direction).
- the width of the pattern member 512 may be about 25 to 45 mm.
- the pattern member 512 may be formed so that the upper and lower widths are smaller than the central portion, and the width of the pattern member 512 may be variously modified.
- the pattern member 512 may have a pattern in which bending is repeatedly formed.
- a pattern for example, a zigzag pattern, a 'd' pattern, or a 'c' pattern
- a pattern in which the bending is repeated is formed on the cross section of the pattern member 512 cut in the second direction (Y-axis direction).
- the pattern member 512 may extend in the second direction (Y-axis direction) and bend to form a shape that overlaps with each other in the longitudinal direction (Z-axis direction).
- the pattern member 512 may be formed in a zigzag pattern having about seven bends.
- the length (L2 of FIG. 16) of the pattern member 512 measured in the second direction (Y-axis direction) may be about 25 to 30 mm.
- the present invention is not limited thereto, and the number and shape of the bends may be variously modified.
- the shape of the pattern member 512 performs a function such as a spring for absorbing the external impact.
- the pattern member 512 may be made of an elastic material to more effectively absorb external shocks.
- the elastic material constituting the pattern member 512 may be composed of any one or two or more of natural rubber, EPDM, polybutadiene, nitrile rubber, synthetic rubber, polyurethane, and silicone rubber. Such elastic materials may be prepared by wet spinning, dry spinning, melt spinning, and polymerization spinning. In addition, the elastic material may be prepared by mixing with elastic fabrics or fibers. However, this is only one example and the type and manufacturing method of the elastic material constituting the pattern member 512 is not limited thereto.
- the pattern member 512 may cushion the shock that may occur when the user wears the muscle strength assistance device A and walks.
- the shape and material of the pattern member 512 allows the pattern member 512 to freely rotate up, down, front, back, left, and right (that is, three-dimensional angle), so that the foot unit 7 has the leg unit 6. It is possible to extend the movable range from.
- the pattern member 512 is disposed to support the ankle of the user in the muscle assist device A, the pattern member 512 may support the ankle according to the complicated ankle movement of the person, and provide a high degree of freedom to the user. Can be.
- the first connection member 514 extends from one end of the pattern member 512 in the longitudinal direction (ie, Z-axis direction). One side of the first connection member 514 may be formed with a first connection slot 514b and a first connection hole 514a that can be coupled to the first holder 520.
- At least one first connection hole 514a is formed at one side of the first connection member 514 in a circular or polygonal shape.
- the plurality of first connection holes 514a may be arranged at equal intervals to distribute the applied force.
- the first connection hole 514a is formed to penetrate one surface of the first connection member 514 to allow a coupling member such as a bolt to pass therethrough.
- the first connection hole 514a is formed to overlap the first connection slot 514b formed inside the first connection member 514 and to be connected to the inner surface of the first connection slot 514b.
- the first connection slot 514b is concave inward from the cross section of the first connection member 514.
- the first connection slot 514b is formed to have a diameter smaller than the cross section of the first connection member 514.
- first connection slot 514b is formed on the cross-section of the first connection member 514
- a plurality of first connection slots 514b divided into a plurality of first connection members may be used. May be disposed on the cross section of 514.
- the first coupling frame 525 of the first holder 520 is inserted into the first connection slot 514b.
- the first coupling frame 525 is formed in a shape corresponding to the first connection slot 514b and is coupled to the first connection slot 514b.
- the first coupling hole 527 formed in the first coupling frame 525 overlaps the first connection hole 514a when the first connection member 514 and the first holder 520 are coupled to each other. A detailed description of the first holder 520 will be described later.
- first connection member 514 and the first holder 520 are fixed to each other by a coupling member passing through the first coupling hole 527 and the first connection hole 514a together. Can be.
- first coupling hole 527 and the first connection hole 514a may be fixed to each other by various coupling members such as bolts, adhesive fillers, and fixing clips.
- the second connection member 516 extends in the length direction (Z-axis direction) from the other end of the pattern member 512.
- a second connection slot (not shown) and a second connection hole 516a that may be coupled to the second holder 530 may be formed at one side of the second connection member 516.
- At least one second connection hole 516a is formed at one side of the second connection member 516. Since the second connection hole 516a may be configured to be substantially the same as the first connection hole 514a described above, a redundant description thereof will be omitted.
- the second connection hole 516a is formed to overlap the second connection slot (not shown) formed inside the second connection member 516 and to be connected to the inner surface of the second connection slot (not shown). Similarly, since the second connection slot (not shown) is configured substantially the same as the first connection slot 514b described above, a redundant description will be omitted below.
- the third coupling frame 535 of the second holder 530 is inserted into the second connection slot (not shown).
- the third coupling hole 537 formed in the third coupling frame 535 overlaps the second connection hole 516a when the second connection member 516 and the second holder 530 are coupled to each other. A detailed description of the second holder 530 will be described later.
- the pattern member 512, the first connection member 514, and the second connection member 516 may be formed together in the same process and may be integrally formed.
- the pattern member 512, the first connection member 514, and the second connection member 516 may be formed of the same material.
- the pattern member 512, the first connection member 514, and the second connection member 516 may all be formed of the elastic material described above.
- the first holder 520 is composed of a first coupling frame 525 and the second coupling frame 528.
- the diameter of the first coupling frame 525 is smaller than that of the second coupling frame 528, and corresponds to a portion inserted into the first connection member 514 as described above. Therefore, the first coupling frame 525 is formed in a size and shape corresponding to the first connection slot 514b. That is, the cross section of the first coupling frame 525 may be the same as the size and shape of the first connection slot 514b.
- a first coupling hole 527 is formed on the first coupling frame 525 to couple with the first connection member 514.
- the first coupling hole 527 is formed in a shape and size corresponding to the first connection hole 514a formed on the first connection member 514.
- the first coupling hole 527 is formed to have the same shape with the same number as the first connection hole 514a and is formed at a position corresponding to the first connection hole 514a on the first coupling frame 525. .
- the second coupling frame 528 is formed to have the same width and thickness as the pattern member 512.
- the second coupling hole 529 is formed on the second coupling frame 528 to be coupled to the connection frame part 600.
- one or more second coupling holes 529 may be formed in a circular or polygonal shape on the second coupling frame 528. In this case, when the plurality of second coupling holes 529 are formed on the second coupling frame 528, the plurality of second coupling holes 529 may be disposed at equal intervals to distribute the applied force.
- the second coupling hole 529 is formed to penetrate one surface of the second coupling frame 528, and a coupling member such as a bolt may pass therethrough.
- a coupling member such as a bolt
- the first holder 520 may be made of a different material from the body module 510.
- the first holder 520 is a part for connecting the ankle support part 500 and the connection frame part 600, and may be formed of a material having stronger rigidity than the body module 510.
- the first holder 520 may be made of a material including plastic or metal, and may be made of various inelastic materials.
- the second holder 530 has a structure and a shape substantially the same as the first holder 520. In the following description, the contents overlapping with the first holder 520 described above with respect to the second holder 530 will be omitted.
- the second holder 530 includes a third coupling frame 535 and a fourth coupling frame 538.
- the third coupling frame 535 is formed smaller than the fourth coupling frame 538 and is a portion inserted into the second connection member 516 as described above. Therefore, the third coupling frame 535 is formed in a size and shape corresponding to the second connection slot (not shown). That is, the cross section of the third coupling frame 535 may be the same as the size and shape of the second connection slot (not shown).
- a third coupling hole 537 is formed on the third coupling frame 535 to couple the second connection member 516.
- the third coupling hole 537 is formed in a shape and size corresponding to the second connection hole 516a formed on the second connection member 516.
- the third coupling hole 537 is formed to have the same shape with the same number as the second connection hole 516a and is formed at a position corresponding to the second connection hole 516a on the third coupling frame 535. .
- the fourth coupling frame 538 is formed to have the same width and thickness as the pattern member 512.
- a fourth coupling hole 539 is formed on the fourth coupling frame 538 to engage with the rear axle fixing part 200 of the foot unit 7.
- the second holder 530 may be formed on the rear surface of the rear shaft fixing part 200, and preferably inserted into the fourth coupling groove 239 formed at the center of the rear shaft fixing part 200.
- the third coupling hole 537 and the fourth coupling hole 539 may be coupled through fastening methods using coupling members such as bolts, respectively.
- coupling members such as bolts
- the second holder 530 may be made of a different material from the body module 510.
- the second holder 530 is a part for connecting the ankle support part 500 and the heel fixing part 200, and may be formed of a material having stronger rigidity than the body module 510.
- the electric wire 550 is disposed to penetrate the pattern member 512 in the longitudinal direction (Z-axis direction). Accordingly, a part of the wire 550 is disposed inside the pattern member 512, and the other part of the wire 550 is exposed to the outside by the space between the pattern members 512.
- the wire 550 may have a different color from the pattern member 512. This may cause color contrast between the wire 550 and the pattern member 512, causing the user to aesthetics.
- the wire 550 may be disposed on the center line (C of FIG. 15) of the body module 510. However, this is only one example, and the wire 550 may be disposed at both sides of the body module 510 based on the center line (C of FIG. 15), and the arrangement of the wire 550 may be variously modified. Can be.
- the wire 550 is electrically connected to the first pressure sensor (not shown) disposed in the front axle fixing part 100 and the second pressure sensor (not shown) disposed in the rear axle fixing part 200. Can be connected.
- Wire 550 is composed of a data cable for transmitting a signal generated from the first pressure sensor (not shown) and the second pressure sensor (not shown).
- the wires 550 may extend upwards along the inside of the leg unit 6.
- the wire 550 may transmit a signal generated by the first pressure sensor (not shown) and the second pressure sensor (not shown) to the main control unit 2 or the sub control unit 3.
- the main control unit 2 or the sub control unit 3 may calculate a change in the center of gravity of the user by using the signal transmitted through the wire 550, and based on the magnitude of the assistance force provided to the user, Direction and the like.
- Arrangement of the electric wire 550 penetrating the pattern member 512 in the longitudinal direction (Z-axis direction) can prevent the electric wire from being caught or twisted by an external object.
- the arrangement shape of the electric wire 550 penetrating the pattern member 512 may serve as a design element for improving the aesthetics of the foot unit 7.
- 17 is a view for explaining the movement of the ankle support of FIG.
- the first connecting member 514 of the body module 510 included in the ankle support part 500 and the first holder 520 coupled thereto are inserted into and fixed to the connecting frame part 600.
- the second connection member 516 of the body module 510 included in the ankle support part 500 and the second holder 530 coupled thereto are inserted into and fixed to the rear center of the rear axle fixing part 200.
- the pattern member 512 of the body module 510 connects the heel fixing part 200 and the connecting frame part 600 and is exposed to the outside and supports the back of the user's ankle (or an Achilles tendon). .
- the pattern member 512 of the ankle support part 500 may be formed in a pattern (for example, a zigzag pattern, a 'd' pattern, or a 'c' pattern) in which the bending is repeated, and is made of an elastic material. do. Since the detailed description of the elastic material constituting the pattern member 512 has been described above, a redundant description thereof will be omitted.
- the pattern member 512 may perform a function such as a spring that absorbs an external shock, and may cushion a shock generated when the user wears the muscle assisting device A and walks.
- the pattern member 512 is rotated freely up, down, front, left, and right (ie, three-dimensional angle) in accordance with the user's ankle movement, so that the foot unit 7 can freely move in all directions from the leg unit 6. I can support it.
- a material having a shape and elasticity in which the bending of the ankle support part 500 is repeated may support the ankle according to the complicated ankle movement of a person, thereby providing a user with a high degree of freedom of movement.
- the ankle support unit 500 may mitigate the shock that increases in proportion to the weight of the muscle strength assist device (A) and the user when walking, thereby preventing the user's body from going to the body.
- the ankle support 500 may reduce the fatigue of the user using the muscle strength assistance device (A) and improve the user's wearing comfort. Through this, the user can use the muscle strength assisting device A for a long time, and the effect of the rehabilitation treatment of the user using the strength aiding apparatus A can be improved.
- FIG. 18 and 19 are exploded perspective views of the connecting frame of FIG. 12.
