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WO2023063699A1 - 재구성 가능한 운동 보조 장치 - Google Patents

재구성 가능한 운동 보조 장치 Download PDF

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Publication number
WO2023063699A1
WO2023063699A1 PCT/KR2022/015337 KR2022015337W WO2023063699A1 WO 2023063699 A1 WO2023063699 A1 WO 2023063699A1 KR 2022015337 W KR2022015337 W KR 2022015337W WO 2023063699 A1 WO2023063699 A1 WO 2023063699A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
frame
connector
upper frame
cover
rib
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/015337
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김성철
배금종
한재승
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020220092550A external-priority patent/KR20230052205A/ko
Priority claimed from KR1020220129738A external-priority patent/KR102643929B1/ko
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to EP22881326.7A priority Critical patent/EP4331552A4/en
Priority to CN202280055362.3A priority patent/CN117794494A/zh
Publication of WO2023063699A1 publication Critical patent/WO2023063699A1/ko
Priority to US18/320,434 priority patent/US12138215B2/en

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    • A61H2205/00—Devices for specific parts of the body
    • A61H2205/10—Leg

Definitions

  • the present invention relates to a reconfigurable exercise assisting device.
  • Exercise assisting devices may also be worn for the purpose of strengthening muscle strength in a specific part.
  • a reconfigurable exercise assisting device includes a waist belt worn on a user's waist, a thigh belt worn on the user's thigh, an actuator connected to the waist belt and generating power, and connected to the actuator.
  • a main frame including an upper frame, one end of which is connected to the upper frame and a lower frame that transmits the power to the thigh belt, an upper cover detachably provided to the upper frame and detachably provided to the lower frame
  • a lower cover may be included.
  • a reconfigurable exercise assisting device includes a waist belt worn on a user's waist, a thigh belt worn on the user's thigh, an actuator connected to the waist belt and generating power, and connected to the actuator.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a user wearing an exercise assistance device according to an exemplary embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an upper cover and a lower cover coupled to a main frame and a thigh belt according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a main frame, an upper cover, a lower cover, and a link according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an upper frame, a lower frame, an upper cover, and a lower cover according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a front perspective view illustrating an actuator, an upper frame, and an upper cover according to one embodiment.
  • FIG. 6 is a rear perspective view illustrating an actuator, an upper frame, and an upper cover according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a slider housing, a connector, and a holder according to one embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a slider housing, a lower frame, and a lower cover according to another embodiment.
  • FIG. 9 is a front perspective view of a main frame, an upper cover, and a lower cover according to another embodiment.
  • FIG. 10 is a right side view of a lower frame, an upper frame, a link, and a rotating shaft according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a front perspective view of an actuator, an upper frame, an upper mold, and an upper layer according to another embodiment.
  • FIG. 12 is a rear perspective view of an actuator, an upper frame, an upper mold, and an upper layer according to another embodiment.
  • first or second may be used to describe various components, such terms should only be construed for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a user wearing an exercise assisting device according to an embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing an upper cover and a lower cover coupled to a main frame and a thigh belt according to an embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a main frame, an upper cover, a lower cover, and a link according to an exemplary embodiment.
  • an exercise assisting device 1 may be worn on a user to assist the user's exercise.
  • the user may be a human body, animal or robot, but is not limited thereto.
  • the exercise assisting device 1 may assist motion of some joints of the lower body or upper body.
  • the exercise assisting device 1 may assist lower body motion by assisting at least one joint among a hip joint, a knee joint, and an ankle joint.
  • the exercise assistance device 1 may be reconfigurable in consideration of the user's use environment.
  • a user may replace an individual component constituting the exercise assisting device 1 with another component having the same shape according to an exercise type, preferred color, clothing type, and the like.
  • the exercise assistance device 1 may be reconfigured to suit the user's purpose.
  • a feeling of use of the exercise assisting device 1 may be increased.
  • the upper cover 15 and the lower cover 16 may be detachably connected to the upper frame 141 and the lower frame 142 .
  • the exercise assisting device 1 may include a waist belt 11 , a thigh belt 12 , an actuator 13 , a main frame 14 , an upper cover 15 , and a lower cover 16 .
  • the waist belt 11 and the thigh belt 12 are disposed opposite each other relative to a portion of the user, and may be worn at a proximal part and a distal part, respectively.
  • the waist belt 11 may support the waist and/or the pelvis
  • the thigh belt 12 may support the thighs, knees, calves, and/or feet.
  • the waist belt 11 may include a detachable belt for supporting the user's waist as a whole.
  • the thigh belt 12 may include a detachable belt for supporting the user's thigh as a whole.
  • waist belt 11 and thigh belt 12 are capable of relative movement in a sagittal plane.
  • the thigh belt 12 relatively rotates with respect to the waist belt 11 in the sagittal plane. can do.
  • waist belt 11 and thigh belt 12 are capable of relative movement in a frontal plane.
  • the thigh belt 12 relatively rotates with respect to the waist belt 11 on the coronal plane. can do.
  • the main frame 14 and thigh belt 12 are capable of relative motion in a transverse plane.
  • the thigh belt 12 may rotate together with the thigh in a state of being in close contact with the thigh.
  • Thigh belt 12 is rotatable relative to main frame 14 . According to such a structure, the user's wearing comfort can be improved.
  • the thigh belt 12 may include a slider housing 121 , a slider 122 and a strap 123 .
  • the slider housing 121 may relatively rotate with respect to the main frame 14 in the sagittal plane.
  • the slider housing 121 may have a sliding space in which the slider 122 can move.
  • the sliding space may be formed in the y-axis direction or the z-axis direction.
  • the slider 122 may be slidably provided within the slider housing 121 .
  • the slider 122 may move along a rail provided in the slider housing 121 .
  • Thigh belt 12 is movable relative to main frame 14 .
  • strap 123 may be wrapped around the user's thigh portion.
  • the strap 123 may be a detachable belt that surrounds the user's thigh.
  • the material of the strap 123 may be rubber, leather, cotton or polyester. However, it should be noted that the material of the strap 123 is not necessarily limited thereto.
  • individual commercialization of the strap 123 may be possible according to various uses.
  • the user may replace the strap 123 according to the purpose.
  • a user may connect a strap 123 having a different color, material, or function to the slider housing 121 .
  • a sensor (not shown) may be attached to the slider housing 121 or the strap 123 .
  • the senor may be a wireless pressure sensor capable of measuring energy generated by the user during exercise and utilizing the measured data during walking and exercise.
  • the sensor may be a wireless Inertial Measurement Unit (IMU) sensor that measures the angular velocity of the user's hip joint and enhances the motion monitoring function.
  • the sensor may be a sensor that generates LED lights during nighttime exercise or provides vibration feedback to the user during exercise.
  • the color and material of the strap 123 or the type of sensor attached to the strap 123 may vary according to the user's exercise type and surrounding environment.
  • the sensor may be wirelessly connected to an electronic device to exchange data with the electronic device.
  • the sensor may be controlled through an application installed in an electronic device.
  • actuator 13 may be connected to waist belt 11 and generate power.
  • the actuator 13 may include, for example, a motor and a reducer.
  • the motor may include at least one of a brush motor, a brushless motor, and a stepping motor.
  • the motor may include at least one of an induction motor and a synchronous motor.
  • the reducer may include, for example, a gear train.
  • main frame 14 may transmit power generated by actuator 13 to thigh belt 12 .
  • the main frame 14 may assist a user's hip joint movement.
  • the main frame 14 may receive power from the actuator 13 and assist the bending motion of the hip joint.
  • the main frame 14 may receive power from the actuator 13 and assist the extension movement of the hip joint.
  • the main frame 14 may be formed of a material that is lightweight and has high strength, such as carbon fiber.
  • the main frame 14 may include an upper frame 141 and a lower frame 142 .
  • the upper frame 141 may be detachably provided to the actuator 13 .
  • the upper frame 141 may be coupled to an outer surface of the actuator 13 .
  • the upper frame 141 can be separated from the actuator 13 without disassembling the actuator 13 .
  • the lower frame 142 is rotatably connected to the upper frame 141 and may be connected to the thigh belt 12 .
  • the lower frame 142 may have a shape covering a portion of the user's thigh.
  • the upper cover 15 may be detachably connected to the upper frame 141 .
  • the upper frame 141 is formed of carbon fiber, the color of the carbon fiber is dark and light does not reach the inside of the fiber, so the upper frame 141 may not be manufactured in a color desired by the user.
  • the upper cover 15 is detachably connected to the upper frame 141 so that the appearance of the upper frame 141 is not exposed to the outside.
  • the upper cover 15 is damaged or worn, only the upper cover 15 can be separated from the upper frame 141 and replaced. Maintenance and repair costs of the motion assistance device 1 can be reduced.
  • the user can replace the upper cover 15 as needed.
  • a plurality of replaceable upper covers may have the same shape.
  • Individual commercialization of the upper cover may be possible according to various uses.
  • the user may connect an upper cover having various colors or patterns to the upper frame 141 according to the color of the clothes worn by the user.
  • the user may connect an upper cover having a different material to the upper frame 141 according to the type of exercise.
  • a user may connect an upper cover to which components having additional functions, such as a speed measurement sensor and a motion detection sensor, are coupled to the upper frame 141 .
  • a sensor (not shown) may be wirelessly connected to an electronic device to transmit and receive data from the electronic device. The sensor may be controlled through an application installed in an electronic device.
  • the lower cover 16 may be detachably connected to the lower frame 142 .
  • the user can replace the lower cover 16 as needed.
  • a plurality of replaceable lower covers may have the same shape. Individual commercialization of the lower cover may be possible according to various uses.
  • the characteristics of the lower cover 16 may be the same as or similar to the characteristics of the upper cover 15 .
  • the upper frame 141 and the lower frame 142 may be connected in a spaced apart state.
  • a link 17 may be provided between the upper frame 141 and the lower frame 142 and may be connected to rotate relative to the other frame.
  • a gap may exist between the upper frame 141 and the lower frame 142 .
  • the upper cover 15 may not contact the lower cover 16 . From this structure, damage to the upper cover 15 or the lower cover 16 due to friction can be reduced. For example, when the upper cover 15 is coupled to or separated from the upper frame 141, the lower cover 16 may not interfere. The upper cover 15 and the lower cover 16 may be easily detachable from the main frame.
