KR102085527B1 - 보행 외골격의 길이 조절 구조 및 이를 포함하는 보행 외골격 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보행 외골격의 길이조절구조를 개시한다. 본 발명에 따른 길이조절 구조는, 일측에 제1 결합부가 형성된 제1 부재; 상기 제1 부재가 삽입되는 내부공간을 구비한 제2 부재; 상기 제1 부재의 길이방향으로 배치된 회전축에 의해 상기 제2 부재에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 결합부에 대응하는 제2 결합부를 구비하는 멈춤부재; 상기 멈춤부재의 상기 제2 결합부가 통과할 수 있도록 상기 제2 부재에 형성된 개방부; 상기 제2 부재에 결합되어 상기 멈춤부재가 상기 회전축을 중심으로 회전하는 것을 선택적으로 방지하는 잠금부재를 포함한다.
본 발명에 따르면 보행 외골격의 길이나 크기를 별도의 공구 없이도 사용자의 체형에 맞게 쉽게 조절할 수 있다. 또한 보행 외골격의 사용 중에 길이조절기구의 잠금상태가 저절로 풀리는 현상을 방지할 수 있으므로 사용 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

Description

보행 외골격의 길이 조절 구조 및 이를 포함하는 보행 외골격{Length Adjusting Mechanism for a Walking Exoskeleton and Walking Exoskeleton comprising the same}

본 발명은 보행 외골격에 관한 것으로서, 구체적으로는 다리 힘이 약한 환자나 다리를 움직일 수 없는 하체마비 환자들의 보행을 보조하는 보행 외골격의 길이와 크기를 사용자에 맞도록 쉽게 조절할 수 있는 기구와 사용 방법에 관한 것이다.

일반적으로 보행 외골격은 사용자의 신체에 맞춰 제작되거나 사용자의 신체에 맞게 골격의 길이나 크기를 조절할 수 있도록 제작된다. 보행 외골격이 사용자의 신체에 맞지 않을 경우 관절이나 근육, 뼈 등에 부하가 가해져 사용자에게 2차적인 피해를 발생시킬 수 있기 때문이다.

또한 보행 외골격은 사용자의 체중 이상을 지탱할 수 있어야 하므로 견고한 구조로 제작되어야 하고, 사용자가 착용한 상태에서 일어서기, 걷기, 앉기 등의 다양한 동작을 수행해야 하므로 가벼운 구조로 제작되어야 한다.

한편 골격의 길이를 조절하는 방식은 여러 가지가 있다. 일 예로서 제1 부재에 형성된 볼트홀을 통해 삽입된 볼트를 제2 부재에 소정 간격으로 형성된 다수의 홀 중에서 선택된 홀에 체결하는 방식이 있다. 그런데 이 방식은 길이조절을 할 때마다 공구를 사용하여 볼트를 풀고 위치를 옮겨서 다시 볼트를 체결하는 복잡한 과정을 거쳐야 하므로 길이조절이 힘들고 불편한 단점이 있다.

다른 예로서, 제1 부재의 내부에 제2 부재를 삽입한 후 제1 부재에 형성된 홀을 통해 볼트를 삽입하거나 레버를 이용하여 제2 부재의 표면을 압박함으로써 제2 부재가 제1 부재에 대해 미끄러지지 않도록 고정하는 방식이다. 그런데 볼트를 사용할 경우에는 볼트를 조이고 푸는 복잡한 과정을 수행해야 하는 불편뿐만 아니라 보행 외골격의 사용 중에 골격요소에 가해지는 다양한 방향의 압축, 인장, 비틀림 등으로 인해 볼트 조임이 헐거워지거나 풀릴 수 있는 위험이 있다.

레버를 사용하면 사용편의성은 높아지지만 단순히 제2 부재의 표면을 압박하는 방식이므로 사용 중 가해지는 다양한 방향에서 가해지는 힘이나 충격으로 인해 제2 부재가 레버의 압박을 극복하여 움직이거나 레버가 풀려서 안전사고가 초래될 위험이 있다.

등록특허공보 제10-1770954호(2017.08.25. 공고)