- connection frame unit 600 includes a skeleton frame 610, a frame housing 620, and a frame cover 630.
- the connecting frame portion 600 has a side support portion (600a in FIG. 20) extending along the side of the user leg, and a bending portion (600b in FIG. 20) bent from the side support portion 600a and extended to the rear of the user leg. It includes.
- connection frame unit 600 will be described by dividing it into the side support portion 600a and the bending portion 600b.
- the skeleton frame 610 is disposed inside the connection frame part 600 and forms a central skeleton of the connection frame part 600.
- the skeleton frame 610 has a shape corresponding to the side support portion 600a extending downward along the side of the user leg, and a shape corresponding to the bending portion 600b surrounding the user's leg.
- the skeleton frame 610 includes a base plate 612 forming a basic shape of the side support portion 600a and the bending portion 600b and a first sidewall plate 613 formed on one side of the base plate 612.
- the skeleton frame 610 is a second side wall plate 614 formed on the other side of the base plate 612, the base plate 612 and the first and second side wall plates (613, 614) is connected to the end of the Three sidewall plates 615.
- the base plate 612 and the first and second side wall plates 613 and 614 are disposed to have a cross-section of the letter 'c'.
- the third sidewall plate 615 functions to support the first and second sidewall plates 613 and 614 to be fixed on the base plate 612. Through this structure, the skeleton frame 610 may not be easily bent or deformed easily by external force.
- the first to third sidewall plates 613, 614, and 615 may be disposed on an area corresponding to the side support portion 600a of the connection frame part 600.
- this is merely an example, and the arrangement of the first to third sidewall plates 613, 614, and 615 may be modified in a different manner.
- a plurality of length adjusting grooves 613h are formed on the first side wall plate 613 at regular intervals.
- the length adjusting groove 613h is exposed by the length adjusting portion 621 formed at one end of the leg unit 6 and used to adjust the length of the calf portion of the leg unit 6.
- the size of the length adjusting groove 613h, the number of intervals and the number of the grooves may be modified in different embodiments.
- the length adjusting groove 613h may be formed on a separate member coupled to the first side wall plate 613.
- a portion of the base plate 612 corresponding to the bending portion 600b is formed in a shape surrounding the circumference of the user's leg.
- the portion corresponding to the bending portion 600b may be formed to be bent in a direction opposite to one surface of the base plate 612 on which the first to third sidewall plates 613, 614, and 615 are formed.
- a plurality of plate fastening parts 617 used to be coupled to the frame housing 620 and the frame cover 630 are formed.
- the shape, the number and the position of the plate fastening portion 617 may be variously modified as necessary.
- the skeleton frame 610 may be made of a metal material having strong rigidity.
- the frame 610 is not limited to a metal material, and may be formed of various materials having strong rigidity.
- base plate 612 and the first to third sidewall plates 613, 614, and 615 may be integrally formed in one process.
- the frame housing 620 has a shape that can cover one surface of the skeleton frame 610.
- the frame housing 620 is coupled to the first to third sidewall plates 613, 614, and 615, and covers the top of the first to third sidewall plates 613, 614, and 615 structure.
- the frame housing 620 may be formed to be concave inward and may include a coupling groove coupled to ends of the first to third sidewall plates 613, 614, and 615.
- the frame housing 620 is formed in the same shape as the base plate 612 as a whole. That is, the frame housing 620 has a shape that is guided along the side of the user leg corresponding to the side support portion 600a and the shape surrounding the leg of the user corresponding to the bending portion 600b, similar to the skeleton frame 610. Include.
- the housing fastening part 623 corresponding to the plate fastening part 617 of the skeleton frame 610 is formed on the inner surface of the frame housing 620.
- the housing fastening part 623 may be formed in the same shape and number at positions corresponding to the plate fastening part 617.
- One side of the frame housing 620 is formed with a length adjustment portion 621 that exposes a plurality of length adjustment grooves 613h formed on the skeleton frame 610 to the outside.
- the plurality of length adjusting grooves 613h are used to adjust the length of the connecting frame part 600 which is coupled to the length adjusting driving part (not shown) of the leg unit 6 and exposed to the outside.
- a housing coupling part 625 of FIG. 20 is formed at the bottom of the frame housing 620 to fix the ankle support part 500.
- the housing coupling part 625 is inserted and fixed to the first connection member 514 of the body module 510 included in the ankle support part 500 and the first holder 520 coupled thereto.
- the housing coupling part 625 is provided with a fastening part (not shown) that can be engaged with the second coupling frame 528 of the first holder 520, thereby fixing the ankle support part 500 to the inside of the connection frame part 600. You can.
- a fastening method using bolts may be applied to the housing coupling part 625 and the second coupling frame 528.
- the frame cover 630 covers the other surface of the skeleton frame 610. That is, the frame cover 630 is disposed on the side opposite to the frame housing 620 around the skeleton frame 610.
- the frame cover 630 is formed in the same shape as the base plate 612 as a whole. That is, the frame cover 630 has a shape that is guided along the side of the user's leg corresponding to the side support portion 600a and the shape surrounding the user's leg corresponding to the bending portion 600b like the base plate 612. Include.
- the frame cover 630 is coupled to cover the opening surface of the frame housing 620.
- an inner space in which the frame frame 610 may be mounted is provided in the coupling structure.
- the skeleton frame 610 is mounted between the frame housing 620 and the frame cover 630.
- the frame housing 620 and the frame cover 630 may be made of a synthetic material having a lower rigidity than the frame frame 610. That is, the frame housing 620 and the frame cover 630 may be formed of a material different from that of the skeleton frame 610.
- the frame housing 620 and the frame cover 630 may be waterproof or dustproof to prevent corrosion of the skeleton frame 610, and may be made of plastic injection molding or synthetic material for weight loss.
- the present invention is not limited thereto, and the frame housing 620 and the frame cover 630 may be formed of different materials.
- FIG. 20 is a perspective view of a foot unit for explaining the connecting frame of FIG. 12.
- 21 is a side view illustrating the foot unit of FIG. 20.
- FIG. 22 is a rear view of the foot unit of FIG. 20.
- FIG. 23 is a plan view illustrating the foot unit of FIG. 20.
- the frame cover 630 is omitted for convenience of description.
- connection frame part 600 is bent from the side support portion 600a and the side support portion 600a extending along the side of the user leg to the rear of the user leg. Extending bending portion 600b.
- the first axis L1 is disposed along the extension direction of the ankle support part 500 and passes through the center of the ankle support part 500, and extends through the center of the side support part 600a and extends the side support part 600a.
- the second axis L2 is arranged along the direction.
- the shape and structure of the connection frame part 600 will be described using the first axis L1 and the second axis L2.
- the foot unit 7 when the foot unit 7 is viewed from the side, the foot unit 7 is disposed along the extension direction of the first shaft L1 and the side support portion 600a that are disposed along the extension direction of the ankle support 500.
- the second axis L2 is arranged to have a first angle ⁇ 1.
- the first angle ⁇ 1 is for giving an interval so that the ankle support part 500 supporting the user's foot heel does not directly contact the user's heel.
- the ankle support part 500 may be disposed to be inclined backward by the first angle ⁇ 1 from the ankle of the user in order to prevent a direct collision and interference with the muscle strength assistance device A when the user's ankle moves.
- the first angle ⁇ 1 may have an acute angle.
- This difference in angle between the first axis (L1) and the second axis (L2) is the user can move the ankle freely up-down-front-left-right (that is, three-dimensional angle) even when the user wears the muscle assisting device (A) It performs the function of securing the free space.
- the structure of the foot unit 7 can minimize the restriction on the movement of the user, and at the same time can minimize the interference between the ankle support 500 and the ankle.
- the structure can improve the wearing comfort and ease of operation of the user using the muscle strength assist device (A).
- an angle between the first axis L1 and the second axis L2 may be modified by any number according to the user's body structure.
- first axis L1 and the second axis L2 may be disposed to be spaced apart by a predetermined interval W1.
- first axis L1 and the second axis L2 may be arranged in parallel.
- the angle between the first axis L1 and the second axis L2 may be modified to be any number and may be arranged to have a predetermined angle. Can be.
- the bending portion 600b of the connecting frame part 600 extends from the rear center of the user's leg toward the outer side. At this time, the bending portion 600b is formed to be bent along the shape of the circumference of the user's leg (particularly, the calf).
- the diameter of the bending portion 600b is larger than the portion supporting the heel of the foot in the heel fixing part 200.
- the bending portion 600b may be formed to have a constant curvature while surrounding the circumference of the user's leg (especially, the calf).
- the rear shaft fixing part 200 may be divided into four regions based on the horizontal guide line G1 disposed in the width direction of the bottom center O and the vertical guide line G2 disposed in the longitudinal direction.
- the bending portion 600b may be disposed on the region of the third quadrant based on the horizontal guide line G1 and the vertical guide line G2.
- the angle between the first axis L1 and the second axis L2 is equal to the rear axis fixing part 200. ⁇ 2) can be achieved.
- the second angle ⁇ 2 may form a right angle or an obtuse angle, but the present invention is not limited thereto.
- the shape and position of the bending portion 600b may be variously modified according to the user's body structure.
- the shape of the bending portion 600b is a structure for avoiding the collision and interference with the ankle (particularly, the ankle portion) of the user wearing the muscle strength assistance device (A). Through this, the user can minimize the occurrence of physical shock or interference between the leg and the device when the user wears the muscle assisting device (A) and prevents the user from overwhelming the user's body.
- the shape of the connecting frame portion 600 may reduce the fatigue of the user using the muscle strength assist device (A) and improve the user's wearing comfort, and allows the user to use the muscle aid (A) for a long time rehabilitation treatment The effect can also be improved.
- the shape of the connecting frame portion 600 can minimize the operation copper when the user is fixed or detached shoes to the foot unit (7). Through this, the user can easily detach the shoe to the foot unit 7 so that the wearing time of the muscle strength assist device A can be reduced. In addition, the user's convenience can be improved because the operation required for the removal of the shoe is simplified.
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Abstract
본 발명은 자유로운 발목 움직임이 가능한 풋 유닛을 구비하는 근력 보조 장치에 관한 것이다. 상기 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 굴곡이 반복되는 패턴으로 형성되며 발 지지 구조체의 후면에 연결되는 발목 지지부를 포함함으로써, 사용자의 복잡한 발목 움직임을 따라 함께 움직일 수 있도록 발목을 지지한다.
Description
본 발명은 자유로운 발목 움직임을 위한 풋 유닛을 구비하는 근력 보조 장치에 관한 것이다.
최근 로봇 관련 기술의 폭넓은 적용에 따라, 장애나 노화 등으로 근력이 저하되어 보행이 어려운 사람들을 위한 근력 보조 장치가 널리 사용되고 있다.
근력 보조 장치는 다관절의 골격 구조를 갖는 일종의 로봇으로, 사용자가 하체에 착용하고 보행할 때 근력을 보조하는 역할을 한다. 근력 보조 장치는 모터 등의 구동장치로부터 발생되는 보조력을 사용자에게 제공함으로써 사용자의 보행을 보조한다.
이러한 근력 보조 장치는 사용자의 허리, 다리 및 신발(또는, 족부)에 고정된다. 근력 보조 장치에 있어서 사용자의 신체와 결합되는 탈착 메커니즘은 장치 이용의 신속성과, 사용자의 동작 편의성을 결정하는 중요한 요소이다.
여기에서, 미국 등록 특허(US 9,956,107), 미국 공개 특허(US 2015-0182366), 및 국내 등록 특허(KR 10-1363834)에는 사용자의 보행을 돕는 여러 장치가 도시되어 있는 바, 이를 참조하여 종래의 근력 보조 장치에 대해 살펴보도록 한다.
도 1은 종래의 족부 보조 장치를 설명하는 도면이다. 참고로, 도 1은 미국 등록 특허(US 9,956,107)에 도시된 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 족부 보조 장치는 종아리를 고정시키는 레그 지지부(11), 발과 발목을 지지하는 발 지지부(14), 레그 지지부(11)와 발 지지부(14)를 연결하는 연결 프레임(13)을 포함한다.