  • one frame may rotate relative to the other frame.
  • the lower frame 142 may rotate with respect to the upper frame 141 in a direction of adducting the user's hip joint.
  • the lower frame 142 may be rotated instead of the entire main frame 14 moving.
  • the range of motion of the hip joint in the coronal plane can be increased. Flexible movement of the thigh may be possible. A feeling of wearing of the exercise assisting device 1 may be improved.
  • the user may move the thigh suddenly, such as when the user falls or walks down a steep slope while walking.
  • the instantaneous force applied to the main frame 14 can be dispersed. Bending may not occur in the main frame 14 .
  • the main frame 14 may not be deformed.
  • one end of the link 17 may be connected to the lower frame 142 .
  • one end of the link 17 may be screwed to the lower frame 142 or may be connected using attraction by a magnet.
  • connection structure between one end of the link 17 and the lower frame 142 is not necessarily limited thereto.
  • the other end of the link 17 may be connected to a rotating shaft supported by the upper frame 141 .
  • the link 17 may rotate the rotation shaft as a rotation axis.
  • the link 17 is connected to the lower frame 142, and both ends of the rotation shaft are connected to the upper frame 141, but it is described in advance that it is not limited thereto.
  • one end of the link 17 may be connected to the upper frame 141, and both ends of the rotation shaft may be connected to the lower frame 142.
  • the rotation shaft may connect the upper frame 141 and the link 17. With both ends of the rotating shaft accommodated in the grooves formed in the upper frame 141 , the rotating shaft may rotate with respect to the upper frame 141 .
  • the link 17 is connected to the rotating shaft and can rotate integrally with the rotating shaft.
  • the lower frame 142 may rotate relative to the upper frame 141 .
  • the rotating shaft has been described as rotating, but it is stated in advance that it is not limited thereto.
  • only the link 17 may rotate while the rotating shaft is fixed to the upper frame 141 .
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating an upper frame, a lower frame, an upper cover, and a lower cover according to one embodiment.
  • a lower frame 142 may include a lower frame body 1421, a holder 1422, and a frame rib 1423.
  • the lower frame body 1421 may be detachably connected to the upper frame 141 .
  • the lower cover 16 may be detachably connected to the lower frame body 1421, for example, the lower cover 16 may be screwed to the lower frame body 1421.
  • the holder 1422 may be detachably connected to the thigh belt.
  • the frame rib 1423 may protrude from the lower frame body 1421 and support the lower cover 16 .
  • the lower frame 142 and the lower cover 16 may have a longer, twisted shape than the upper frame 141 and the upper cover 15 to cover the user's thigh.
  • the lower cover 16, which has a relatively low strength compared to the lower frame 142, may be deformed or damaged by an external force.
  • the frame ribs 1423 support the lower cover 16 , and the lower cover 16 may be stably coupled to the lower frame 142 . For example, after analyzing an area of the lower cover 16 that receives force intensively through topology optimization, the formation position of the frame rib 1423 may be determined to support the area.
  • the frame rib 1423 may include a core rib 1423a, a lower rib 1423b, an upper rib 1423c, and a side rib 1423d.
  • the core rib 1423a may be provided between the link 17 and the holder 1422.
  • the core rib 1423a may be formed along the width direction of the lower frame body 1421 .
  • the core rib 1423a may be formed near the center of the lower frame body 1421 .
  • the core rib 1423a can support the center vicinity of the lower cover 16 where the degree of twist is greatest.
  • the lower rib 1423b may extend toward the holder 1422 from the core rib 1423a.
  • the upper rib 1423c extends from the core rib 1423a and may be provided on the opposite side of the lower rib 1423b based on the core rib 1423a.
  • the lower rib 1423b and the upper rib 1423c may be formed along the longitudinal direction of the lower frame body 1421, respectively. For example, a plurality of lower ribs 1423b and upper ribs 1423c may be provided.
  • the lower rib 1423b and the upper rib 1423c may each form an inclination with the lower frame body 1421, and directions of the inclination may be opposite to each other. From this structure, the lower rib 1423b and the upper rib 1423c can support the lower cover 16 having a twisted shape in a balanced manner.
  • the side ribs 1423d may extend from the edge of the lower frame body 1421.
  • the side rib 1423d may be connected to the lower rib 1423b and the upper rib 1423c.
  • a load that can be supported by the lower rib 1423b and the upper rib 1423c connected to the side rib 1423d may increase.
  • the lower cover 16 may be stably supported by the lower rib 1423b and the upper rib 1423c.
  • FIG. 5 is a front perspective view illustrating an actuator, an upper frame, and an upper cover according to an exemplary embodiment
  • FIG. 6 is a rear perspective view illustrating an actuator, an upper frame, and an upper cover according to an exemplary embodiment.
  • the upper frame 141 may be detachably connected to the actuator 13 and the upper cover 15, respectively.
  • the upper frame 141 may include an upper frame body 1411 , a hook hole 1412 , and an alignment protrusion 1413 .
  • the upper frame body 1411 may be rotatably connected to the lower frame.
  • a motor screw hole 1414 into which a motor screw 1415 connected to the actuator 13 is inserted, and an upper screw hole 1416 into which an upper screw connected to the upper cover 15 is inserted can be formed.
  • the upper frame 141 may not be easily separated from the actuator 13 or the upper cover 15 while the user moves the body while wearing the exercise assisting device.
  • the hook hole 1412 may be formed through the upper frame body 1411 .
  • a plurality of hook holes 1412 may be formed.
  • the plurality of hook holes 1412 may be spaced apart from each other in the circumferential direction around the axis of rotation of the main frame with respect to the waist belt.
  • the alignment protrusion 1413 may protrude from the upper frame body 1411 and be inserted into the actuator 13 .
  • the plurality of alignment protrusions 1413 may be spaced apart from each other in the circumferential direction around the axis of rotation of the main frame with respect to the waist belt.
  • the coupling strength between the upper frame body 1411 and the actuator 13 may increase.
  • the upper frame 141 may cover the outer surface of the actuator 13 .
  • the upper frame body 1411 can be separated from the actuator 13 without disassembling the actuator 13 .
  • the upper cover 15 may include an upper cover body 151 and a plurality of hooks 153 .
  • the upper cover body 151 may cover the upper frame body 1411 .
  • the upper cover 15 may be provided with an upper screw groove 152 protruding from the upper cover body 151 and having a groove capable of accommodating an upper screw therein.
  • the upper screw may be accommodated in the upper screw groove 152 and may not penetrate the upper cover body 151 .
  • the appearance of the upper cover 15 may not be damaged by the upper screw.
  • the plurality of hooks 153 may protrude from the upper cover body 151 and be inserted into the hook hole 1412 . From this structure, the bonding strength of the upper frame 141 and the upper cover 15 can be increased. After removing the upper screw from the upper screw groove 152 and separating the hook 153 from the hook hole 1412 , the user may separate the upper cover 15 from the upper frame 141 .
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a slider housing, a connector, and a holder according to an exemplary embodiment
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a slider housing, a lower frame, and a lower cover according to an exemplary embodiment.
  • the lower frame 142 may be detachably connected to the thigh belt and the lower cover 16 , respectively.
  • a connector 18 may be provided between the thigh belt and the lower frame 142 .
  • the connector 18 may connect the lower frame 142 and the user's thigh belt.
  • the connector 18 may be detachably provided to the holder 1422 while being connected to the slider 122 . With the connector 18 connected to the lower frame 142 , the slider housing 121 can move relative to the connector 18 . Flexible movement of the thigh may be possible.
  • the connector 18 may include a connector body 181 and connector wings 182 .
  • the connector body 181 may be connected to the slider 122 .
  • An edge of the connector body 181 may be circular.
  • the connector wing 182 may protrude from a portion of the edge of the connector body 181 toward the lower frame 142 .
  • the connector wings 182 may be provided as a pair facing each other and connected to the holder 1422 .
  • the connector wing 182 includes a wing body 1821 protruding from the connector body 181 and a wing arm 1822 extending from the wing body 1821 toward the opposite connector wing 182. can be configured.
  • the holder 1422 may be formed on the lower frame body 1421.
  • Connector 18 can be connected to holder 1422 by rotating in one direction relative to holder 1422 and disconnected from holder 1422 by rotating in the opposite direction.
  • the holder 1422 may include a connector guide 1422a, a holder body 1422b, a support 1422c, and a support wall 1422d.
  • the connector guide 1422a may be recessed into the lower frame body 1421 .
  • the connector wing 182 may be accommodated in the lower frame body 1421 and supported by the connector guide 1422a.
  • the connector guide 1422a may guide rotation of the connector 18 relative to the holder 1422 .
  • the connector wing 182 may slide in one direction with respect to the connector guide 1422a.
  • a pair of connector guides 1422a may also be provided.
  • the holder body 1422b faces the connector body 181 and may be provided between a pair of connector guides 1422a.
  • the holder body 1422b may support the connector body 181 .
  • the support 1422c extends from the holder body 1422b and may be provided as a pair to respectively support the pair of connector wings 182 .
  • the rotation of the connector 18 is guided while the connector wing 182 is supported by the connector guide 1422a, and the wing arm 1822 is supported by the support 1422c after a specific section. ), rotation of the connector 18 may be guided.
  • the support 1422c may be positioned between the connector body 181 and the wing arm 1822.
  • the support 1422c supporting one connector wing 182 and the sliding of the other connector wing 182 are guided.
  • the connector guide 1422a to be connected to the support wall 1422d.
  • the connector 18 may be completely coupled to the holder 1422. In this state, to increase the bonding strength, the connector 18 and the holder 1422 can be screwed together.
  • the connector wing 182 may be supported on the support wall 1422d while being spaced apart from the connector guide 1422a.
  • a cover protrusion 162 protruding from the lower cover body 161 surrounding the lower frame 142 may be inserted into a space between the connector wing 182 and the connector guide 1422a. From this structure, the movement of the wing body 1821 between the support wall 1422d and the cover protrusion 162 can be restricted. The magnitude of the external force applied to the screw due to the movement of the connector 18 may be reduced. Foreign substances may be prevented from penetrating into a space between the connector wing 182 and the connector guide 1422a.
  • FIG. 9 is a front perspective view of a main frame, an upper cover, and a lower cover according to another embodiment
  • FIG. 10 is a right side view of a lower frame, an upper frame, a link, and a rotation shaft according to another embodiment.
  • the upper cover 25 may include an upper mold 251 and an upper layer 252 .
  • the upper mold 251 may be detachably provided to the upper frame 241 .
  • the upper mold 251 may support the upper layer 252 .
  • the upper mold 251 may be positioned between the upper frame 241 and the upper layer 252 .
  • the upper layer 252 may cover the upper mold 251 .
  • the upper layer 252 may be located on the outermost surface of the upper cover 25 .
  • the upper layer 252 may be separated from the upper mold 251 .
  • upper layer 252 may be customizable.
  • the upper layer 252 may be formed of various materials such as cloth, rubber, and plastic.
  • the upper layer 252 may include various colors or patterns.
  • components having additional functions such as sensors may be added to the upper layer 252 .
  • Components having additional functions added to the material and shape of the upper layer 252 or the upper layer 252 may vary according to the user's exercise type and surrounding environment.
  • the lower cover 26 may be detachably connected to the lower frame 242 .
  • the user can replace the lower cover 26 as needed.
  • a plurality of replaceable lower covers may have the same shape. Individual commercialization of the lower cover may be possible according to various uses.
  • the lower cover 26 may include a lower mold 261 and a lower layer 262 .
  • the lower mold 261 may be detachably provided from the lower frame 242 .
  • the lower layer 262 may cover the lower mold 261 .
  • the lower layer 262 may be separated from the lower mold 261 .
  • At least one hole may be provided on an inner surface of an edge of the lower mold 261. Even when at least one hole is provided in the lower mold 261, the shape of the outer edge of the lower mold 261 may be maintained as it is. The shape of the lower layer 262 surrounding the outer rim of the lower mold 261 may be maintained.
  • lower layer 262 may be customizable.
  • the lower layer 262 may have various materials and shapes, or components having additional functions may be added to the lower layer 262 .
  • the material, shape, or components having additional functions of the lower layer 262 may vary according to the user's exercise type and surrounding environment.
  • the characteristics of the lower cover 26, the lower mold 261, and the lower layer 262 are the same as those of the upper cover 25, the upper mold 251, and the upper layer 252, respectively, or can be similar
  • the upper frame 241 and the lower frame 242 may be connected in a spaced apart state.
  • a link 27 may be provided between the upper frame 241 and the lower frame 242 and may be connected to rotate relative to the other frame.
  • a gap d may be formed between the upper frame 241 and the lower frame 242 .
  • the upper cover 25 may not contact the lower cover 26 .
  • the lower cover 26 can be easily separated from the lower frame 242 .
  • the upper cover 25 can be easily separated from the upper frame 241 .
  • the upper layer may not contact the lower layer. Damage to the upper layer or lower layer due to friction can be reduced.
  • one frame may rotate relative to the other frame.
  • the lower frame 242 may rotate with respect to the upper frame 241 in a direction of adducting the user's hip joint.
  • the lower frame 242 supporting the thigh may rotate instead of moving the entire main frame connected to the actuator.
  • the range of motion of the hip joint in the coronal plane can be increased. Flexible movement of the distal portion may be possible. A fit of the exercise assisting device may be improved.
  • the user may make sudden thigh movements, such as when the user falls or walks down a steep slope while walking.
  • sudden thigh movements such as when the user falls or walks down a steep slope while walking.
  • one end of the link 27 may be connected to the lower frame 242 .
  • the other end of the link 27 may be connected to the rotation shaft 28 .
  • the other end of the link 27 may have a shape surrounding the rotating shaft 28 .
  • the other end of the link 27 may be a hook shape.
  • the rotational shaft 28 may connect the upper frame 241 and the link 27. In a state where both ends of the rotation shaft 28 are received in the grooves formed in the upper frame 241, the rotation shaft 28 may rotate a line connecting both ends as a rotation axis.
  • the link 27 is connected to the rotation shaft 28 and can rotate together with the rotation shaft 28 .
  • the lower frame 242 can rotate relative to the upper frame 241 . So far, it should be noted that the rotational shaft 28 is described as rotating, but is not limited thereto. For example, in another embodiment, while the rotation shaft 28 is fixed to the upper frame 241, only the link 27 surrounding the rotation shaft 28 may rotate.
  • FIG. 11 is a front perspective view of an actuator, an upper frame, an upper mold, and an upper layer according to another embodiment
  • FIG. 12 is a rear perspective view of an actuator, an upper frame, an upper mold, and an upper layer according to another embodiment.
  • the upper frame 241 may be detachably connected to the actuator 25 and the upper cover, respectively.
  • the upper frame 241 may include an upper frame body 2411 , a hook hole 2412 , and an alignment protrusion 2413 .
  • the upper frame body 2411 may be rotatably connected to the lower frame.
  • the upper frame body 2411 has a first hole 2411a through which a first screw 2411c connected to the actuator 25 passes, and a second hole 2411d through which a second screw 2411d connected to the upper mold 251 passes.
  • a hole 2411b may be formed. At least a portion of the first screw 2411c may pass through the first hole 2411a and be connected to the actuator 25 . At least a portion of the second screw 2411d may pass through the second hole 2411b and be connected to the upper mold 251 . While the user is exercising, the upper frame 241 may not be easily separated from the actuator 25 or the upper mold 251 . A user may separate the first screw 2411c or the second screw 2411d from the actuator 25 or the upper mold 251 with or without a tool, respectively.
  • the hook hole 2412 may be formed through the upper frame body 2411 .
  • a plurality of hook holes 2412 may be formed.
  • the plurality of hook holes 2412 may be spaced apart from each other in the circumferential direction around the axis of rotation of the main frame for the proximal support.
  • the hook hole 2412 may have a curved shape.
  • the alignment protrusion 2413 may protrude from the upper frame body 2411 and be inserted into the actuator 25 .
  • the plurality of alignment protrusions 2413 may be spaced apart from each other in the circumferential direction around the axis of rotation of the main frame with respect to the proximal support.
  • the coupling strength between the upper frame body 2411 and the actuator 25 may increase.
  • the upper frame 241 may cover the outer surface of the actuator 25 .
  • the upper frame body 2411 can be separated from the actuator 25 without disassembling the actuator 25 .
  • the upper mold 251 may include an upper mold body 2511 and a plurality of hooks 2512 .
  • the upper mold body 2511 may cover the upper frame body 2411 .
  • An upper groove 2511a in which the second screw 2411d can be accommodated may be provided in the upper mold body 2511 .
  • the second screw 2411d may be accommodated in the upper groove 2511a and may not penetrate the upper mold 251 .
  • the upper layer 252 connected to the upper mold 251 may not be damaged by the second screw 2411d.
  • the plurality of hooks 2512 may protrude from the upper mold body 2511 and be inserted into the hook hole 2412 .
  • the bonding strength between the upper frame 241 and the upper mold 251 may be increased without using additional fastening elements.
  • the user may remove the second screw 2411d from the upper groove 2511a, pull out the hook 2512 from the hook hole 2412, and then separate the upper mold 251 from the upper frame 241.
  • a reconfigurable exercise assisting device includes a waist belt worn on a user's waist, a thigh belt worn on the user's thigh, an actuator connected to the waist belt and generating power, and connected to the actuator.
  • a main frame including an upper frame, one end of which is connected to the upper frame and a lower frame that transmits the power to the thigh belt, an upper cover detachably provided to the upper frame and detachably provided to the lower frame
  • a lower cover may be included.
  • a link rotatably connected to at least one of the upper frame and the lower frame may be further included.
  • the upper frame and the lower frame may be spaced apart from each other.
  • the reconfigurable motion assistance device may further include a rotation shaft connecting the at least one frame and the link.
  • the upper frame includes an upper frame body rotatably connected to the lower frame and a plurality of hook holes formed through the upper frame body
  • the upper cover comprises the upper frame body It may include an upper cover body that covers and a plurality of hooks protruding from the upper cover body and insertable into the plurality of hook holes.
  • the plurality of hook holes may be provided in a state in which they are spaced apart from each other in a circumferential direction around a rotational axis of the main frame with respect to the waist belt.
  • the upper frame may further include a plurality of alignment protrusions protruding from the upper frame body and inserted into the actuator.
  • the lower frame includes a lower frame body connected to the upper frame body, a frame rib protruding from the lower frame body and supporting the lower cover, and a holder detachably connected to the thigh belt can include
  • the frame ribs include a core rib provided between the link and the holder, a lower rib extending from the core rib toward the holder, and an upper formed on the opposite side of the lower rib based on the core rib may contain ribs.
  • the frame rib may further include a side rib extending from an edge of the lower frame body and connected to the lower rib or upper rib.
  • the reconfigurable exercise assistance device further includes a connector including a connector body connected to a thigh belt and a pair of connector wings extending from the connector body, wherein the connector is detachable from the holder. can be arranged.
  • the holder is formed extending from a pair of connector guides for guiding rotation of the connector, a holder body facing the connector body and provided between the pair of connector guides, and the holder body, and a pair of supports respectively supporting the pair of connector wings, wherein the connector is connected to the holder by rotating the connector in one direction with respect to the holder in a state in which the connector wings are supported by the connector guide.
  • the connector wing may be supported on the support while being spaced apart from the connector guide.
  • the lower cover may include a lower cover body covering the lower frame body and a cover protrusion protruding from the lower cover body and inserted between the connector wing and the connector guide.
  • a reconfigurable exercise assisting device includes a proximal support for supporting a proximal portion of a user, a distal support for supporting a distal portion of the user, an actuator connected to the proximal support and generating power, the actuator
  • a main frame including an upper frame detachably provided to the upper frame, a lower frame rotatably connected to the upper frame and connected to the distal support, an upper mold detachably provided to the upper frame, and the upper mold It may include an upper cover including an upper layer surrounding it, a lower mold detachably provided on the lower frame and spaced apart from the upper mold, and a lower cover including a lower layer surrounding the lower mold.
  • a link rotatably connected to at least one of the upper frame and the lower frame may be further included.
  • the upper frame and the lower frame may be spaced apart from each other.