이때, 발 지지부(14)는 발을 지지하는 발판 섹션(18), 발목을 지지하는 발목 섹션(17), 및 아킬레스건을 감싸는 날개 섹션(19)으로 구성된다. 이러한 족부 보조 장치는 사용자가 정상적인 보행을 할 수 있도록 보조해 주는 기능을 수행한다.
다만, 종래의 족부 보조 장치의 연결 프레임(13)은, 강성을 지니는 재료로 구성되어 사용자가 족부 보조 장치를 착용한 상태에서 발목을 자유로이 움직이지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 족부 보조 장치는 사용자가 족부 보조 장치를 착용하고 보행하는 경우, 바닥과의 충격을 제대로 흡수하지 못하는 문제점이 있었다. 족부 보조 장치와 바닥과의 충격이 그대로 사용자에게 전달되는 경우, 사용자는 지속적인 충격으로 인해 재활치료의 목적을 달성하기 어려울 수 있다.
한편, 도 2는 종래의 보행 보조 장치를 설명하는 도면이다. 참고로, 도 2는 미국 공개 특허(US 2015-0182366)에 도시된 도면이다.
도 2를 살펴보면, 종래의 보행 보조 장치는 무릎 관절의 자유로운 굽힘 동작을 보조하는 조인트 구조를 개시한다. 구체적으로, 종래의 보행 보조 장치는 허벅지와 종아리의 측면에 각각 배치되는 상부 프레임(56)과 하부 프레임(57), 상부 프레임(56) 및 하부 프레임(57)을 연결하는 무릎 관절 구조(65)를 포함한다.
무릎 관절 구조(65)는 제1 부재(66)와 제2 부재(67) 사이에 배치되는 지그재그 구조(68)와, 지그재그 구조(68)의 사이에 배치되는 탄성부재(70)를 포함한다. 지그재그 구조(68)는 복수의 단편부재(68a, 68b, 68c)와, 이들을 연결하는 지지축(69)으로 구성된다. 이러한 무릎 관절 구조(65)는 보행 보조 장치를 착용한 상태에서 사용자의 무릎 관절이 자유롭게 움직이도록 할 수 있다.
다만, 이러한 지그재그 구조(68)는 일 방향으로만 회동하므로, 전후-좌우-상하 방향(즉, 3차원 방향)으로 움직이는 발목을 지지하기 위한 구조물에는 적용하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 보행 보조 장치의 관절 구조(65)는 고도로 단단한 금속 또는 수지로 구성되므로, 신발과 바닥 사이의 충격을 제대로 흡수하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 보행 보조 장치의 하부 프레임(57)은 사용자 다리의 측면에 위치하므로 사용자의 복사뼈와 간섭이 발생할 수 있다. 이 경우, 사용자의 보행 시 복사뼈와 하부 프레임(57) 간의 충돌로 인하여 사용자가 불편함을 느끼게 되는 문제가 있었다.
도 3은 종래의 족관절 보조장치를 설명하는 도면이다. 참고로, 도 3은 국내 등록 특허(KR 10-1363834)에 도시된 도면이다.
도 3을 살펴보면, 종래의 족관절 보조장치는 길이 조절이 가능하게 결합되는 발 결합부(81, 82)를 구비한다. 발 결합부(81, 82)는 상호 간에 슬라이딩 결합되는 앞꿈치 체결캡(81)과 족부 측면 프레임(82)을 포함한다.
또한, 족관절 보조장치는 족부 측면 프레임(82)의 후면에 연결되는 후면 연결 프레임(92)과, 후면 연결 프레임(92)과 정강이 결합부(95)를 연결하는 축간 연결 프레임(94)을 포함한다. 추가로, 족관절 보조장치는 후면 연결 프레임(92)과 축간 연결 프레임(94) 사이에 배치되고 제1 방향으로 회전하는 제1 회전축(91)과, 축간 연결 프레임(94)과 정강이 결합부(95) 사이에 배치되고 제2 방향으로 회전하는 제2 회전축(93)을 포함한다.
이때, 축간 연결 프레임(94)은 제1 및 제2 회전축(91, 93)을 연결한다. 족관절 보조장치에는 제1 및 제2 회전축(91, 93)에 의한 복합적인 관절의 움직임이 구현될 수 있다.
다만, 종래의 족관절 보조장치에서 제1 및 제2 회전축(91, 93)은 서로 이격되어 배치되므로, 각 회전축이 회동하는 작용점도 서로 달라지게 된다. 인체의 발목은 하나의 작용점에서 3차원으로 각도가 변경되나, 서로 다른 작용점에서 회전을 하는 구조의 경우 인체의 움직임에 완벽히 대응되지 않는다. 이로 인해, 종래의 족관절 보조장치는 착용자의 발목 움직임에 불편함을 야기할 수 있었다.
또한, 종래의 족관절 보조장치를 구성하는 각 프레임(즉, 후면 연결 프레임(92) 또는 축간 연결 프레임(94))은 금속재질로 형성되므로, 보행 시 바닥과 발생하는 충격이 그대로 사용자에게 전달된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 족관절 보조장치와 바닥과의 충격이 그대로 사용자에게 전달되는 경우, 사용자의 피로도는 쉽게 증가될 수 있으며, 지속적인 충격으로 인해 재활치료의 목적을 달성하기 어려울 수 있다.
또한, 종래의 족관절 보조장치의 축간 연결 프레임(94)은 제1 및 제2 회전축(91, 93) 사이에 배치되므로, 제1 및 제2 회전축(91, 93)을 기준으로 회동하는 과정에서 사용자의 복사뼈와의 간섭이 발생될 수 있다. 종래의 족관절 보조장치는 사용자가 보행 시 복사뼈와 축간 연결 프레임(94) 간의 충돌로 인하여 사용자의 착용감이 저하될 수 있는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 사용자의 자유로운 발목 움직임이 가능하도록 발목을 지지하는 풋 유닛을 포함하는 근력 보조 장치를 제공하는 것이다. 즉, 본 발명은 인체의 발목 관절과 같이 하나의 작용점에서 회동이 가능하고 발목을 지지할 수 있는 구조를 이용함으로써, 사용자에게 편안한 발목 움직임을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은 근력 보조 장치의 착용 후 보행 시 발생되는 바닥과의 충격을 완화시킬 수 있는 풋 유닛을 포함하는 근력 보조 장치를 제공하는 것이다. 즉, 본 발명은 바닥과의 충격을 흡수할 수 있는 구조 및 소재를 이용함으로써, 보행 시 바닥과의 충격을 완화시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은 근력 보조 장치를 착용 후 보행 시 발생하는 발목과 장치 사이의 간섭을 최소화시킬 수 있는 풋 유닛을 포함하는 근력 보조 장치를 제공하는 것이다. 즉, 본 발명은 보행 시 사용자 다리와 장치 사이의 물리적 충격 발생을 최소화함으로써, 근력 보조 장치를 이용하는 사용자의 재활치료 효과를 극대화 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 굴곡이 반복되는 패턴으로 형성되며 발 지지 구조체에 연결되는 발목 지지부를 포함한다. 즉, 본 발명은 지그재그 형상과 탄성을 가진 물질로 구성되는 발목 지지부를 포함함으로써, 하나의 작용점에서 3차원으로 각도가 변경될 수 있다. 이를 통해 본 발명의 발목 지지부는 사용자가 자유롭게 발목을 움직이도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 지그재그 패턴으로 형성되며, 탄성을 가진 물질로 구성되는 발목 지지부를 포함함으로써, 보행 시 바닥과의 충격을 완화시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 바닥과의 충격을 흡수할 수 있는 지그재그 구조 및 탄성소재를 이용함으로써, 보행 시 바닥과의 충격을 완화시켜 사용자의 피로도가 쉽게 증가되지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 사용자의 다리의 측면에서 절곡되어 후면으로 연장되는 연결 프레임부를 포함함으로써, 보행 시 발생하는 발목과 장치 사이의 간섭을 최소화시킬 수 있다. 이때, 연결 프레임부는 사용자의 다리의 측면과 후면에 고정된 형상을 지니며, 연결 프레임부의 일단에 연결된 발목 지지부에서만 움직임이 발생한다. 따라서, 본 발명은 보행 시 복사뼈와 연결 프레임부 사이에 충돌이 발생하는 것을 구조적으로 방지할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 사용자의 신체에 인가되는 충격을 최소화함으로써 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 지그재그 패턴의 발목 지지부를 길이 방향으로 관통하고, 압력 센서와 연결되는 전선을 포함함으로써, 압력 센서의 신호를 전달하는 전선의 배치를 간소화시킬 수 있다. 이를 통해, 전선의 배치 구조를 단순화시킬 수 있으며, 전선이 외부 물체에 의해 걸리거나 꼬이는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 사용자 다리의 측면으로부터 절곡되어 후면으로 연장 형성되는 절곡 포션을 포함함으로써, 사용자가 신발을 고정 또는 분리시킬 때의 조작 동선을 최소화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 굴곡이 반복되는 패턴(예를 들어, 지그재그 패턴)으로 형성되는 발목 지지부를 포함함으로써, 사용자가 근력 보조 장치를 착용한 상태에서도 전후-좌우-상하 방향(즉, 3차원 방향)으로 자유롭게 발목을 움직이도록 할 수 있다. 즉, 본 발명은 사용자가 자연스럽게 발목을 움직일 수 있도록 발목을 지지함으로써, 사용자가 원하는 방향으로 쉽게 방향을 바꾸어 보행할 수 있도록 할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 움직임의 자유도는 높아지고, 사용자의 움직임에 대한 제한을 최소화시킴에 따라 사용자의 착용감도 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 지그재그 패턴으로 형성되며, 탄성을 가진 물질로 구성되는 발목 지지부를 포함함으로써, 보행 시 바닥과의 충격을 완화시킨다. 따라서, 본 발명은 근력 보조 장치와 사용자의 몸무게에 비례하여 증가되는 충격을 완화시킬 수 있으며, 이로 인해 사용자의 신체에 무리가 가는 것을 예방할 수 있다. 또한, 근력 보조 장치를 이용하는 사용자의 피로도를 감소시킬 수 있다. 사용자는 근력 보조 장치를 장시간 이용하더라도 피곤함을 덜 느낄 수 있으며, 이에 따라 재활 치료의 효과도 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 사용자의 다리의 측면에서 절곡되어 후면으로 연장되는 연결 프레임부를 포함함으로써, 보행 시 발생하는 발목과 장치 사이의 간섭을 최소화시킬 수 있다. 이를 통해, 보행 시 사용자의 다리와 장치 사이에 물리적 충격이 발생하는 것을 최소화할 수 있으며 사용자의 신체에 무리가 가는 것을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 지그재그 패턴의 발목 지지부를 길이 방향으로 관통하고, 압력 센서와 연결되는 전선을 포함함으로써, 압력 센서의 신호를 전달하는 전선의 배치를 간소화시킬 수 있다. 이를 통해, 전선의 배치 구조를 단순화시킬 수 있으며, 전선이 외부 물체에 의해 걸리거나 꼬이는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 신호 전달을 위해 필요한 전선의 양을 최소화함으로써 근력 보조 장치의 생산비용을 저감할 수 있다. 또한, 발목 지지부를 관통하는 전선의 배치 형상은 풋 유닛의 심미감을 향상시키는 디자인적인 요소로 작용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛은, 사용자 다리의 측면으로부터 절곡되어 후면으로 연장 형성되는 절곡 포션을 포함함으로써, 사용자가 신발을 고정 또는 분리시킬 때의 조작 동선을 최소화시킬 수 있다. 이를 통해, 사용자는 신발을 풋 유닛에 손쉽게 고정 및 분리시킬 수 있고, 근력 보조 장치의 착용 시간은 감소될 수 있다. 또한, 신발의 탈착에 필요한 조작이 간편해질 수 있어 사용자의 편의성은 개선될 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1 내지 도 3은 종래의 몇몇 실시예에 따른 근력 보조 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근력 보조 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 근력 보조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 풋 유닛의 일측면도이다.