  • a rotating shaft connecting the at least one frame and the link may be further included.
  • the upper frame may include an upper frame body rotatably connected to the lower frame and a plurality of hook holes formed through the upper frame body.
  • the upper mold may include an upper mold body covering the upper frame body, and a plurality of hooks protruding from the upper mold body and insertable into the plurality of hook holes.
  • the plurality of hook holes may be spaced apart from each other in a circumferential direction around a rotation axis of the main frame with respect to the proximal support part.

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Abstract

일 실시예에 따른 재구성 가능한 운동 보조 장치는, 사용자의 허리 부분에 착용되는 허리 벨트, 상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되는 허벅지 벨트, 상기 허리 벨트에 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결되는 어퍼 프레임과, 일단이 상기 어퍼 프레임에 연결되고 상기 동력을 상기 허벅지 벨트에 전달하는 로어 프레임을 포함하는 메인 프레임, 상기 어퍼 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 어퍼 커버 및 상기 로어 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 로어 커버를 포함할 수 있다.

Description

재구성 가능한 운동 보조 장치
본 발명은 재구성 가능한 운동 보조 장치에 관한 것이다.
최근 고령화 사회가 심화됨에 따라서 관절에 문제가 있어서 이에 대한 고통과 불편을 호소하는 사람들이 증가하고 있으며, 관절이 불편한 노인이나 환자들이 보행을 원활하게 할 수 있는 보조 장치에 대한 관심이 높아지고 있다. 운동 보조 장치는, 특정 부위의 근력을 강화하는 목적으로도 착용될 수 있다.
일 실시예에 따른 재구성 가능한 운동 보조 장치는, 사용자의 허리 부분에 착용되는 허리 벨트, 상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되는 허벅지 벨트, 상기 허리 벨트에 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결되는 어퍼 프레임과, 일단이 상기 어퍼 프레임에 연결되고 상기 동력을 상기 허벅지 벨트에 전달하는 로어 프레임을 포함하는 메인 프레임, 상기 어퍼 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 어퍼 커버 및 상기 로어 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 로어 커버를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 재구성 가능한 운동 보조 장치는, 사용자의 허리 부분에 착용되는 허리 벨트, 상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되는 허벅지 벨트, 상기 허리 벨트에 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결되는 어퍼 프레임과, 상기 어퍼 프레임에 연결되고 상기 동력을 상기 허벅지 벨트에 전달하는 로어 프레임을 포함하는 메인 프레임 및 상기 허벅지 벨트에 연결되는 커넥터 바디와, 상기 커넥터 바디로부터 연장 형성되는 한 쌍의 커넥터 날개를 포함하는 커넥터를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 모습을 도시하는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 메인 프레임에 결합된 어퍼 커버 및 로어 커버와, 허벅지 벨트를 도시하는 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 메인 프레임, 어퍼 커버, 로어 커버 및 링크를 도시하는 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 어퍼 프레임, 로어 프레임, 어퍼 커버 및 로어 커버를 도시하는 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임 및 어퍼 커버를 도시하는 정면 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임 및 어퍼 커버를 도시하는 배면 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 슬라이더 하우징, 커넥터 및 홀더를 도시하는 사시도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 슬라이더 하우징, 로어 프레임 및 로어 커버를 도시하는 사시도이다.
도 9은 다른 실시예에 따른 메인 프레임, 어퍼 커버 및 로어 커버의 정면 사시도이다.
도 10는 다른 실시예에 따른 로어 프레임, 어퍼 프레임, 링크 및 회전 샤프트의 우측면도이다.
도 11는 다른 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임, 어퍼 몰드 및 어퍼 레이어의 정면 사시도이다.
도 12은 다른 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임, 어퍼 몰드 및 어퍼 레이어의 배면 사시도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제 1 또는 제 2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소는 제 1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성 요소와, 공동적인 기능을 포함하는 구성 요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 운동 보조 장치를 착용한 사용자의 모습을 도시하는 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 메인 프레임에 결합된 어퍼 커버 및 로어 커버와, 허벅지 벨트를 도시하는 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 메인 프레임, 어퍼 커버, 로어 커버 및 링크를 도시하는 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 운동 보조 장치(1)는, 사용자에 착용되어 사용자의 운동을 보조할 수 있다. 사용자는 인체, 동물 또는 로봇 등일 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다. 운동 보조 장치(1)는 하체 또는 상체 중 일부 관절의 운동을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운동 보조 장치(1)는 고관절, 무릎 관절 및 발목 관절 중 적어도 하나 이상의 관절을 보조하는 방식으로 하체 운동을 보조할 수 있다.
일 실시예에서, 운동 보조 장치(1)는, 사용자의 사용 환경을 고려하여 재구성 가능할 수 있다. 사용자는 운동 유형, 선호 색상, 의복 형태 등에 따라 운동 보조 장치(1)를 이루는 개별 구성을 동일한 형상을 갖는 다른 구성으로 교체할 수 있다. 운동 보조 장치(1)는 사용자의 목적에 맞게 다시 구성될 수 있다. 운동 보조 장치(1)의 사용감이 증대될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 어퍼 커버(15) 및 로어 커버(16)는, 어퍼 프레임(141) 및 로어 프레임(142)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 운동 보조 장치(1)는 허리 벨트(11), 허벅지 벨트(12), 액츄에이터(13), 메인 프레임(14), 어퍼 커버(15) 및 로어 커버(16)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 허리 벨트(11) 및 허벅지 벨트(12)는, 사용자의 일 부분을 기준으로 서로 반대편에 배치되어, 각각 근위 부분(proximal part) 및 원위 부분(distal part)에 착용될 수 있다. 예를 들어, 허리 벨트(11)는 허리 및/또는 골반 등을 지지할 수 있고, 허벅지 벨트(12)는 허벅지, 무릎, 종아리 및/또는 발 등을 지지할 수 있다. 허리 벨트(11)는 사용자의 허리를 전체적으로 지지하기 위한 탈부착식 벨트를 포함할 수 있다. 허벅지 벨트(12)는 사용자의 허벅지를 전체적으로 지지하기 위한 탈부착식 벨트를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 허리 벨트(11) 및 허벅지 벨트(12)는 시상면(sagittal plane) 상에서 상대적인 움직임이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 운동 보조 장치(1)를 착용한 상태에서, 고관절 굽힘(flexion) 또는 신장(extension)할 때, 허벅지 벨트(12)는 시상면 상에서 허리 벨트(11)에 대해서 상대적으로 회전할 수 있다.
일 실시예에서, 허리 벨트(11) 및 허벅지 벨트(12)는 관상면(frontal plane) 상에서 상대적인 움직임이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 운동 보조 장치(1)를 착용한 상태에서, 고관절 내전(adduction) 또는 외전(abduction)할 때, 허벅지 벨트(12)는 관상면 상에서 허리 벨트(11)에 대해서 상대적으로 회전할 수 있다.
일 실시예에서, 메인 프레임(14) 및 허벅지 벨트(12)는 횡단면(transverse plane) 상에서 상대적인 움직임이 가능하다. 예를 들어, 사용자가 운동 보조 장치(1)를 착용한 상태에서, 허벅지를 회전시킬 경우, 허벅지 벨트(12)는 허벅지에 밀착한 상태로 허벅지와 함께 회전할 수 있다. 허벅지 벨트(12)는 메인 프레임(14)에 대해서 상대적으로 회전 가능하다. 이와 같은 구조에 따르면, 사용자의 착용감은 향상될 수 있다. 허벅지 벨트(12)는, 슬라이더 하우징(121), 슬라이더(122) 및 스트랩(123)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자가 운동 보조 장치(1)를 착용한 상태에서, 고관절 굽힘 또는 신장할 때, 슬라이더 하우징(121)은 시상면 상에서 메인 프레임(14)에 대해서 상대적으로 회전할 수 있다. 슬라이더 하우징(121)은 슬라이더(122)가 이동할 수 있는 슬라이딩 공간을 구비할 수 있다. 예를 들어, 슬라이딩 공간은 y축 방향 또는 z축 방향으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 슬라이더(122)는 슬라이더 하우징(121) 내에서 슬라이딩 가능하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 슬라이더(122)는 슬라이더 하우징(121) 내에 마련된 레일을 따라 이동할 수 있다. 허벅지 벨트(12)는 메인 프레임(14)에 대해 상대적으로 움직일 수 있다.
일 실시예에서, 스트랩(123)은 사용자의 허벅지 부분을 둘러쌀 수 있다. 스트랩(123)은 사용자의 허벅지 부분을 둘러싸는 탈부착식 벨트일 수 있다. 스트랩(123)의 재질은 고무, 가죽, 면 또는 폴리에스테르일 수 있다. 그러나 스트랩(123)의 재질은 반드시 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다.
일 실시예에서, 다양한 용도에 맞춰 스트랩(123)의 개별 사업화가 가능할 수 있다. 사용자는 용도에 따라, 스트랩(123)을 교체할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 색상, 재질 또는 기능을 달리하는 스트랩(123)을 슬라이더 하우징(121)에 연결할 수 있다. 예를 들어, 슬라이더 하우징(121) 또는 스트랩(123)에는 센서(미도시)가 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 센서는, 사용자가 운동시 발생시킨 에너지를 측정하고 측정된 데이터를 보행 및 운동시 활용할 수 있는 무선 압력 센서일 수 있다. 센서는, 사용자의 고관절의 각속도를 측정하고 운동 모니터링 기능을 강화하는 무선 IMU(Inertial Measurement Unit) 센서일 수 있다. 센서는, 야간 운동시 LED 불빛을 발생시키거나, 운동시 사용자에게 진동 패드백을 제공하는 센서일 수 있다. 스트랩(123)의 색상, 재질 또는 스트랩(123)에 부착되는 센서의 종류는, 사용자의 운동 유형, 주변 환경 등에 따라 다양할 수 있다. 센서는 전자 기기에 무선으로 연결되어 전자 기기로부터 데이터를 주고받을 수 있다. 센서는 전자 기기에 설치된 어플리케이션을 통해 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 액츄에이터(13)는 허리 벨트(11)에 연결되고 동력을 생성할 수 있다. 액츄에이터(13)는 예를 들어 모터 및 감속기를 포함할 수 있다. 모터는 브러시 모터(brush motor), 브러시리스 모터(brushless motor) 및 스테핑 모터(stepping motor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 모터는 유도 모터 및 동기 모터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 감속기는 예를 들어 기어 트레인을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 메인 프레임(14)은 액츄에이터(13)에 의해 생성된 동력을 허벅지 벨트(12)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 메인 프레임(14)은 사용자의 고관절 움직임을 보조할 수 있다. 액츄에이터(13)의 출력단이 일 방향으로 회전할 경우, 메인 프레임(14)은 액츄에이터(13)로부터 동력을 전달받아 고관절의 굽힘 운동을 보조할 수 있다. 액츄에이터(13)의 출력단이 일 방향의 반대 방향으로 회전할 경우, 메인 프레임(14)은 액츄에이터(13)로부터 동력을 전달받아 고관절의 신장 운동을 보조할 수 있다. 예를 들어, 메인 프레임(14)은, 탄소 섬유와 같이, 가볍고 강도가 높은 재질로 형성될 수 있다. 메인 프레임(14)은 어퍼 프레임(141) 및 로어 프레임(142)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 어퍼 프레임(141)은 액츄에이터(13)에 탈착 가능하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 어퍼 프레임(141)은 액츄에이터(13)의 외부 표면에 결합될 수 있다. 액츄에이터(13)를 분해하지 않고, 어퍼 프레임(141)을 액츄에이터(13)로부터 분리할 수 있다.
일 실시예에서, 로어 프레임(142)은, 어퍼 프레임(141)에 회전 가능하게 연결되고, 허벅지 벨트(12)에 연결될 수 있다. 로어 프레임(142)은 사용자의 허벅지 부분의 일부를 커버하는 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 어퍼 커버(15)는 어퍼 프레임(141)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 어퍼 프레임(141)이 탄소 섬유로 형성되는 경우에, 탄소 섬유의 색이 어둡고 빛이 섬유 내부까지 미치지 못해, 어퍼 프레임(141)은 사용자가 원하는 색상으로 제작되지 않을 수 있다. 어퍼 커버(15)는, 어퍼 프레임(141)에 탈착 가능하게 연결됨으로써, 어퍼 프레임(141)의 외관이 외부로 드러나지 않게 할 수 있다. 어퍼 커버(15)가 손상 또는 마모된 경우에, 어퍼 프레임(141)으로부터 어퍼 커버(15)만 분리하여 교체할 수 있다. 운동 보조 장치(1)의 유지, 보수 비용은 절감될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 필요에 따라 어퍼 커버(15)를 교체할 수 있다. 교체 가능한 복수 개의 어퍼 커버의 형상은 동일할 수 있다. 다양한 용도에 맞춰 어퍼 커버의 개별 사업화가 가능할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 착용한 옷의 색상에 따라서, 다양한 색상 또는 무늬를 갖는 어퍼 커버를 어퍼 프레임(141)에 연결할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 운동의 유형에 따라, 다른 재질을 갖는 어퍼 커버를 어퍼 프레임(141)에 연결할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 속도 측정 센서, 움직임 감지 센서 등 부가적인 기능을 갖는 구성요소가 결합된 어퍼 커버를 어퍼 프레임(141)에 연결할 수 있다. 센서(미도시)는 전자 기기에 무선으로 연결되어 전자 기기로부터 데이터를 주고받을 수 있다. 센서는 전자 기기에 설치된 어플리케이션을 통해 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 로어 커버(16)는 로어 프레임(142)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 사용자는 필요에 따라 로어 커버(16)를 교체할 수 있다. 교체 가능한 복수 개의 로어 커버의 형상은 동일할 수 있다. 다양한 용도에 맞춰 로어 커버의 개별 사업화가 가능할 수 있다. 위에서 설명한 내용들 외에도, 로어 커버(16)의 특징은, 어퍼 커버(15)의 특징과 각각 동일하거나 유사할 수 있다.
일 실시예에 따른 어퍼 프레임(141)과 로어 프레임(142)은 서로 이격된 상태로 연결될 수 있다. 예를 들어, 어퍼 프레임(141)과 로어 프레임(142) 사이에 링크(17)가 마련되고, 다른 하나의 프레임에 대해 상대적으로 회전하도록 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 어퍼 프레임(141)과 로어 프레임(142) 사이에는 간격이 존재할 수 있다. 어퍼 커버(15)는 로어 커버(16)에 접촉하지 않을 수 있다. 이러한 구조로부터, 마찰로 인한 어퍼 커버(15) 또는 로어 커버(16)의 손상은 감소할 수 있다. 예를 들어, 어퍼 프레임(141)에 어퍼 커버(15)를 결합 또는 분리하는 경우에, 로어 커버(16)는 간섭하지 않을 수 있다. 어퍼 커버(15) 및 로어 커버(16)는 메인 프레임에 용이하게 탈착 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 프레임은 다른 하나의 프레임에 대해 상대적으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 로어 프레임(142)은 어퍼 프레임(141)에 대해, 사용자의 고관절을 내전하는 방향으로 회전할 수 있다. 사용자가 허벅지를 움직이는 경우, 메인 프레임(14) 전체가 움직이는 대신 로어 프레임(142)만 회전할 수 있다. 관상면 내에서 고관절이 움직일 수 있는 범위는 증가할 수 있다. 허벅지의 유연한 운동이 가능할 수 있다. 운동 보조 장치(1)의 착용감이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 사용자가 걷다가 넘어지거나 급경사를 보행하는 경우처럼, 사용자는 갑작스럽게 허벅지를 움직일 수 있다. 로어 프레임(142)이 허벅지와 함께 어퍼 프레임(141)에 대해 회전함으로써, 메인 프레임(14)에 인가되는 순간적인 힘은 분산될 수 있다. 메인 프레임(14)에는 굽힘이 발생하지 않을 수 있다. 메인 프레임(14)은 변형되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 링크(17)의 일단은 로어 프레임(142)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 링크(17)의 일단은, 로어 프레임(142)에 나사 연결되거나, 마그넷에 의한 인력을 이용하여 연결될 수 있다. 그러나, 링크(17)의 일단과 로어 프레임(142) 사이의 연결 구조는 반드시 이에 제한되지 않음을 미리 밝혀 둔다.
링크(17)의 타단은 어퍼 프레임(141)에 지지되는 회전 샤프트에 연결될 수 있다. 링크(17)는, 회전 샤프트를 회전 축으로 회전할 수 있다. 지금까지는, 링크(17)가 로어 프레임(142)에 연결되고, 회전 샤프트의 양단이 어퍼 프레임(141)에 연결된 것으로 설명되나, 이에 제한되지 않음을 미리 밝혀 둔다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 링크(17)의 일단은 어퍼 프레임(141)에 연결되고, 회전 샤프트의 양 단은 로어 프레임(142)에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 회전 샤프트는 어퍼 프레임(141)과 링크(17)를 연결시킬 수 있다. 회전 샤프트의 양 단부가 어퍼 프레임(141)에 형성된 홈에 수용된 상태에서, 회전 샤프트는 어퍼 프레임(141)에 대해 회전할 수 있다. 링크(17)는, 회전 샤프트에 연결되고, 회전 샤프트와 일체로써 회전할 수 있다. 로어 프레임(142)은 어퍼 프레임(141)에 대해 회전할 수 있다. 지금까지는, 회전 샤프트가 회전하는 것으로 설명되나, 이에 제한되지 않음을 미리 밝혀 둔다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 회전 샤프트가 어퍼 프레임(141)에 고정된 상태에서, 링크(17)만 회전할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 어퍼 프레임, 로어 프레임, 어퍼 커버 및 로어 커버를 도시하는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 로어 프레임(142)은, 로어 프레임 바디(1421), 홀더(1422) 및 프레임 리브(1423)를 포함할 수 있다. 로어 프레임 바디(1421)는 어퍼 프레임(141)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 로어 커버(16)는 로어 프레임 바디(1421)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다, 예를 들어, 로어 커버(16)는 로어 프레임 바디(1421)에 스크류 결합될 수 있다. 홀더(1422)는 허벅지 벨트에 탈착 가능하게 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 프레임 리브(1423)는, 로어 프레임 바디(1421)로부터 돌출 형성되고, 로어 커버(16)를 지지할 수 있다. 로어 프레임(142) 및 로어 커버(16)는, 사용자의 허벅지를 감싸기 위해, 어퍼 프레임(141) 및 어퍼 커버(15)보다 길고, 비틀린 형상을 가질 수 있다. 로어 프레임(142)에 비해서 상대적으로 강도가 낮은 로어 커버(16)는, 외력에 의해 변형되거나 손상될 수 있다. 프레임 리브(1423)는 로어 커버(16)를 지지하고, 로어 커버(16)는 로어 프레임(142)에 안정적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 위상 최적화 설계(Topology Optimization)를 통해 힘을 집중적으로 받는 로어 커버(16)의 영역을 분석한 뒤에, 해당 영역을 지지하도록 프레임 리브(1423)의 형성 위치가 결정될 수 있다. 프레임 리브(1423)는, 코어 리브(1423a), 로어 리브(1423b), 어퍼 리브(1423c) 및 사이드 리브(1423d)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 코어 리브(1423a)는, 링크(17)와 홀더(1422) 사이에 마련될 수 있다. 코어 리브(1423a)는, 로어 프레임 바디(1421)의 너비 방향을 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 코어 리브(1423a)는, 로어 프레임 바디(1421)의 중심 부근에 형성될 수 있다. 코어 리브(1423a)는, 비틀림의 정도가 가장 큰 로어 커버(16)의 중심 부근을 지지할 수 있다.
일 실시예에서, 로어 리브(1423b)는, 코어 리브(1423a)로부터 홀더(1422)를 향해 연장 형성될 수 있다. 어퍼 리브(1423c)는, 코어 리브(1423a)로부터 연장 형성되고, 코어 리브(1423a)를 기준으로 로어 리브(1423b)의 반대편에 마련될 수 있다. 로어 리브(1423b) 및 어퍼 리브(1423c)는, 각각 로어 프레임 바디(1421)의 길이 방향을 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 로어 리브(1423b) 및 어퍼 리브(1423c)는, 각각 복수 개로 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 로어 리브(1423b) 및 어퍼 리브(1423c)는, 각각 로어 프레임 바디(1421)와 경사를 이룰 수 있고, 경사의 방향은 서로 반대일 수 있다. 이러한 구조로부터, 로어 리브(1423b) 및 어퍼 리브(1423c)는 비틀린 형상을 갖는 로어 커버(16)를 균형 있게 지지할 수 있다.