도 8은 도 6의 풋 유닛의 타측면도이다.
도 9는 도 6의 풋 유닛의 평면도이다.
도 10은 도 6의 풋 유닛의 배면도이다.
도 11은 도 6의 풋 유닛의 정면도이다.
도 12는 도 6의 풋 유닛의 분해 사시도이다.
도 13은 도 12의 발목 지지부의 분해 사시도이다.
도 14는 도 12의 발목 지지부의 사시도이다.
도 15는 도 14의 발목 지지부의 몸체모듈을 나타내는 정면도이다.
도 16은 도 14의 발목 지지부의 몸체모듈을 나타내는 측면도이다.
도 17은 도 14의 발목 지지부의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 및 도 19는 도 12의 연결 프레임의 분해 사시도이다.
도 20은 도 12의 연결 프레임을 설명하기 위한 풋 유닛의 사시도이다.
도 21은 도 20의 풋 유닛을 나타내는 측면도이다.
도 22는 도 20의 풋 유닛을 나타내는 배면도이다.
도 23은 도 20의 풋 유닛을 나타내는 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 명세서에서 '지그재그(Zigzag) 패턴'이란 하나의 선이나 면이 소정 간격으로 반복되어 굴곡을 형성하는 패턴을 의미한다. 예를 들어, '지그재그 패턴'은 'Z'자, 'U'자 또는 'V'자 등의 모양이 연속하여 나열된 형상일 수 있다. 이때, '지그재그 패턴'의 굴곡 사이의 간격은 모두 동일하게 형성되거나, 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, '지그재그 패턴'은 외부로부터 인가되는 충격을 완충시킬 수 있는 구조를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 '보조력'이란 사용자의 근력이 발생되는 방향과 동일한 방향으로 부가적으로 제공되는 외력을 의미한다. '보조력'는 전기 모터 또는 유압 펌프와 같이 외력을 발생시키는 장치로부터 특정 방향으로 제공될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 '절곡'이란 제1 방향에서 굴절되어 제1 방향과 다른 제2 방향으로 휘어지거나 꺾이도록 연장되는 것을 의미한다.
이하에서는, 도 4 내지 도 23을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 근력 보조 장치에 포함된 풋 유닛에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근력 보조 장치를 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 4의 근력 보조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 근력 보조 장치(A)는 사용자의 하체에 착용되고, 보행 등의 재활 훈련 시 사용자의 하체 근력을 보조한다.
근력 보조 장치(A)는 크게 기능 제어를 위한 메인 컨트롤 유닛(2)과 서브 컨트롤 유닛(3), 사용자의 골반과 허리 측에 장착되는 메인 프레임 유닛(4)과 서브 프레임 유닛(5), 사용자의 다리에 장착되는 레그 유닛(6)과, 신발을 고정하기 위한 풋 유닛(7)을 포함한다.
구체적으로, 메인 컨트롤 유닛(2)은 메인 프레임 유닛(4) 상에 구비되며, 착용시 사용자의 허리 측에 위치한다. 메인 컨트롤 유닛(2)은 사용자의 신체 사이즈에 따라 메인 프레임 유닛(4)의 폭을 조절할 수 있다. 또한, 메인 컨트롤 유닛(2)은 근력 보조 장치(A)의 동작을 위해 전원을 제공하는 배터리 팩을 구비할 수 있다. 메인 컨트롤 유닛(2)의 일측에는 서브 프레임 유닛(5)이 구비된다.
서브 프레임 유닛(5)은 사용자의 허리를 지지하고, 허리에 결합되는 부분이다. 서브 프레임 유닛(5)은 원터치 다이얼 방식으로 길이 조절이 가능한 벨트를 이용하여 사용자의 허리를 근력 보조 장치(A)에 고정시킨다. 서브 프레임 유닛(5)에서 사용자의 허리와 접촉되는 부분은 충격 흡수가 가능한 소재로 이루어져 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다.
메인 프레임 유닛(4)은 메인 컨트롤 유닛(2)을 지지하며, 사용자의 골반 일측에서 타측까지를 감싸는 형태를 갖는다. 메인 프레임 유닛(4)은 대략 'U'자 형상으로 형성되며, 메인 프레임 유닛(4)의 절곡된 부분은 사용자의 허리 측에 위치한다. 메인 프레임 유닛(4)의 절곡된 부분 상에는 메인 컨트롤 유닛(2)이 배치될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며, 메인 컨트롤 유닛(2)의 위치는 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
메인 프레임 유닛(4)의 양단은 사용자의 다리를 따라 하향 배치된다. 이때, 메인 프레임 유닛(4)의 양측에는 경사진 부분이 존재하게 되는데, 이 부분에 서브 컨트롤 유닛(3)이 각각 구비된다.
서브 컨트롤 유닛(3)은 사용자의 근력을 보조하는 보조력의 강약을 조절한다. 서브 컨트롤 유닛(3)은 회전 다이얼 방식으로 보조력을 조절할 수 있다. 서브 컨트롤 유닛(3)에는 보조력의 크기를 램프로 표시하는 인디케이터가 구비된다. 서브 컨트롤 유닛(3)의 내부에는 보조력을 제공하는 구동수단이 구비된다. 서브 컨트롤 유닛(3)의 하측에는 레그 유닛(6)이 결합된다.
레그 유닛(6)은 사용자의 양쪽 다리에 각각 착용되어야 하므로 한 쌍으로 구비된다. 레그 유닛(6)은 사용자의 허벅지에 장착되는 어퍼 레그 프레임부(6a)와, 어퍼 레그 프레임부(6a) 상에 구비되어 보조력을 제공하는 레그 구동부(6b)와, 사용자의 종아리에 장착되는 로어 레그 프레임부(6d)와, 사용자의 다리를 감싸는 벨트부(6c)를 포함한다.
어퍼 레그 프레임부(6a), 레그 구동부(6b) 및 로어 레그 프레임부(6d)는 사용자의 보행 시 관절 부위의 원활한 굽힘 동작을 위해 사용자 다리의 측면에 배치된다.
벨트부(6c)는 원터치 다이얼 방식으로 길이가 조절되며, 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)에 각각 구비된다.
어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)는 벨트부(6c)에 의해 사용자의 다리에 탈착 가능하게 결합된다. 어퍼 레그 프레임부(6a)와 로어 레그 프레임부(6d)는 레그 구동부(6b)를 기준으로 사용자의 무릎 관절 운동 방향에 대응되도록 움직인다.
어퍼 레그 프레임부(6a)는 메인 프레임 유닛(4)의 고관절 구조에 의해 외측으로 소정 각도 벌어질 수 있다. 또한, 어퍼 레그 프레임부(6a) 및 로어 레그 프레임부(6d)는 사용자의 다리 각도에 대응하여 안쪽 또는 바깥쪽으로 각도 조절이 가능한 다관절 구조를 가질 수 있다.
레그 구동부(6b)는 사용자가 다리를 움직일 때 사용자의 근력을 보조하는 보조력을 발생시킨다. 레그 구동부(6b)는 보조력을 발생시킬 수 있는 모터 및 기어 세트를 포함할 수 있다. 참고로, 레그 구동부(6b)는 보조력을 발생시킬 수 있는 다양한 구동수단으로 구성될 수 있다.
로어 레그 프레임부(6d)의 하단에는 사용자의 발 또는 신발을 고정시키기 위한 풋 유닛(7)이 구비된다.
이때, 풋 유닛(7)은 사용자의 맨발(barefoot)뿐만 아니라, 양말을 착용한 상태의 발 또는 사용자의 신발을 고정시킬 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 풋 유닛(7)에 사용자의 신발이 고정되는 것을 예로 들어 설명하도록 한다.
풋 유닛(7)은 레그 유닛(6)의 하단에 결합되며, 사용자의 신발을 지지한다. 풋 유닛(7)은 사용자의 신발이 삽입되는 부분의 길이 조절이 가능하다.
또한, 풋 유닛(7)은 사용자의 신발의 상면을 감싸 고정시키는 고정부재를 구비한다. 따라서, 풋 유닛(7)은 신발의 종류와 사이즈에 관계없이, 다양한 사용자의 신발을 고정시킬 수 있다.
예를 들어, 풋 유닛(7)은 사용자의 신발에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 샌달과 같은 고정부재를 이용하여 간단하게 신발을 착탈시키는 구조를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 풋 유닛(7)의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 신발의 고정시킬 수 있는 다양한 방식이 적용될 수 있다.
풋 유닛(7)의 구조 및 동작에 대한 자세한 설명은 도 6 내지 도 23을 참조하여 이하에서 후술하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 근력 보조 장치의 풋 유닛을 나타내는 사시도이다. 도 7은 도 6의 풋 유닛의 일측면도이다. 도 8은 도 6의 풋 유닛의 타측면도이다. 도 9는 도 6의 풋 유닛의 평면도이다. 도 10은 도 6의 풋 유닛의 배면도이다. 도 11은 도 6의 풋 유닛의 정면도이다. 도 12는 도 6의 풋 유닛의 분해 사시도이다.
도 6 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풋 유닛(7)은, 발 지지 구조체(100, 200), 바인딩부(300), 버튼 다이얼부(400), 발목 지지부(500) 및 연결 프레임부(600)를 포함한다.
발 지지 구조체(100, 200)는 사용자의 신발의 일부를 감싸며, 사용자의 신발을 고정시킨다. 이때, 발 지지 구조체(100, 200)는 상호 슬라이딩 결합되는 앞축 고정부(100)와 뒤축 고정부(200)로 구성된다.
다만, 상술한 발 지지 구조체(100, 200)는 하나의 실시예에 해당하는 것이며, 다른 구조에 의한 신발의 고정도 가능하다. 예를 들어, 발 지지 구조체(100, 200)는 사용자의 신발 크기에 맞는 형상으로 형성될 수 있으며, 샌달과 같은 고정부재에 의해 간단하게 신발을 착탈시키는 구조를 포함할 수 있다. 즉, 발 지지 구조체(100, 200)는 사용자의 신발을 고정시키는 방식이면 어떤 것이든 적용이 가능하다.
앞축 고정부(100)는 신발의 앞축을 지지하는 구조를 갖는다. 앞축 고정부(100)는 신발의 앞축의 일부를 덮도록 형성된다. 앞축 고정부(100)는 일단이 신발의 앞축의 일부를 감싸도록 상측으로 돌출 형성된다.
구체적으로, 앞축 고정부(100)는 지면에 닿는 앞축 바닥부재(110), 몸체를 이루며 일부가 뒤축 고정부(200)에 삽입되는 앞축 몸체부재(120), 앞축 몸체부재(120)의 일단에서 상측으로 연장 형성되는 앞축 지지부재(130)를 포함한다.
앞축 바닥부재(110)는 앞축 몸체부재(120)로부터 하측으로 돌출 형성되며, 앞축 바닥부재(110)의 지면에 닿는 부분에는 지면과의 마찰력을 높일 수 있는 다양한 패턴이 형성된다.
예를 들어, 도 10에는 앞축 바닥부재(110)의 일면에 일 방향으로 평행한 직선 패턴이 도시되어 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 앞축 바닥부재(110)에는 사선, 지그재그, 요철 등의 다양한 패턴이 형성될 수 있다.
앞축 몸체부재(120)는 사용자의 신발의 앞축을 지지하도록 길고 평평한 형상을 지닐 수 있다. 앞축 몸체부재(120)의 일부는 뒤축 고정부(200)의 내부 공간에 삽입될 수 있다. 앞축 몸체부재(120)는 뒤축 고정부(200) 내에 삽입 결합되어 슬라이딩 동작을 수행한다.
이때, 풋 유닛(7)의 전체 길이는 앞축 몸체부재(120)가 뒤축 고정부(200)의 내부 공간에 삽입되는 길이에 따라 조절된다.
앞축 몸체부재(120)의 일단의 하면에는 앞축 바닥부재(110)가 형성되고, 앞축 몸체부재(120)의 타단은 뒤축 고정부(200)에 삽입되므로, 앞축 몸체부재(120)의 중앙부는 지면으로부터 이격되도록 배치된다.
앞축 지지부재(130)는 신발의 앞축이 이탈되지 않도록 신발의 앞축의 일부를 감싸는 형태를 갖는다. 앞축 지지부재(130)는 풋 유닛(7)에 신발이 삽입되는 경우, 풋 유닛(7)으로부터 이탈되지 않도록 신발의 앞축을 지지하는 기능을 수행한다.
앞축 지지부재(130)는 앞축 몸체부재(120)의 일단으로부터 상측으로 곡면을 이루도록 앞축 몸체부재(120)의 내측 방향으로 완만하게 돌출 형성될 수 있다. 이때, 앞축 지지부재(130)는 앞축 몸체부재(120)와 예각을 이루도록 형성되어, 신발 앞축의 일부를 덮고, 신발의 상면의 대부분은 노출시킨다.
뒤축 고정부(200)는 신발의 뒤축을 지지하는 형상을 갖는다. 뒤축 고정부(200)는 신발을 지지하는 지지면의 내측에 앞축 고정부(100)가 삽입 결합되는 내부공간을 구비한다. 즉, 앞축 고정부(100)의 일부는 뒤축 고정부(200)에 삽입되어 슬라이딩 운동하며, 이를 통해 앞축 고정부(100)와 뒤축 고정부(200) 사이의 길이는 조절될 수 있다.
뒤축 고정부(200)의 하면에는 지면과의 마찰력을 높일 수 있는 다양한 패턴이 구비된 뒤축 바닥부재(210)가 형성된다.
예를 들어, 앞에서 설명한 앞축 바닥부재(110)와 마찬가지로, 도 10에는 뒤축 바닥부재(210)의 일면에 일 방향으로 평행한 직선 패턴이 도시되어 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 뒤축 바닥부재(210)에는 사선, 지그재그, 요철 등의 다양한 패턴이 형성될 수 있다.
뒤축 고정부(200)의 내측에는 신발의 뒤축이 뒤축 고정부(200)에서 쉽게 이탈되지 않도록 신발 걸림부재(250)가 배치될 수 있다.
참고로, 본 발명의 다른 실시예에서, 앞축 고정부(100)와 뒤축 고정부(200)는 동일 공정 내에서 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 앞축 고정부(100)와 뒤축 고정부(200)는 슬라이딩 방식이 아닌 일체형 구조로써 사용자의 신발의 하면을 지지할 수 있다. 예를 들어, 발 지지 구조체(100, 200)는 일자 판넬 구조로 형성되어 신발을 지지할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하고, 발 지지 구조체(100, 200)는 신발을 지지할 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에서, 발 지지 구조체(100, 200)는 이후에 자세히 설명할 발목 지지부(500)와 동일 공정 상에서 일체로 형성될 수 있다.
이때, 발 지지 구조체(100, 200)는 발목 지지부(500)와 동일 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 발 지지 구조체(100, 200)와 발목 지지부(500)는 단일한 탄성 물질로 구성될 수 있다. 다만, 이는 본 발명에서 변경 가능한 다양한 실시예 중 어느 하나에 불과하고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
바인딩부(300)는 뒤축 고정부(200)의 일측으로부터 연장되어, 뒤축 고정부(200)의 타측에 구비된 바인딩부(300)에 결합된다. 바인딩부(300)는 버튼 다이얼부(400)와 결합되어 사용자의 발등 부분을 풋 유닛(7)에 고정시키는 기능을 수행한다. 바인딩부(300)와 버튼 다이얼부(400)는 신발의 상면을 풋 유닛(7)에 고정시키는 고정 부재(예를 들어, 바인딩 스트랩)로써 이용된다.
도 9를 살펴보면, <A>는 바인딩부(300)와 버튼 다이얼부(400)의 체결 전 모습을 나타내고, <B>는 바인딩부(300)와 버튼 다이얼부(400)의 체결 후 모습을 나타낸다.
이때, 바인딩부(300)의 일부는 뒤축 고정부(200)의 내측에 삽입되며, 사용자의 신발의 크기에 맞게 길이가 조절될 수 있다. 이를 통해, 바인딩부(300)는 사용자의 신발이 풋 유닛(7)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
버튼 다이얼부(400)는 뒤축 고정부(200)의 타측에 구비되고, 바인딩부(300)와 결합되어, 외부로 노출되는 바인딩부(300)의 길이를 조절할 수 있다. 버튼 다이얼부(400)는 복수의 부품 조합으로 구성되며, 뒤축 고정부(200)의 일측으로 돌출되며 회전 가능한 다이얼 형상을 가진다.
버튼 다이얼부(400)는 원터치 다이얼 방식으로 바인딩부(300)를 버튼 다이얼부(400)에 체결 또는 분리시키거나, 바인딩부(300)의 길이를 조절할 수 있다.
예를 들어, 버튼 다이얼부(400)에 바인딩부(300)가 결합된 상태에서 버튼 다이얼부(400)의 다이얼을 회전시키는 경우, 바인딩부(300)의 길이는 조절될 수 있다. 또한, 버튼 다이얼부(400)의 다이얼을 외측으로 당기는 경우, 버튼 다이얼부(400)에 체결된 바인딩부(300)는 버튼 다이얼부(400)로부터 분리될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며 버튼 다이얼부(400)는 다양한 방식으로 조작될 수 있다.
발목 지지부(500)는 풋 유닛(7)을 착용한 사용자의 아킬레스건의 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 발목 지지부(500)는 일단이 뒤축 고정부(200)의 상부에 고정되고, 바람직하게는 상부의 중앙에 고정될 수 있다. 또한, 발목 지지부(500)는 타단이 연결 프레임부(600)에 고정된다. 이때, 발목 지지부(500)의 중심축은 사용자의 발목의 중심축과 평행하게 배치될 수 있다.
발목 지지부(500)는 일정한 폭을 갖는 구불구불한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 발목 지지부(500)는 'ㄹ'자 형상이 반복되는 단면 또는 지그재그 형상의 단면을 가질 수 있다.
또한, 풋 유닛(7)의 정면에서 바라보았을 때(즉, 도 11을 참고하면), 발목 지지부(500)는 일정한 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 발목 지지부(500)는 다양한 단면과 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 형상에 의해 발목 지지부(500)는 일정 범위 내에서 신장 및 수축될 수 있다.
또한, 발목 지지부(500)는 탄성 물질로 구성될 수 있다. 여기에서 발목 지지부(500)를 구성하는 탄성 물질은 천연고무, EPDM, 폴리부타디엔, 니트릴고무, 합성고무, 폴리우레탄 및 실리콘 고무 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 이러한 탄성 물질은 습식방사, 건식방사, 용융방사 및 중합반응방사법 등으로 제조될 수 있다. 또한, 탄성 물질은 신축성을 가진 직물 또는 섬유과 혼합되어 제조될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명에서 탄성 물질의 종류 및 제조방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
이에 따라, 발목 지지부(500)는 사용자의 발목 움직임에 따라 풋 유닛(7)이 연결 프레임부(600)을 기준으로 전후-좌우-상하 방향으로 움직이도록 할 수 있으며, 풋 유닛(7)의 가동 범위를 확장시킬 수 있다. 이때, 발목 지지부(500)는 하나의 작용점에서 3차원으로 각도가 변경되도록 움직일 수 있다.
이를 통해 발목 지지부(500)는 사용자의 복잡한 발목 움직임을 따라 움직일 수 있도록 발목을 지지할 수 있다. 이러한 발목 지지부(500)의 구조는 사용자가 원하는 방향으로 쉽게 방향을 바꾸어 보행할 수 있도록 하여 사용자 움직임의 자유도를 높일 수 있다.
참고로, 발목 지지부(500)는 연결 프레임부(600)의 하단에 연결되는 것으로 도면에 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에서 발목 지지부(500)는 레그 유닛(6)의 하단에 직접 연결되고, 이때 연결 프레임부(600)는 생략되어 실시될 수 있다.
또한, 발목 지지부(500)는 사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용하고 보행 시 느낄 수 있는 부자연스러움을 최소화시킬 수 있다. 또한, 발목 지지부(500)는 보행 시 바닥과의 충격을 완화시켜 사용자의 피로도가 쉽게 증가되지 않도록 할 수 있다. 즉, 발목 지지부(500)는 근력 보조 장치(A)와 사용자의 몸무게에 비례하여 증가되는 지면과의 충격을 완화시킬 수 있으며, 이로 인해 사용자의 신체에 무리가 가는 것을 예방하고 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다.
연결 프레임부(600)는 발목 지지부(500)와 레그 유닛(6)을 연결한다.
연결 프레임부(600)는 보행시 사용자의 복사뼈 부분에 간섭이 발생하지 않도록 사용자 다리의 측면의 하방으로 연장되다 복사뼈의 상측 부분에서 방향이 변경되어 신발 뒤축 후면의 하방으로 연장되도록 형성된다.
구체적으로, 연결 프레임부(600)의 일측은 사용자 발목의 아킬레스건의 일부를 덮도록 발목 지지부(500)의 길이방향으로 연장되며, 연결 프레임부(600)의 타측은 사용자 다리의 측면을 덮도록 연장될 수 있다.
이를 통해, 연결 프레임부(600)는 사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용하고 보행하는 경우 발생할 수 있는 관절부(예를 들어, 복사뼈)와 근력 보조 장치(A) 사이의 간섭을 최소화시킬 수 있다. 연결 프레임부(600)는 보행 시 사용자의 다리와 장치 사이에 물리적 충격이 발생하는 것을 최소화할 수 있으며 사용자의 신체에 무리가 가는 것을 예방할 수 있다.
따라서, 근력 보조 장치(A)의 착용감은 향상되고, 사용자가 느낄 수 있는 불편함은 최소화될 수 있다. 또한, 사용자는 근력 보조 장치(A)를 장시간 이용할 수 있으며 재활 치료의 효과도 향상될 수 있다.
참고로, 본 발명의 다른 실시예에서 연결 프레임부(600)는 생략되어 실시될 수 있으며, 이 경우 발목 지지부(500)는 레그 유닛(6)의 하단에 직접 연결될 수 있다.
이하에서는 도 13 내지 도 17을 참조하여, 본 발명의 발목 지지부(500)에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 13은 도 12의 발목 지지부의 분해 사시도이다. 도 14는 도 12의 발목 지지부의 사시도이다. 도 15는 도 14의 발목 지지부의 몸체모듈을 나타내는 정면도이다. 도 16은 도 14의 발목 지지부의 몸체모듈을 나타내는 측면도이다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 발목 지지부(500)는 몸체모듈(510), 제1 홀더(520), 제2 홀더(530), 및 전선(550)을 포함한다.
구체적으로, 몸체모듈(510)은 굴곡이 반복되는 패턴이 형성된 패턴부재(512)와, 패턴부재(512)의 일단으로부터 연장되는 제1 연결부재(514)와, 패턴부재(512)의 타단으로부터 연장되는 제2 연결부재(516)로 구성된다.
패턴부재(512)의 일 단면은 굴곡이 반복되는 패턴(예를 들어, 지그재그 패턴, 'ㄹ'자 패턴, 또는 'ㄷ'자 패턴)으로 형성된다.
패턴부재(512)는 제1 방향(X축 방향)으로 동일한 폭(도 15의 L1)을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 패턴부재(512)의 폭은 약 25~45 mm 일 수 있다.
참고로, 본 발명의 다른 실시예에서 패턴부재(512)는 상부 및 하부의 폭이 중앙부보다 작도록 형성될 수 있으며, 패턴부재(512)의 폭은 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
또한, 패턴부재(512)는 반복적으로 굴곡이 형성되는 패턴을 가질 수 있다. 이때, 제2 방향으로(Y축 방향)으로 자른 패턴부재(512)의 단면에는 굴곡이 반복되는 패턴(예를 들어, 지그재그 패턴, 'ㄹ'자 패턴, 또는 'ㄷ'자 패턴)이 형성된다.