일 실시예에서, 사이드 리브(1423d)는, 로어 프레임 바디(1421)의 테두리로부터 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 사이드 리브(1423d)는, 로어 리브(1423b) 및 어퍼 리브(1423c)에 연결될 수 있다. 사이드 리브(1423d)에 연결된 로어 리브(1423b) 및 어퍼 리브(1423c)가 지지할 수 있는 하중의 크기는 증가할 수 있다. 로어 커버(16)는, 로어 리브(1423b) 및 어퍼 리브(1423c)에 안정적으로 지지될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임 및 어퍼 커버를 도시하는 정면 사시도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임 및 어퍼 커버를 도시하는 배면 사시도이다.
도 5및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 어퍼 프레임(141)은, 액츄에이터(13)와 어퍼 커버(15)에 각각 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 어퍼 프레임(141)은 어퍼 프레임 바디(1411), 후크 홀(1412) 및 정렬 돌기(1413)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 어퍼 프레임 바디(1411)는 로어 프레임에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 어퍼 프레임 바디(1411)에는, 액츄에이터(13)에 연결되는 모터 스크류(1415)가 삽입되는 모터 스크류 홀(1414)과, 어퍼 커버(15)에 연결되는 어퍼 스크류가 삽입되는 어퍼 스크류 홀(1416)이 형성될 수 있다. 운동 보조 장치를 착용한 상태에서 사용자가 신체를 움직이는 동안에, 어퍼 프레임(141)은 액츄에이터(13) 또는 어퍼 커버(15)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 후크 홀(1412)은 어퍼 프레임 바디(1411)에 관통 형성될 수 있다. 후크 홀(1412)은 복수 개로 형성될 수 있다. 복수 개의 후크 홀(1412)은 허리 벨트에 대한 메인 프레임의 회전축을 중심으로, 둘레 방향으로 서로 이격된 상태로 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 정렬 돌기(1413)는 어퍼 프레임 바디(1411)로부터 돌출 형성되고, 액츄에이터(13)에 삽입될 수 있다. 복수 개의 정렬 돌기(1413)는 허리 벨트에 대한 메인 프레임의 회전축을 중심으로, 둘레 방향으로 서로 이격된 상태로 마련될 수 있다. 어퍼 프레임 바디(1411)와 액츄에이터(13) 사이의 결합 강도는 증가할 수 있다. 복수 개의 정렬 돌기(1413)가 액츄에이터(13)에 삽입된 상태에서, 어퍼 프레임(141)은 액츄에이터(13)의 외부 표면을 커버할 수 있다. 액츄에이터(13)를 분해하지 않고, 어퍼 프레임 바디(1411)를 액츄에이터(13)로부터 분리할 수 있다.
일 실시예에서, 어퍼 커버(15)는, 어퍼 커버 바디(151) 및 복수 개의 후크(153)를 포함할 수 있다. 어퍼 커버 바디(151)는 어퍼 프레임 바디(1411)를 커버할 수 있다. 어퍼 커버(15)에는, 어퍼 커버 바디(151)로부터 돌출 형성되고 내부에 어퍼 스크류를 수용할 수 있는 홈을 구비한, 어퍼 스크류 홈(152)이 마련될 수 있다. 어퍼 스크류는 어퍼 스크류 홈(152) 내에 수용되고, 어퍼 커버 바디(151)를 관통하지 않을 수 있다. 어퍼 커버(15)의 외관은, 어퍼 스크류에 의해 손상되지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 복수 개의 후크(153)는, 어퍼 커버 바디(151)로부터 돌출 형성되고, 후크 홀(1412)에 삽입될 수 있다. 이러한 구조로부터, 어퍼 프레임(141)과 어퍼 커버(15)의 결합 강도는 증가할 수 있다. 사용자는 어퍼 스크류를 어퍼 스크류 홈(152)으로부터 제거하고, 후크(153)를 후크 홀(1412)로부터 분리한 뒤에, 어퍼 커버(15)를 어퍼 프레임(141)으로부터 분리할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 슬라이더 하우징, 커넥터 및 홀더를 도시하는 사시도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 슬라이더 하우징, 로어 프레임 및 로어 커버를 도시하는 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 로어 프레임(142)은, 허벅지 벨트 및 로어 커버(16)에 각각 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 허벅지 벨트 및 로어 프레임(142) 사이에는, 커넥터(18)가 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 커넥터(18)는, 사용자의 허벅지 벨트 및 로어 프레임 (142)을 연결할 수 있다. 커넥터(18)는, 슬라이더(122)에 연결된 상태에서, 홀더(1422)에 착탈 가능하게 마련될 수 있다. 커넥터(18)가 로어 프레임(142)에 연결된 상태에서, 슬라이더 하우징(121)은 커넥터(18)에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 허벅지의 유연한 움직임이 가능할 수 있다. 커넥터(18)는 커넥터 바디(181) 및 커넥터 날개(182)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 커넥터 바디(181)는, 슬라이더(122)에 연결될 수 있다. 커넥터 바디(181)의 테두리는, 원형일 수 있다. 커넥터 날개(182)는, 커넥터 바디(181)의 일부 테두리로부터, 로어 프레임(142)을 향해 돌출 형성될 수 있다. 커넥터 날개(182)는, 서로 마주보는 한 쌍으로 마련될 수 있고, 홀더(1422)에 연결될 수 있다. 커넥터 날개(182)는, 커넥터 바디(181)로부터 돌출 형성되는 날개 바디(1821)와, 날개 바디(1821)로부터 마주보는 다른 하나의 커넥터 날개(182)를 향해 연장 형성되는 날개 암(1822)으로 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 홀더(1422)는, 로어 프레임 바디(1421) 상에 형성될 수 있다. 커넥터(18)는 홀더(1422)에 대해 일 방향으로 회전함으로써, 홀더(1422)에 연결되고, 반대 방향으로 회전함으로써, 홀더(1422)로부터 분리될 수 있다. 홀더(1422)는 커넥터 가이드(1422a), 홀더 바디(1422b), 지지대(1422c) 및 지지벽(1422d)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 커넥터 가이드(1422a)는, 로어 프레임 바디(1421)에 함몰 형성될 수 있다. 커넥터 날개(182)는 로어 프레임 바디(1421)에 수용되고, 커넥터 가이드(1422a)에 지지될 수 있다.
커넥터 가이드(1422a)는, 홀더(1422)에 대한 커넥터(18)의 회전을 가이드할 수 있다. 커넥터 바디(181)가 일 방향으로 회전하는 경우에, 커넥터 날개(182)는 커넥터 가이드(1422a)에 대해 일 방향으로 슬라이딩할 수 있다. 각각의 커넥터 날개(182)의 슬라이딩을 가이드하기 위해, 커넥터 가이드(1422a)도 한 쌍으로 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 홀더 바디(1422b)는, 커넥터 바디(181)를 마주하고, 한 쌍의 컨넥터 가이드(1422a) 사이에 마련될 수 있다. 홀더 바디(1422b)는, 커넥터 바디(181)를 지지할 수 있다.
일 실시예에서, 지지대(1422c)는 홀더 바디(1422b)로부터 연장 형성되고, 한 쌍의 커넥터 날개(182)를 각각 지지하도록, 한 쌍으로 마련될 수 있다. 커넥터(18)가 일 방향으로 회전하는 경우에, 커넥터 날개(182)가 커넥터 가이드(1422a)에 지지되면서 커넥터(18)의 회전이 가이드 되고, 특정한 구간 이후부터 날개 암(1822)이 지지대(1422c)에 지지되면서 커넥터(18)의 회전이 가이드될 수 있다. 지지대(1422c)는, 커넥터 바디(181)와, 날개 암(1822) 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 커넥터(18)가 일 방향으로 회전하는 범위를 제한하기 위해, 어느 하나의 커넥터 날개(182)를 지지하는 지지대(1422c)와, 다른 하나의 커넥터 날개(182)의 슬라이딩을 가이드하는 커넥터 가이드(1422a)는, 지지벽(1422d)으로 연결될 수 있다. 날개 바디(1821)가 지지벽(1422d)에 지지되어 더 이상 일 방향으로 회전하지 않는 경우에, 커넥터(18)는 홀더(1422)에 완전히 결합된 상태일 수 있다. 이러한 상태에서, 결합 강도를 증가시키기 위해, 커넥터(18)와 홀더(1422)는 스크류 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 커넥터 날개(182)는, 커넥터 가이드(1422a)로부터 이격된 상태로 지지벽(1422d)에 지지될 수 있다. 커넥터 날개(182)와 커넥터 가이드(1422a) 사이의 공간에는, 로어 프레임(142)을 감싸는 로어 커버 바디(161)로부터 돌출 형성된 커버 돌기(162)가 삽입될 수 있다. 이러한 구조로부터, 지지벽(1422d)과 커버 돌기(162) 사이에서 날개 바디(1821)의 움직임이 제한될 수 있다. 커넥터(18)의 움직임으로 인해 스크류에 가해지는 외력의 크기는 감소할 수 있다. 커넥터 날개(182)와 커넥터 가이드(1422a) 사이의 공간으로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
도 9은 다른 실시예에 따른 메인 프레임, 어퍼 커버 및 로어 커버의 정면 사시도이고, 도 10는 다른 실시예에 따른 로어 프레임, 어퍼 프레임, 링크 및 회전 샤프트의 우측면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 어퍼 커버(25)는, 어퍼 커버(25)는 어퍼 몰드(251) 및 어퍼 레이어(252)를 포함할 수 있다. 어퍼 몰드(251)는 어퍼 프레임(241)에 탈착 가능하게 마련될 수 있다. 어퍼 몰드(251)는 어퍼 레이어(252)를 지지할 수 있다. 어퍼 몰드(251)는 어퍼 프레임(241)과 어퍼 레이어(252) 사이에 위치할 수 있다. 어퍼 레이어(252)는 어퍼 몰드(251)를 감쌀 수 있다. 어퍼 레이어(252)는 어퍼 커버(25)의 가장 바깥 면에 위치할 수 있다. 어퍼 레이어(252)는 어퍼 몰드(251)로부터 분리될 수 있다.