다르게 표현하면, 패턴부재(512)는 제2 방향으로(Y축 방향)으로 연장되다가 굴곡이 형성되어 길이 방향(Z축 방향)으로 켜켜이 중첩되는 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 패턴부재(512)는 약 7번의 굴곡을 갖는 지그재그 패턴으로 형성될 수 있다. 이때, 제2 방향으로(Y축 방향) 측정한 패턴부재(512)의 길이(도 16의 L2)는 약 25~30 mm 일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 굴곡의 횟수와 형상은 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
이러한 패턴부재(512)의 형상은 외부의 충격을 흡수하는 스프링과 같은 기능을 수행한다. 또한, 패턴부재(512)는 탄성 물질로 구성되어 외부의 충격을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다.
참고로, 패턴부재(512)를 구성하는 탄성 물질은 천연고무, EPDM, 폴리부타디엔, 니트릴고무, 합성고무, 폴리우레탄 및 실리콘 고무 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 구성될 수 있다. 이러한 탄성 물질은 습식방사, 건식방사, 용융방사 및 중합반응방사법 등으로 제조될 수 있다. 또한, 탄성 물질은 신축성을 가진 직물 또는 섬유과 혼합되어 제조될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며 패턴부재(512)를 구성하는 탄성 물질의 종류 및 제조방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
이를 통해, 패턴부재(512)는 사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용하고 보행 시 발생할 수 있는 충격을 완충시킬 수 있다.
또한, 이러한 패턴부재(512)의 형상 및 물질은 패턴부재(512)가 상하-전후-좌우(즉, 3차원 각도)로 자유롭게 회동할 수 있도록 하여, 풋 유닛(7)이 레그 유닛(6)으로부터 움직일 수 있는 가동 범위를 확장시킬 수 있다.
근력 보조 장치(A)에서 패턴부재(512)는 사용자의 발목을 지지하도록 배치되므로, 패턴부재(512)는 사람의 복잡한 발목 움직임에 맞추어 발목을 지지할 수 있으며, 사용자에게 높은 동작 자유도를 제공할 수 있다.
제1 연결부재(514)는 패턴부재(512)의 일단으로부터 길이 방향(즉, Z축 방향)으로 연장된다. 제1 연결부재(514)의 일측에는 제1 홀더(520)와 결합 가능한 제1 연결 슬롯(514b)과 제1 연결홀(514a)이 형성될 수 있다.
여기에서, 제1 연결부재(514)의 일측에는 하나 이상의 제1 연결홀(514a)이 원형 또는 다각형의 형상으로 형성된다.
참고로, 복수의 제1 연결홀(514a)이 제1 연결부재(514) 상에 형성되는 경우, 복수의 제1 연결홀(514a)은 인가되는 힘의 분산을 위해 등간격으로 배치될 수 있다.
제1 연결홀(514a)은 제1 연결부재(514)의 일면을 관통하도록 형성되어, 볼트와 같은 결합부재가 통과할 수 있다.
이때, 제1 연결홀(514a)은 제1 연결부재(514)의 내측에 형성되는 제1 연결 슬롯(514b)과 오버랩되어 제1 연결 슬롯(514b)의 내면과 연결되도록 형성된다.
제1 연결 슬롯(514b)은 제1 연결부재(514)의 단면에서 내측을 향하여 오목하게 형성된다. 이때, 제1 연결 슬롯(514b)은 제1 연결부재(514)의 단면보다 작은 직경을 갖도록 형성된다.
참고로, 도면에는 하나의 제1 연결 슬롯(514b)이 제1 연결부재(514)의 단면 상에 형성되는 것으로 도시되었으나, 여러 개로 분할된 복수의 제1 연결 슬롯(514b)이 제1 연결부재(514)의 단면 상에 배치될 수 있다.
이때, 제1 연결 슬롯(514b)에는 제1 홀더(520)의 제1 결합 프레임(525)이 삽입된다. 제1 결합 프레임(525)은 제1 연결 슬롯(514b)에 대응되는 형상으로 형성되어, 제1 연결 슬롯(514b)과 결합된다. 제1 결합 프레임(525)에 형성된 제1 결합홀(527)은 제1 연결부재(514)와 제1 홀더(520)가 결합되는 경우 제1 연결홀(514a)에 오버랩된다. 제1 홀더(520)에 대한 자세한 설명은 이하에서 후술한다.
도면에 명확하게 도시되지는 않았으나, 제1 연결부재(514)와 제1 홀더(520)는 제1 결합홀(527)과 제1 연결홀(514a)을 함께 관통하는 결합부재에 의해 결합이 고정될 수 있다.
참고로, 제1 결합홀(527)과 제1 연결홀(514a)은 볼트, 접착성 충진재, 고정 클립 등의 다양한 결합부재에 의해 결합이 고정될 수 있다.
제2 연결부재(516)는 제1 연결부재(514)와 마찬가지로, 패턴부재(512)의 타단으로부터 길이 방향(Z축 방향)으로 연장된다. 제2 연결부재(516)의 일측에는 제2 홀더(530)와 결합 가능한 제2 연결 슬롯(미도시)과 제2 연결홀(516a)이 형성될 수 있다.
제2 연결부재(516)의 일측에는 하나 이상의 제2 연결홀(516a)이 형성된다. 제2 연결홀(516a)은 앞서 설명한 제1 연결홀(514a)과 실질적으로 동일하게 구성될 수 있으므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
제2 연결홀(516a)은 제2 연결부재(516)의 내측에 형성되는 제2 연결 슬롯(미도시)과 오버랩되어 제2 연결 슬롯(미도시)의 내면과 연결되도록 형성된다. 마찬가지로, 제2 연결 슬롯(미도시)은 앞서 설명한 제1 연결 슬롯(514b)과 실질적으로 동일하게 구성되므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
제2 연결 슬롯(미도시)에는 제2 홀더(530)의 제3 결합 프레임(535)이 삽입된다. 제3 결합 프레임(535)에 형성된 제3 결합홀(537)은 제2 연결부재(516)와 제2 홀더(530)가 결합 시 제2 연결홀(516a)에 오버랩된다. 제2 홀더(530)에 대한 자세한 설명은 이하에서 후술한다.
추가적으로, 패턴부재(512), 제1 연결부재(514), 및 제2 연결부재(516)는 동일한 공정 내에서 함께 형성될 수 있으며 일체로 형성될 수 있다. 또한, 패턴부재(512), 제1 연결부재(514), 및 제2 연결부재(516)는 동일한 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 패턴부재(512), 제1 연결부재(514), 및 제2 연결부재(516)는 모두 앞에서 설명한 탄성 물질로 구성될 수 있다.
한편, 제1 홀더(520)는 제1 결합 프레임(525)과 제2 결합 프레임(528)으로 구성된다.
제1 결합 프레임(525)의 직경은 제2 결합 프레임(528)보다 작게 형성되며, 앞에서 설명한 바와 같이 제1 연결부재(514)에 삽입되는 부분에 해당한다. 따라서, 제1 결합 프레임(525)은 제1 연결 슬롯(514b)에 대응되는 크기와 형상으로 형성된다. 즉, 제1 결합 프레임(525)의 단면은 제1 연결 슬롯(514b)의 크기 및 형상과 동일할 수 있다.
제1 결합 프레임(525) 상에는 제1 연결부재(514)와 결합시키기 위한 제1 결합홀(527)이 형성된다. 이때, 제1 결합홀(527)은 제1 연결부재(514) 상에 형성된 제1 연결홀(514a)에 대응되는 형상과 크기로 형성된다.
즉, 제1 결합홀(527)은 제1 연결홀(514a)과 동일한 숫자로 동일한 형상을 갖도록 형성되며, 제1 결합 프레임(525) 상에서 제1 연결홀(514a)에 대응되는 위치에 형성된다.
제2 결합 프레임(528)은 패턴부재(512)와 동일한 폭과 두께로 형성된다. 제2 결합 프레임(528) 상에는 연결 프레임부(600)와 결합시키기 위한 제2 결합홀(529)이 형성된다.
여기에서, 제2 결합 프레임(528) 상에는 하나 이상의 제2 결합홀(529)이 원형 또는 다각형의 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 복수의 제2 결합홀(529)이 제2 결합 프레임(528) 상에 형성되는 경우, 인가되는 힘의 분산을 위해 복수의 제2 결합홀(529)은 등간격으로 배치될 수 있다.
제2 결합홀(529)은 제2 결합 프레임(528)의 일면을 관통하도록 형성되며, 볼트와 같은 결합부재가 통과할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하고, 제2 결합홀(529)은 다양한 체결 방식이 적용되도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
제1 홀더(520)는 몸체모듈(510)와 서로 다른 물질로 구성될 수 있다. 제1 홀더(520)는 발목 지지부(500)와 연결 프레임부(600)를 연결하기 위한 부품으로, 몸체모듈(510) 보다 강한 강성을 지닌 물질로 형성될 수 있다.
참고로, 제1 홀더(520)는 플라스틱 또는 금속 재질을 포함하는 물질로 구성될 수 있으며, 다양한 비탄성 물질로 구성될 수 있다.
제2 홀더(530)는 제1 홀더(520)와 실질적으로 동일한 구조와 형상을 갖는다. 이하에서는 제2 홀더(530)에 대해 앞에서 미리 설명한 제1 홀더(520)와 중복되는 내용에 대해서는 생략하도록 한다.
구체적으로, 제2 홀더(530)는 제3 결합 프레임(535)과 제4 결합 프레임(538)으로 구성된다.
제3 결합 프레임(535)은 제4 결합 프레임(538)보다 작게 형성되며, 앞에서 설명한 바와 같이 제2 연결부재(516)에 삽입되는 부분이다. 따라서, 제3 결합 프레임(535)은 제2 연결 슬롯(미도시)에 대응되는 크기와 형상으로 형성된다. 즉, 제3 결합 프레임(535)의 단면은 제2 연결 슬롯(미도시)의 크기 및 형상과 동일할 수 있다.
제3 결합 프레임(535) 상에는 제2 연결부재(516)와 결합시키기 위한 제3 결합홀(537)이 형성된다. 이때, 제3 결합홀(537)은 제2 연결부재(516) 상에 형성된 제2 연결홀(516a)에 대응되는 형상과 크기로 형성된다.
즉, 제3 결합홀(537)은 제2 연결홀(516a)과 동일한 숫자로 동일한 형상을 갖도록 형성되며, 제3 결합 프레임(535) 상에서 제2 연결홀(516a)에 대응되는 위치에 형성된다.
제4 결합 프레임(538)은 패턴부재(512)와 동일한 폭과 두께로 형성된다. 제4 결합 프레임(538) 상에는 풋 유닛(7)의 뒤축 고정부(200)와 결합시키기 위한 제4 결합홀(539)이 형성된다.
제2 홀더(530)는 뒤축 고정부(200)의 후면에 형성되고, 바람직하게는 후면의 중앙에 형성된 제4 결합홈(239)에 삽입되어 뒤축 고정부(200) 상에 고정될 수 있다.
이때, 제3 결합홀(537)과 제4 결합홀(539)은 각각 볼트와 같은 결합부재를 이용한 체결 방식을 통해 결합될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하고, 제3 결합홀(537)과 제4 결합홀(539)은 다양한 체결 방식이 적용되도록 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
제2 홀더(530)는 몸체모듈(510)와 서로 다른 물질로 구성될 수 있다. 제2 홀더(530)는 발목 지지부(500)와 뒤축 고정부(200)를 연결하기 위한 부품으로, 몸체모듈(510) 보다 강한 강성을 지닌 물질로 형성될 수 있다.
전선(550)은 패턴부재(512)를 길이방향(Z축 방향)으로 관통하도록 배치된다. 이에 따라, 전선(550)의 일부는 패턴부재(512)의 내측에 배치되고, 전선(550)의 다른 일부는 패턴부재(512) 사이의 공간에 의해 외부로 노출된다.
전선(550)은 패턴부재(512)와 다른 색상을 지닐 수 있다. 이는 전선(550)와 패턴부재(512) 사이에 색상 대비를 일으켜, 사용자로 하여금 심미감을 불러일으킬 수 있다.
또한, 전선(550)은 몸체모듈(510)의 중심선(도 15의 C) 상에 배치될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하고, 전선(550)은 중심선(도 15의 C)을 기준으로 몸체모듈(510)의 양측에 배치될 수도 있으며, 전선(550)의 배치는 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
도면에 명확히 도시하지는 않았으나, 전선(550)은 앞축 고정부(100) 내에 배치되는 제1 압력 센서(미도시) 및 뒤축 고정부(200) 내에 배치되는 제2 압력 센서(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다.
전선(550)은 제1 압력 센서(미도시) 및 제2 압력 센서(미도시)에서 발생된 신호를 전달하는 데이터 케이블로 구성된다.
도면에 명확히 도시하지는 않았으나, 전선(550)은 레그 유닛(6)의 내측을 따라 상방으로 연장될 수 있다. 전선(550)은 제1 압력 센서(미도시) 및 제2 압력 센서(미도시)에서 발생된 신호를 메인 컨트롤 유닛(2) 또는 서브 컨트롤 유닛(3)에 전달할 수 있다.
메인 컨트롤 유닛(2) 또는 서브 컨트롤 유닛(3)은 전선(550)를 통해 전달받은 신호를 이용하여 사용자의 무게 중심의 변화를 산출할 수 있으며, 이를 기초로 사용자에게 제공하는 보조력의 크기 및 방향 등을 결정할 수 있다.
패턴부재(512)를 길이방향(Z축 방향)으로 관통하는 전선(550)의 배치는, 전선이 외부 물체에 의해 걸리거나 꼬이는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 신호 전달을 위해 필요한 전선의 양을 최소화함으로써 근력 보조 장치(A)의 생산비용을 저감할 수 있다. 또한, 패턴부재(512)를 관통하는 전선(550)의 배치 형상은 풋 유닛(7)의 심미감을 향상시키는 디자인적인 요소로 작용할 수 있다.
도 17은 도 14의 발목 지지부의 움직임을 설명하기 위한 도면이다.
도 17을 참조하면, 발목 지지부(500)에 포함된 몸체모듈(510)의 제1 연결부재(514)와 이에 결합되는 제1 홀더(520)는 연결 프레임부(600) 내에 삽입되어 고정된다.
마찬가지로, 발목 지지부(500)에 포함된 몸체모듈(510)의 제2 연결부재(516)와 이에 결합되는 제2 홀더(530)는 뒤축 고정부(200)의 후면 중앙에 삽입되어 고정된다.
몸체모듈(510)의 패턴부재(512)는 뒤축 고정부(200)와 연결 프레임부(600)를 연결하고 외부로 노출되며 사용자의 발목의 후면(또는, 아킬레스 건)을 지지하는 기능을 수행한다.
이때, 발목 지지부(500)의 패턴부재(512)는 굴곡이 반복되는 패턴(예를 들어, 지그재그 패턴, 'ㄹ'자 패턴, 또는 'ㄷ'자 패턴)으로 형성될 수 있으며, 탄성 물질로 구성된다. 패턴부재(512)를 구성하는 탄성 물질에 대한 구체적인 설명은 전술하였으므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
이에 따라, 패턴부재(512)는 외부의 충격을 흡수하는 스프링과 같은 기능을 수행할 수 있으며, 사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용하고 보행 시 발생하는 충격을 완충시킬 수 있다.
또한, 패턴부재(512)는 사용자의 발목 움직임에 따라 상하-전후-좌우(즉, 3차원 각도)로 자유롭게 회동되므로, 풋 유닛(7)이 레그 유닛(6)으로부터 모든 방향으로 자유롭게 움직일 수 있도록 지지할 수 있다.
즉, 발목 지지부(500)의 굴곡이 반복되는 형상 및 탄성을 갖는 물질은, 사람의 복잡한 발목 움직임에 맞추어 발목을 지지할 수 있으므로, 사용자에게 높은 동작 자유도를 제공할 수 있다.
또한, 발목 지지부(500)는 보행 시 근력 보조 장치(A)와 사용자의 몸무게에 비례하여 증가되는 충격을 완화시킬 수 있으며, 이로 인해 사용자의 신체에 무리가 가는 것을 예방할 수 있다.
또한, 발목 지지부(500)는 근력 보조 장치(A)를 이용하는 사용자의 피로도를 감소시키고 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다. 이를 통해, 사용자는 근력 보조 장치(A)를 장시간 이용할 수 있으며, 근력 보조 장치(A)를 이용하는 사용자의 재활 치료의 효과는 향상될 수 있다.
도 18 및 도 19는 도 12의 연결 프레임의 분해 사시도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 연결 프레임부(600)는 골격 프레임(610), 프레임 하우징(620), 및 프레임 커버(630)를 포함한다.
연결 프레임부(600)는 사용자 다리의 측면을 따라 연장되는 측면 지지 포션(도 20의 600a)과, 측면 지지 포션(600a)으로부터 절곡되어 사용자 다리의 후면으로 연장되는 절곡 포션(도 20의 600b)을 포함한다.
이하에서는 연결 프레임부(600)를 측면 지지 포션(600a)과 절곡 포션(600b)으로 구분하여 설명하도록 한다.
우선, 골격 프레임(610)은 연결 프레임부(600)의 내측에 배치되며, 연결 프레임부(600)의 중심 골격을 형성한다.
골격 프레임(610)은 사용자 다리의 측면을 따라 하방으로 연장되는 측면 지지 포션(600a)에 대응되는 형상과, 사용자의 다리를 감싸는 절곡 포션(600b)에 대응되는 형상으로 구성된다.
골격 프레임(610)은 측면 지지 포션(600a)과 절곡 포션(600b)의 기본 형상을 이루는 베이스 플레이트(612), 베이스 플레이트(612)의 일측에 형성되는 제1 측벽 플레이트(613)를 포함한다. 또한, 골격 프레임(610)은 베이스 플레이트(612)의 타측에 형성되는 제2 측벽 플레이트(614), 베이스 플레이트(612)와 제1 및 제2 측벽 플레이트(613, 614)의 단부에 연결되는 제3 측벽 플레이트(615)를 포함한다.
여기에서 베이스 플레이트(612)와 제1 및 제2 측벽 플레이트(613, 614)는 'ㄷ'자의 단면을 갖도록 배치된다. 제3 측벽 플레이트(615)는 제1 및 제2 측벽 플레이트(613, 614)가 베이스 플레이트(612) 상에서 고정될 수 있도록 지지하는 기능을 수행한다. 이러한 구조를 통해 골격 프레임(610)은 외력에 의해 쉽게 휘거나 모양이 쉽게 변형되지 않을 수 있다.
제1 내지 제3 측벽 플레이트(613, 614, 615)는 연결 프레임부(600)의 측면 지지 포션(600a)에 대응되는 영역 상에 배치될 수 있다. 참고로, 이는 하나의 예시에 불과하며, 제1 내지 제3 측벽 플레이트(613, 614, 615)의 배치는 다르게 변형되어 실시될 수 있다.
한편, 제1 측벽 플레이트(613) 상에는 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 길이 조절홈(613h)이 형성된다.
길이 조절홈(613h)은 레그 유닛(6)의 일단에 형성되는 길이 조절 포션(621)에 의해 노출되어 레그 유닛(6)의 종아리 부분의 길이를 조절하는데 이용된다.
참고로, 길이 조절홈(613h)의 크기, 배치 간격 및 홈의 개수는 실시예에 따라 다르게 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 길이 조절홈(613h)은 제1 측벽 플레이트(613) 상에 결합되는 별도의 부재 상에 형성될 수 있다.
베이스 플레이트(612) 중에서 절곡 포션(600b)에 대응되는 부분은 사용자 다리의 둘레를 감싸는 형상으로 형성된다. 이때, 절곡 포션(600b)에 해당하는 부분은 제1 내지 제3 측벽 플레이트(613, 614, 615)가 형성된 베이스 플레이트(612)의 일면과 반대방향으로 휘어지도록 형성될 수 있다.
베이스 플레이트(612) 상에는 프레임 하우징(620) 및 프레임 커버(630)와 결합 시 이용되는 복수 개의 플레이트 체결부(617)가 형성된다. 여기에서, 플레이트 체결부(617)의 형상, 개수 및 위치는 필요에 따라 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
골격 프레임(610)은 강한 강성을 갖는 금속 물질로 구성될 수 있다. 참고로, 골격 프레임(610)은 금속 물질에 한정되는 것은 아니며, 강한 강성을 갖는 다양한 물질로 형성될 수 있다.
또한, 베이스 플레이트(612)와 제1 내지 제3 측벽 플레이트(613, 614, 615)는 하나의 공정 내에서 일체로 형성될 수 있다.
프레임 하우징(620)은 골격 프레임(610)의 일면을 덮을 수 있는 형상을 지닌다. 프레임 하우징(620)은 제1 내지 제3 측벽 플레이트(613, 614, 615)와 결합되며, 제1 내지 제3 측벽 플레이트(613, 614, 615) 구조체의 상부를 덮는다. 이때, 프레임 하우징(620)은 내측으로 오목하게 형성되며 제1 내지 제3 측벽 플레이트(613, 614, 615)의 단부와 결합되는 결합홈을 구비할 수 있다.
프레임 하우징(620)은 베이스 플레이트(612)와 전체적으로 동일한 형상으로 형성된다. 즉, 프레임 하우징(620)은 골격 프레임(610)과 마찬가지로 측면 지지 포션(600a)에 대응되는 사용자 다리의 측면을 따라 가이드 되는 형상과, 절곡 포션(600b)에 대응되는 사용자의 다리를 감싸는 형상을 포함한다.
프레임 하우징(620) 내면에는 골격 프레임(610)의 플레이트 체결부(617)에 대응되는 하우징 체결부(623)가 형성된다. 하우징 체결부(623)는 플레이트 체결부(617)에 대응되는 위치에 동일한 형상과 개수로 형성될 수 있다.
프레임 하우징(620)의 일측에는 골격 프레임(610) 상에 형성된 복수 개의 길이 조절홈(613h)을 외부로 노출시키는 길이 조절 포션(621)이 형성된다. 이때, 복수 개의 길이 조절홈(613h)은 레그 유닛(6)의 길이 조절 구동부(미도시)와 결합되어 외부로 노출되는 연결 프레임부(600)의 길이를 조절하는데 이용된다.
프레임 하우징(620)의 하단에는 발목 지지부(500)를 고정시키기 위한 하우징 결합부(도 20의 625)가 형성된다.
하우징 결합부(625)에는 발목 지지부(500)에 포함된 몸체모듈(510)의 제1 연결부재(514)와 이에 결합되는 제1 홀더(520)가 삽입되어 고정된다.
하우징 결합부(625)는 제1 홀더(520)의 제2 결합 프레임(528)와 결합 가능한 체결부(미도시)가 구비되어, 발목 지지부(500)를 연결 프레임부(600)의 내측에 고정시킬 수 있다.
이때, 하우징 결합부(625)와 제2 결합 프레임(528)에는 볼트를 이용한 체결 방식이 적용될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하고, 하우징 결합부(625)와 제2 결합 프레임(528) 상에는 다양한 체결 방식이 적용될 수 있다.
프레임 커버(630)는 골격 프레임(610)의 타면을 덮는다. 즉, 프레임 커버(630)는 골격 프레임(610)을 중심으로 프레임 하우징(620)에 대향되는 측에 배치된다.
프레임 커버(630)는 베이스 플레이트(612)와 전체적으로 동일한 형상으로 형성된다. 즉, 프레임 커버(630)는 베이스 플레이트(612)와 마찬가지로 측면 지지 포션(600a)에 대응되는 사용자 다리의 측면을 따라 가이드 되는 형상과, 절곡 포션(600b)에 대응되는 사용자의 다리를 감싸는 형상을 포함한다.
프레임 커버(630)는 프레임 하우징(620)의 개구면을 덮도록 결합된다. 프레임 하우징(620)과 프레임 커버(630)가 결합되는 경우, 결합 구조체 내에 골격 프레임(610)이 실장될 수 있는 내부 공간이 구비된다. 이때, 골격 프레임(610)은 프레임 하우징(620)와 프레임 커버(630) 사이에 실장된다.