다른 실시예에서, 어퍼 레이어(252)는 커스터마이징(customizing) 가능할 수 있다. 예를 들어, 어퍼 레이어(252)는 천, 고무, 플라스틱 등 다양한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 어퍼 레이어(252)는 다양한 색상 또는 무늬를 포함할 수 있다. 예를 들어, 어퍼 레이어(252)에 센서 등 부가적인 기능을 갖는 구성요소가 추가될 수 있다. 어퍼 레이어(252)의 재질, 형상 또는 어퍼 레이어(252)에 추가되는 부가적인 기능을 갖는 구성요소는, 사용자의 운동 유형, 주변 환경 등에 따라 다양할 수 있다.
다른 실시예에서, 로어 커버(26)는 로어 프레임(242)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 사용자는 필요에 따라 로어 커버(26)를 교체할 수 있다. 교체 가능한 복수 개의 로어 커버의 형상은 동일할 수 있다. 다양한 용도에 맞춰 로어 커버의 개별 사업화가 가능할 수 있다. 로어 커버(26)는 로어 몰드(261) 및 로어 레이어(262)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 로어 몰드(261)는 로어 프레임(242)에 탈착 가능하게 마련될 수 있다. 로어 레이어(262)는 로어 몰드(261)를 감쌀 수 있다. 로어 레이어(262)는 로어 몰드(261)로부터 분리될 수 있다.
다른 실시예에서, 로어 커버(26)의 경량화를 위해서, 로어 몰드(261)의 테두리의 안쪽 면에는 적어도 하나의 홀이 마련될 수 있다. 로어 몰드(261)에 적어도 하나의 홀이 마련된 경우에도, 로어 몰드(261)의 바깥쪽 테두리의 형상은 그대로 유지될 수 있다. 로어 몰드(261)의 바깥쪽 테두리를 감싸는 로어 레이어(262)의 형상은 유지될 수 있다.
다른 실시예에서, 로어 레이어(262)는 커스터마이징 가능할 수 있다. 로어 레이어(262)는 다양한 재질, 형상을 갖거나, 로어 레이어(262)에 부가적인 기능을 갖는 구성요소가 추가될 수 있다. 로어 레이어(262)의 재질, 형상 또는 부가적인 기능을 갖는 구성요소는 사용자의 운동 유형, 주변 환경 등에 따라 다양할 수 있다.
위에서 설명한 내용들 외에도, 로어 커버(26), 로어 몰드(261) 및 로어 레이어(262)의 특징은, 어퍼 커버(25), 어퍼 몰드(251) 및 어퍼 레이어(252)의 특징과 각각 동일하거나 유사할 수 있다.
다른 실시예에서, 어퍼 프레임(241)과 로어 프레임(242)은 서로 이격된 상태로 연결될 수 있다. 예를 들어, 어퍼 프레임(241)과 로어 프레임(242) 사이에 링크(27)가 마련되고, 다른 하나의 프레임에 대해 상대적으로 회전하도록 연결될 수 있다.
다른 실시예에서, 어퍼 프레임(241)과 로어 프레임(242) 사이에는 간격(d)이 형성될 수 있다. 어퍼 커버(25)는 로어 커버(26)에 접촉하지 않을 수 있다. 로어 프레임(242)으로부터 로어 커버(26)를 쉽게 분리할 수 있다. 어퍼 프레임(241)으로부터 어퍼 커버(25)를 쉽게 분리할 수 있다. 어퍼 레이어는 로어 레이어에 접촉하지 않을 수 있다. 마찰로 인한 어퍼 레이어 또는 로어 레이어의 손상은 감소할 수 있다.
다른 실시예에서, 하나의 프레임은 다른 하나의 프레임에 대해 상대적으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 로어 프레임(242)은 어퍼 프레임(241)에 대해, 사용자의 고관절을 내전하는 방향으로 회전할 수 있다. 사용자가 허벅지를 움직이는 경우, 액츄에이터에 연결된 메인 프레임 전체가 움직이는 대신 허벅지를 지지하는 로어 프레임(242)만 회전할 수 있다. 관상면 내에서 고관절이 움직일 수 있는 범위는 증가할 수 있다. 원위 부분의 유연한 운동이 가능할 수 있다. 운동 보조 장치의 착용감이 향상될 수 있다.
다른 실시예에서, 사용자가 걷다가 넘어지거나 급경사를 보행하는 경우처럼, 사용자는 갑작스럽게 허벅지를 움직일 수 있다. 로어 프레임(242)이 허벅지와 함께 어퍼 프레임(241)에 대해 회전함으로써, 메인 프레임에 인가되는 순간적인 힘은 분산될 수 있다. 메인 프레임에는 굽힘이 발생되지 않을 수 있다. 메인 프레임은 변형되지 않을 수 있다.
다른 실시예에서, 링크(27)의 일단은 로어 프레임(242)에 연결될 수 있다. 링크(27)의 타단은 회전 샤프트(28)에 연결될 수 있다. 링크(27)의 타단은 회전 샤프트(28)를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 링크(27)의 타단은 후크 형상일 수 있다. 지금까지는, 링크(27)가 로어 프레임(242)에 연결되고, 회전 샤프트(28)의 양단이 어퍼 프레임(241)에 연결된 것으로 설명되나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 링크(27)는 어퍼 프레임(241)에 연결되고, 회전 샤프트(28)의 양 단은 로어 프레임(242)에 연결될 수 있다.
다른 실시예에서, 회전 샤프트(28)는 어퍼 프레임(241)과 링크(27)를 연결시킬 수 있다. 회전 샤프트(28)의 양 단부가 어퍼 프레임(241)에 형성된 홈에 수용된 상태에서, 회전 샤프트(28)는 양 단부를 잇는 선을 회전축으로 회전할 수 있다. 링크(27)는 회전 샤프트(28)에 연결되고, 회전 샤프트(28)와 함께 회전할 수 있다. 로어 프레임(242)은 어퍼 프레임(241)에 대해 회전할 수 있다. 지금까지는, 회전 샤프트(28)가 회전하는 것으로 설명되나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 회전 샤프트(28)는 어퍼 프레임(241)에 고정된 상태에서, 회전 샤프트(28)를 감싸는 링크(27)만 회전할 수 있다.
도 11는 다른 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임, 어퍼 몰드 및 어퍼 레이어의 정면 사시도이고, 도 12은 다른 실시예에 따른 액츄에이터, 어퍼 프레임, 어퍼 몰드 및 어퍼 레이어의 배면 사시도이다.
도 11및 도 12를 참조하면, 다른 실시예에 따른 어퍼 프레임(241)은, 액츄에이터(25)와 어퍼 커버에 각각 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 어퍼 프레임(241)은 어퍼 프레임 바디(2411), 후크 홀(2412) 및 정렬 돌기(2413)를 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 어퍼 프레임 바디(2411)는 로어 프레임에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 어퍼 프레임 바디(2411)에는 액츄에이터(25)에 연결되는 제 1 스크류(2411c)가 관통하는 제 1 홀(2411a)과, 어퍼 몰드(251)에 연결되는 제 2 스크류(2411d)가 관통하는 제 2 홀(2411b)이 형성될 수 있다. 제 1 스크류(2411c)의 적어도 일부는 제 1홀(2411a))을 관통하고 액츄에이터(25)에 연결될 수 있다. 제 2 스크류(2411d)의 적어도 일부는 제 2 홀(2411b)을 관통하고, 어퍼 몰드(251)에 연결될 수 있다. 사용자가 운동하는 도중에, 어퍼 프레임(241)은 액츄에이터(25) 또는 어퍼 몰드(251)로부터 쉽게 분리되지 않을 수 있다. 사용자는 도구를 사용하거나 도구 없이 제 1 스크류(2411c) 또는 제 2 스크류(2411d)를 액츄에이터(25) 또는 어퍼 몰드(251)로부터 각각 분리할 수 있다.
다른 실시예에서, 후크 홀(2412)은 어퍼 프레임 바디(2411)에 관통 형성될 수 있다. 후크 홀(2412)은 복수 개로 형성될 수 있다. 복수 개의 후크 홀(2412)은 근위 지지부에 대한 메인 프레임의 회전축을 중심으로, 둘레 방향으로 서로 이격된 상태로 마련될 수 있다. 후크 홀(2412)은 굽은 형상일 수 있다.
다른 실시예에서, 정렬 돌기(2413)는 어퍼 프레임 바디(2411)로부터 돌출 형성되고, 액츄에이터(25)에 삽입될 수 있다. 복수 개의 정렬 돌기(2413)는 근위 지지부에 대한 메인 프레임의 회전축을 중심으로, 둘레 방향으로 서로 이격된 상태로 마련될 수 있다. 어퍼 프레임 바디(2411)와 액츄에이터(25) 사이의 결합 강도는 증가할 수 있다. 복수 개의 정렬 돌기(2413)가 액츄에이터(25)에 삽입된 상태에서, 어퍼 프레임(241)은 액츄에이터(25)의 외부 표면을 커버할 수 있다. 액츄에이터(25)를 분해하지 않고, 어퍼 프레임 바디(2411)를 액츄에이터(25)로부터 분리할 수 있다.
다른 실시예에서, 어퍼 몰드(251)는 어퍼 몰드 바디(2511) 및 복수 개의 후크(2512)를 포함할 수 있다. 어퍼 몰드 바디(2511)는 어퍼 프레임 바디(2411)를 커버할 수 있다. 어퍼 몰드 바디(2511)에는 제 2 스크류(2411d)가 수용될 수 있는 어퍼 홈(2511a)이 마련될 수 있다. 제 2 스크류(2411d)는 어퍼 홈(2511a) 내에 수용되고, 어퍼 몰드(251)를 관통하지 않을 수 있다. 어퍼 몰드(251)에 연결된 어퍼 레이어(252)는, 제 2 스크류(2411d)에 의해 손상되지 않을 수 있다.