프레임 하우징(620)과 프레임 커버(630)는 골격 프레임(610) 보다 낮은 강성의 합성 소재로 구성될 수 있다. 즉, 프레임 하우징(620)과 프레임 커버(630)는 골격 프레임(610)과 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
예를 들어, 프레임 하우징(620)과 프레임 커버(630)는 골격 프레임(610)의 부식을 막기 위해 방수 또는 방진이 가능하고, 무게 감량을 위한 플라스틱 사출물 또는 합성물질로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 프레임 하우징(620)과 프레임 커버(630)는 서로 다른 소재로 형성될 수 있다.
도 20은 도 12의 연결 프레임을 설명하기 위한 풋 유닛의 사시도이다. 도 21은 도 20의 풋 유닛을 나타내는 측면도이다. 도 22는 도 20의 풋 유닛을 나타내는 배면도이다. 도 23은 도 20의 풋 유닛을 나타내는 평면도이다. 참고로, 도 20 내지 도 23에서는 설명의 편의를 위해 프레임 커버(630)을 생략하여 도시하였다.
도 20 내지 도 23을 참조하면, 앞에서 설명한 바와 같이 연결 프레임부(600)는 사용자 다리의 측면을 따라 연장되는 측면 지지 포션(600a)과, 측면 지지 포션(600a)으로부터 절곡되어 사용자 다리의 후면으로 연장되는 절곡 포션(600b)을 포함한다.
도면 상에는 발목 지지부(500)의 중심을 지나고 발목 지지부(500)의 연장 방향을 따라 배치되는 제1 축(L1)과, 측면 지지 포션(600a)의 중심을 관통하고 측면 지지 포션(600a)의 연장 방향을 따라 배치되는 제2 축(L2)이 나타난다. 이하에서는 제1 축(L1)과 제2 축(L2)을 이용하여 연결 프레임부(600)의 형상 및 구조를 설명하도록 한다.
도 21을 참조하면, 풋 유닛(7)을 측면에서 바라보았을 때, 발목 지지부(500)의 연장 방향을 따라 배치되는 제1 축(L1)과 측면 지지 포션(600a)의 연장 방향을 따라 배치되는 제2 축(L2)은 제1 각도(θ1)를 갖도록 배치된다.
여기에서 제1 각도(θ1)는 사용자의 발 뒤축을 지지하는 발목 지지부(500)가 사용자의 발 뒤꿈치에 직접적으로 닿지 않도록 간격을 주기 위한 것이다.
사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용하는 경우, 사용자의 발 뒤축과 다리는 제2 축(L2) 상에 배치된다. 이때, 발목 지지부(500)는 사용자의 발목이 움직일 때 근력 보조 장치(A)와의 직접적인 충돌 및 간섭을 방지하기 위하여, 사용자의 발목으로부터 제1 각도(θ1)만큼 후방으로 기울어지도록 배치될 수 있다. 여기에서 제1 각도(θ1)는 예각을 가질 수 있다.
이러한 제1 축(L1)과 제2 축(L2) 사이의 각도의 차이는 사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용한 상태에서도 상하-전후-좌우(즉, 3차원 각도)로 자유롭게 발목을 움직일 수 있는 여유공간을 확보하는 기능을 수행한다.
즉, 이러한 풋 유닛(7)의 구조는 사용자의 움직임에 대한 제한을 최소화함과 동시에, 발목 지지부(500)와 발목 사이의 간섭을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 구조는 근력 보조 장치(A)를 이용하는 사용자의 착용감과 동작 편의성을 향상시킬 수 있다.
참고로, 제1 축(L1)과 제2 축(L2) 사이의 각도는 사용자의 신체 구조에 따라 얼마든지 변형되어 실시될 수 있다.
이어서, 도 22를 참조하면, 풋 유닛(7)을 후면에서 바라보았을 때, 발목 지지부(500)의 연장 방향을 따라 배치되는 제1 축(L1)과 측면 지지 포션(600a)의 연장 방향을 따라 배치되는 제2 축(L2)은 서로 이격되도록 배치된다.
이때, 제1 축(L1)과 제2 축(L2)은 일정 간격(W1)만큼 이격 되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 풋 유닛(7)의 후면에서 바라보았을 때, 제1 축(L1)과 제2 축(L2)은 평행하게 배치될 수 있다.
다만, 발목 지지부(500)는 앞에서 설명한 바와 같이 탄성 물질로 형성되므로, 제1 축(L1)과 제2 축(L2)의 각도는 얼마든지 변형되어 실시될 수 있으며, 소정의 각도를 갖도록 배치될 수 있다.
또한 도 23을 참조하면, 연결 프레임부(600)의 절곡 포션(600b)은 사용자 다리의 후면 중앙에서부터 외측 측면을 향하도록 연장 형성된다. 이때, 절곡 포션(600b)은 사용자 다리(특히, 종아리)의 둘레의 형상을 따라 굽어지도록 형성된다.
절곡 포션(600b)의 직경은 뒤축 고정부(200)에서 발의 뒤축을 지지하는 부분보다 크게 형성된다. 또한, 절곡 포션(600b)은 사용자 다리(특히, 종아리)의 둘레를 감싸며 일정한 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.
뒤축 고정부(200)는 바닥면 중심(O)의 너비방향으로 배치되는 수평 가이드선(G1)과, 길이방향으로 배치되는 수직 가이드선(G2)을 기준으로 네개의 영역으로 구분될 수 있다. 이때, 절곡 포션(600b)은 수평 가이드선(G1)과 수직 가이드선(G2)을 기준으로 제3 사분면의 영역 상에 배치될 수 있다.
추가적으로, 풋 유닛(7)을 위에서 바라보았을 때, 제1 축(L1)과 제2 축(L2) 사이의 각도는 뒤축 고정부(200)는 바닥면 중심(O)을 기준으로 제2 각도(θ2)를 이룰 수 있다. 여기에서, 제2 각도(θ2)는 직각 또는 둔각을 이룰 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
참고로, 절곡 포션(600b)의 형상과 위치는 사용자의 신체 구조에 따라 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
이러한 절곡 포션(600b)의 형상은 근력 보조 장치(A)를 착용한 사용자의 발목(특히, 복사뼈 부분)과의 충돌 및 간섭을 회피하기 위한 구조이다. 이를 통해, 사용자가 근력 보조 장치(A)를 착용하고 보행 시 다리와 장치 사이에 물리적 충격 또는 간섭이 발생하는 것을 최소화할 수 있으며 사용자의 신체에 무리가 가는 것을 예방할 수 있다.
또한, 연결 프레임부(600)의 형상은 근력 보조 장치(A)를 이용하는 사용자의 피로도를 감소시키고 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있으며, 사용자가 근력 보조 장치(A)를 장시간 이용할 수 있도록 하여 재활 치료의 효과도 향상시킬 수 있다.
또한, 연결 프레임부(600)의 형상은 사용자가 신발을 풋 유닛(7)에 고정 또는 분리시킬 때의 조작 동선을 최소화시킬 수 있다. 이를 통해, 사용자는 신발을 풋 유닛(7)에 손쉽게 탈착시킬 수 있어 근력 보조 장치(A)의 착용 시간이 감소될 수 있다. 또한, 신발의 탈착에 필요한 조작이 간편해지므로 사용자의 편의성이 개선될 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
Claims (16)
- 사용자의 허리 또는 골반을 감싸는 메인 프레임 유닛;상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방으로 연장되도록 형성되는 레그 유닛; 및상기 레그 유닛의 단부에 설치되어 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 포함하되,상기 풋 유닛은,상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 발 지지 구조체와,상기 레그 유닛과 상기 발 지지 구조체 사이에 배치되고, 굴곡이 반복되는 패턴으로 형성되는 발목 지지부를 포함하는근력 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 발목 지지부는,일면이 지그재그 패턴으로 형성되는 몸체모듈을 포함하는근력 보조 장치.
- 제2항에 있어서,상기 몸체모듈은,반복하여 굴곡이 형성되는 패턴부재와,상기 패턴부재의 일단으로부터 연장되는 제1 연결부재와,상기 패턴부재의 타단으로부터 연장되는 제2 연결부재를 포함하는근력 보조 장치.
- 제3항에 있어서,상기 패턴 부재는 상기 몸체모듈의 길이 방향과 교차하는 제1 방향으로 반복하여 굴곡이 형성되고,상기 제1 및 제2 연결 부재는 각각 상기 길이 방향으로 연장되며,상기 길이 방향은 상기 레그 유닛과 상기 발 지지 구조체 사이를 연결하는 방향과 동일한근력 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 발목 지지부는 상기 굴곡이 반복되는 패턴을 관통하는 전선을 포함하되,상기 전선은 상기 발목 지지부의 중심선 상에 배치되며, 외면의 일부가 외부로 노출되는근력 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 풋 유닛은,일단이 상기 레그 유닛의 하단에 연결되고, 타단이 상기 발목 지지부에 연결되며, 상기 사용자의 다리의 측면에서 절곡되어 후면으로 연장되는 연결 프레임부를 더 포함하는근력 보조 장치.
- 제6항에 있어서,상기 발목 지지부는,지그재그 패턴을 포함하고 탄성물질로 구성되는 몸체모듈와,상기 몸체모듈의 일측에 결합되고, 상기 연결 프레임부에 결합되는 제1 홀더와,상기 몸체모듈의 타측에 결합되고, 상기 발 지지 구조체의 후면에 결합되는 제2 홀더를 더 포함하는근력 보조 장치.
- 제7항에 있어서,상기 제1 및 제2 홀더는, 상기 몸체모듈과 서로 다른 물질로 구성되는근력 보조 장치.
- 제1항에 있어서,상기 발목 지지부는, 상기 발 지지 구조체의 후면에 연결되는근력 보조 장치.
- 사용자의 허리 또는 골반을 감싸는 메인 프레임 유닛;상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방으로 연장되도록 형성되는 레그 유닛; 및상기 레그 유닛의 단부에 설치되어 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 포함하되,상기 풋 유닛은, 굴곡이 반복되는 패턴을 포함하는근력 보조 장치.
- 제10항에 있어서,상기 풋 유닛은, 탄성물질로 구성되고, 일단면이 지그재그 패턴으로 형성되는근력 보조 장치.
- 사용자의 허리 또는 골반을 감싸는 메인 프레임 유닛;상기 메인 프레임 유닛의 단부에서 상기 사용자의 다리를 따라 하방으로 연장되도록 형성되는 레그 유닛; 및상기 레그 유닛의 단부에 설치되어 상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 풋 유닛을 포함하고,상기 풋 유닛은,상기 사용자의 발 또는 신발을 지지하는 발 지지 구조체와,상기 발 지지 구조체에 연결되는 발목 지지부와,일단이 상기 레그 유닛에 연결되고, 타단이 상기 발목 지지부에 연결되며, 상기 사용자의 다리의 측면에서 절곡되어 후면으로 연장되는 연결 프레임부를 포함하는근력 보조 장치.
- 제12항에 있어서,상기 연결 프레임부는, 상기 레그 유닛의 하방으로 연장 형성되어 상기 사용자의 다리의 측면 상에 배치되는 측면 지지 포션과, 상기 측면 지지 포션으로부터 절곡되어 상기 사용자의 다리의 후면 상에 배치된 상기 발목 지지부에 연결되는 절곡 포션을 포함하는근력 보조 장치.
- 제13항에 있어서,상기 연결 프레임부는,일체로 형성되어 상기 측면 지지 포션과 상기 절곡 포션의 내측에 위치하는 골격 프레임과,상기 골격 프레임의 일면을 덮는 프레임 하우징과,상기 골격 프레임의 타면을 덮는 프레임 커버를 포함하는근력 보조 장치.
- 제13항에 있어서,상기 발목 지지부의 연장방향 상에 위치하는 제1 축은, 상기 측면 지지 포션의 연장방향 상에 위치하는 제2 축과 일정 간격 이격되도록 배치되는근력 보조 장치.
- 제15항에 있어서,상기 풋 유닛의 측면에서 바라보는 경우, 상기 제1 축과 상기 제2 축은 서로 예각을 이루는근력 보조 장치.
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