다른 실시예에서, 복수 개의 후크(2512)는 어퍼 몰드 바디(2511)로부터 돌출 형성되고, 후크 홀(2412)에 삽입될 수 있다. 추가적인 체결 요소를 사용하지 않고, 어퍼 프레임(241)과 어퍼 몰드(251)의 결합 강도는 증가할 수 있다. 사용자는 제 2 스크류(2411d)를 어퍼 홈(2511a)으로부터 제거하고, 후크(2512)를 후크 홀(2412)로부터 빼낸 뒤에, 어퍼 몰드(251)를 어퍼 프레임(241)으로부터 분리할 수 있다.
일 실시예에 따른 재구성 가능한 운동 보조 장치는, 사용자의 허리 부분에 착용되는 허리 벨트, 상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되는 허벅지 벨트, 상기 허리 벨트에 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 연결되는 어퍼 프레임과, 일단이 상기 어퍼 프레임에 연결되고 상기 동력을 상기 허벅지 벨트에 전달하는 로어 프레임을 포함하는 메인 프레임, 상기 어퍼 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 어퍼 커버 및 상기 로어 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 로어 커버를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 어퍼 프레임 및 로어 프레임 중 적어도 하나의 프레임에 회전 가능하게 연결되는 링크를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 어퍼 프레임 및 로어 프레임은 서로 이격될 수 있다.
일 실시예에서, 재구성 가능한 운동 보조 장치는 상기 적어도 하나의 프레임 및 링크를 연결시키는 회전 샤프트를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 어퍼 프레임은, 상기 로어 프레임에 회전 가능하게 연결되는 어퍼 프레임 바디와, 상기 어퍼 프레임 바디에 관통 형성되는 복수 개의 후크 홀을 포함하고, 상기 어퍼 커버는, 상기 어퍼 프레임 바디를 커버하는 어퍼 커버 바디와, 상기 어퍼 커버 바디로부터 돌출 형성되고 상기 복수 개의 후크 홀에 삽입 가능한 복수 개의 후크를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수 개의 후크 홀은, 상기 허리 벨트에 대한 상기 메인 프레임의 회전축을 중심으로 둘레 방향으로 서로 이격된 상태로 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 어퍼 프레임은, 상기 어퍼 프레임 바디로부터 돌출 형성되고 상기 액츄에이터에 삽입되는 복수 개의 정렬 돌기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 로어 프레임은, 상기 어퍼 프레임 바디에 연결되는 로어 프레임 바디, 상기 로어 프레임 바디로부터 돌출 형성되고, 상기 로어 커버를 지지하는 프레임 리브 및 상기 허벅지 벨트에 탈착 가능하게 연결되는 홀더를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임 리브는, 상기 링크와 홀더 사이에 마련되는 코어 리브, 상기 코어 리브로부터 상기 홀더를 향해 연장 형성되는 로어 리브 및 상기 코어 리브를 기준으로 상기 로어 리브의 반대편에 형성되는 어퍼 리브를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임 리브는, 상기 로어 프레임 바디의 테두리로부터 연장 형성되고, 상기 로어 리브 또는 어퍼 리브에 연결될 수 있는 사이드 리브를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 재구성 가능한 운동 보조 장치는, 허벅지 벨트에 연결되는 커넥터 바디와, 상기 커넥터 바디로부터 연장 형성되는 한 쌍의 커넥터 날개를 포함하는 커넥터를 더 포함하고, 상기 커넥터는 상기 홀더에 탈착 가능하게 마련될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 홀더는, 상기 커넥터의 회전을 가이드하는 한 쌍의 커넥터 가이드, 상기 커넥터 바디를 마주하고, 상기 한 쌍의 커넥터 가이드 사이에 마련되는 홀더 바디 및 상기 홀더 바디로부터 연장 형성되고, 상기 한 쌍의 커넥터 날개를 각각 지지하는 한 쌍의 지지대를 포함하고, 상기 커넥터 날개가 상기 커넥터 가이드에 지지되는 상태에서, 상기 홀더에 대해 상기 커넥터가 일 방향으로 회전함으로써 상기 커넥터는 상기 홀더에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 커넥터 날개는, 상기 커넥터 가이드로부터 이격된 상태로 상기 지지대에 지지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 로어 커버는, 상기 로어 프레임 바디를 커버하는 로어 커버 바디 및 상기 로어 커버 바디로부터 돌출 형성되고, 상기 커넥터 날개와 커넥터 가이드 사이에 삽입되는 커버 돌기를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 재구성 가능한 운동 보조 장치는, 사용자의 근위 부분을 지지하기 위한 근위 지지부, 상기 사용자의 원위 부분을 지지하기 위한 원위 지지부, 상기 근위 지지부에 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터, 상기 액츄에이터에 탈착 가능하게 마련되는 어퍼 프레임과, 상기 어퍼 프레임에 회전 가능하게 연결되고 상기 원위 지지부에 연결되는 로어 프레임을 포함하는 메인 프레임, 상기 어퍼 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 어퍼 몰드와, 상기 어퍼 몰드를 감싸는 어퍼 레이어를 포함하는 어퍼 커버 및 상기 로어 프레임에 탈착 가능하게 마련되고 상기 어퍼 몰드로부터 이격되어 있는 로어 몰드와, 상기 로어 몰드를 감싸는 로어 레이어를 포함하는 로어 커버를 포함할 수 있다.
상기 어퍼 프레임 및 로어 프레임 중 적어도 하나의 프레임에 회전 가능하게 연결되는 링크를 더 포함할 수 있다.
상기 어퍼 프레임 및 로어 프레임은 서로 이격되어 있을 수 있다.
상기 적어도 하나의 프레임 및 링크를 연결시키는 회전 샤프트를 더 포함할 수 있다.
상기 어퍼 프레임은, 상기 로어 프레임에 회전 가능하게 연결되는 어퍼 프레임 바디와, 상기 어퍼 프레임 바디에 관통 형성되는 복수 개의 후크 홀을 포함할 수 있다.
상기 어퍼 몰드는, 상기 어퍼 프레임 바디를 커버하는 어퍼 몰드 바디와, 상기 어퍼 몰드 바디로부터 돌출 형성되고 상기 복수 개의 후크 홀에 삽입 가능한 복수 개의 후크를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 후크 홀은, 상기 근위 지지부에 대한 상기 메인 프레임의 회전축을 중심으로 둘레 방향으로 서로 이격된 상태로 마련될 수 있다.
앞서 설명한 실시예들의 특징들은, 기술적으로 명백히 불가능하지 않는 한 결합될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 사용자의 허리 부분에 착용되는 허리 벨트;
    상기 사용자의 허벅지 부분에 착용되는 허벅지 벨트;
    상기 허리 벨트에 연결되고, 동력을 생성하는 액츄에이터;
    상기 액츄에이터에 연결되는 어퍼 프레임과, 상기 어퍼 프레임에 연결되고 상기 동력을 상기 허벅지 벨트에 전달하는 로어 프레임을 포함하는 메인 프레임;
    상기 어퍼 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 어퍼 커버; 및
    상기 로어 프레임에 탈착 가능하게 마련되는 로어 커버
    를 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어퍼 프레임 및 로어 프레임 중 적어도 하나의 프레임에 회전 가능하게 연결되는 링크를 더 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 어퍼 프레임 및 로어 프레임은 서로 이격되어 있는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프레임 및 링크를 연결시키는 회전 샤프트를 더 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 어퍼 프레임은, 상기 로어 프레임에 회전 가능하게 연결되는 어퍼 프레임 바디와, 상기 어퍼 프레임 바디에 관통 형성되는 복수 개의 후크 홀을 포함하고,
    상기 어퍼 커버는, 상기 어퍼 프레임 바디를 커버하는 어퍼 커버 바디와, 상기 어퍼 커버 바디로부터 돌출 형성되고 상기 복수 개의 후크 홀에 삽입 가능한 복수 개의 후크를 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수 개의 후크 홀은, 상기 허리 벨트에 대한 상기 메인 프레임의 회전축을 중심으로 둘레 방향으로 서로 이격된 상태로 마련되는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 어퍼 프레임은, 상기 어퍼 프레임 바디로부터 돌출 형성되고 상기 액츄에이터에 삽입되는 복수 개의 정렬 돌기를 더 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 로어 프레임은,
    상기 어퍼 프레임 바디에 연결되는 로어 프레임 바디;
    상기 로어 프레임 바디로부터 돌출 형성되고, 상기 로어 커버를 지지하는 프레임 리브; 및
    상기 허벅지 벨트에 탈착 가능하게 연결되는 홀더를 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프레임 리브는,
    상기 링크와 홀더 사이에 마련되는 코어 리브;
    상기 코어 리브로부터 상기 홀더를 향해 연장 형성되는 로어 리브; 및
    상기 코어 리브를 기준으로 상기 로어 리브의 반대편에 형성되는 어퍼 리브를 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프레임 리브는, 상기 로어 프레임 바디의 테두리로부터 연장 형성되고 상기 로어 리브 또는 어퍼 리브에 연결될 수 있는 사이드 리브를 더 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    허벅지 벨트에 연결되는 커넥터 바디와, 상기 커넥터 바디로부터 연장 형성되는 한 쌍의 커넥터 날개를 포함하는 커넥터를 더 포함하고,
    상기 커넥터는 상기 홀더에 탈착 가능하게 마련되는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 커넥터의 회전을 가이드하는 한 쌍의 커넥터 가이드;
    상기 커넥터 바디를 마주하고, 상기 한 쌍의 커넥터 가이드 사이에 마련되는 홀더 바디; 및
    상기 홀더 바디로부터 연장 형성되고, 상기 한 쌍의 커넥터 날개를 각각 지지하는 한 쌍의 지지대를 포함하고,
    상기 커넥터 날개가 상기 커넥터 가이드에 지지되는 상태에서, 상기 홀더에 대해 상기 커넥터가 일 방향으로 회전함으로써 상기 커넥터는 상기 홀더에 연결되는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 커넥터 날개는, 상기 커넥터 가이드로부터 이격된 상태로 상기 지지대에 지지되는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 로어 커버는,
    상기 로어 프레임 바디를 커버하는 로어 커버 바디; 및
    상기 로어 커버 바디로부터 돌출 형성되고, 상기 커넥터 날개와 커넥터 가이드 사이에 삽입되는 커버 돌기를 포함하는, 재구성 가능한 운동 보조 장치.
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