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 보행 외골격의 다리 길이, 골반 폭, 골반 깊이 등을 별도의 공구를 사용하지 않고도 사용자의 체형에 맞게 쉽게 조절할 수 있도록 하는데 목적이 있다. 또한 본 발명은 보행 외골격의 사용 중에 가해지는 다양한 방향의 힘이나 충격을 견딜 수 있고, 사용 중에 잠금상태가 저절로 풀리지 않도록 하여 안전성이 개선된 길이조절 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 일측에 제1 결합부가 형성된 제1 부재; 상기 제1 부재가 삽입되는 내부공간을 구비한 제2 부재; 상기 제1 부재의 길이방향으로 배치된 회전축에 의해 상기 제2 부재에 회전 가능하게 결합되며, 상기 제1 결합부에 대응하는 제2 결합부를 구비하는 멈춤부재; 상기 멈춤부재의 상기 제2 결합부가 통과할 수 있도록 상기 제2 부재에 형성된 개방부; 상기 제2 부재에 결합되어 상기 멈춤부재가 상기 회전축을 중심으로 회전하는 것을 선택적으로 방지하는 잠금부재를 포함하는 보행 외골격의 길이 조절 구조를 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 보행 외골격의 길이 조절 구조에서, 상기 멈춤부재는 상기 회전축을 중심으로 상기 제2 결합부의 반대쪽으로 돌출된 연장부를 포함하고, 상기 잠금부재는 상기 연장부에 접촉하여 상기 멈춤부재의 회전을 방지할 수 있다. 이때 상기 잠금부재는 상기 회전축과 직교하는 방향으로 배치되어 상기 제2 부재의 바깥쪽을 향해 돌출된 제2 회전축에 회전 가능하게 결합되고, 상기 연장부의 회전범위를 벗어난 해제위치와 상기 제2 결합부가 상기 제1 결합부에 결합된 상태에서 상기 연장부의 내측면에 접촉하는 잠금위치 사이에서 회전하는 것일 수 있다. 또한 상기 잠금부재는 잠금위치와 해제위치 사이에서 회전할 때 상기 연장부의 내측면에 접촉하는 접촉면을 포함할 수 있다. 또한 상기 연장부의 내측면에는 상기 접촉면과의 마찰력을 높이기 위한 마찰력강화부재가 결합될 수 있다. 또한 상기 잠금부재는 상기 제2 부재의 외측에 설치되어 직선운동하는 잠금봉으로서, 상기 잠금봉은 상기 연장부의 회전범위를 벗어난 해제위치와 상기 제2 결합부가 상기 제1 결합부에 결합된 상태에서 상기 연장부의 내측면에 접촉하는 잠금위치 사이에서 직선운동하는 것일 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 보행 외골격의 길이 조절 구조에서, 상기 제1 결합부는, 상기 제1 부재의 길이방향과 직교하는 방향으로 형성되고 상기 제1 부재의 길이방향을 따라 교대로 배치된 다수의 골과 다수의 마루를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 보행 외골격의 길이 조절 구조에서, 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재에는 길이방향을 따라 가이드홈이 형성되고, 상기 제2 부재 또는 상기 제1 부재에는 상기 가이드홈에 삽입되는 돌출부가 형성될 수 있다.

또한 본 발명의 일 양상에 따른 보행 외골격의 길이 조절 구조에서, 상기 제1 부재의 일측에는 눈금자가 결합될 수 있다.

본 발명의 다른 양상은, 제1 골격; 상기 제1 골격의 일단에 회전 가능하게 결합된 제2 골격; 상기 제1 골격의 타단에 회전 가능하게 결합된 제3 골격; 상기 제2 골격의 하단에 회전 가능하게 결합된 발받침부; 상기 제3 골격에 결합된 등받침부; 상기 제1 골격, 상기 제2 골격, 상기 제3 골격 중에서 적어도 하나에 구비된 상기 길이조절부를 포함하는 보행 외골격을 제공한다.

본 발명의 다른 양상에 따른 보행 외골격에서, 상기 제3 골격은 골반역할을 하며, 상기 길이조절부는 상기 제3 골격의 너비를 조절하는 제1 길이조절부와 상기 제3 골격의 깊이를 조절하는 제2 깊이조절부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 보행 외골격의 길이나 크기를 별도의 공구 없이도 사용자의 체형에 맞게 쉽게 조절할 수 있다. 또한 보행 외골격의 사용 중에 길이조절기구의 잠금상태가 저절로 풀리는 현상을 방지할 수 있으므로 사용 안전성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보행 외골격의 사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보행 외골격의 다리 길이를 늘린 상태를 나타낸 도면
도 3은 길이조절부를 구비한 하퇴골격을 나타낸 도면
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 길이조절부의 정면사시도 및 배면사시도
도 6은 제1 부재에 눈금자가 부착된 모습을 나타낸 도면
도 7은 제2 부재에 설치된 잠금부재를 나타낸 도면
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 길이조절부를 잠그는 과정을 순서대로 나타낸 도면
도 9a 내지 도 9c는 잠금부재의 동작을 순서대로 나타낸 도면
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 길이조절부를 여는 모습을 순서대로 나타낸 도면
도 11은 대퇴골격의 길이를 조절하는 모습을 나타낸 도면
도 12는 하퇴골격의 길이를 조절하는 모습을 나타낸 도면
도 13은 제2 부재가 원형 파이프인 경우에 제1 부재와의 결합 단면을 예시한 도면
도 14는 제1 부재와 제2 부재의 이동범위를 제한하는 구조를 예시한 도면

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로 본 명세서에서 하나의 구성요소(element)가 다른 구성요소와 연결 또는 결합되는 경우는, 다른 구성요소와 직접적으로 연결 또는 결합되는 경우뿐만 아니라 중간에 다른 요소를 사이에 두고 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함한다. 또한 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 직접 연결 또는 직접 결합되는 경우는 중간에 다른 요소가 개재되지 않는 것을 의미한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함하는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면에는 실제 치수와 다르게 과장되게 나타낸 부분이 있는데, 이는 설명과 이해의 편의를 위한 것일 뿐이며 이로 인해 본 발명의 범위가 제한적으로 해석되거나 왜곡되어서는 아니 됨은 물론이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보행 외골격(100)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 대퇴골격의 역할을 하는 한 쌍의 제1 골격(110), 하퇴골격의 역할을 하는 것으로서 각 제1 골격(110)의 하단마다 회전 가능하게 결합된 제2 골격(120), 골반의 역할을 하는 것으로서 각 제1 골격(110)의 상단마다 회전 가능하게 결합된 제3 골격(130), 각 제2 골격(120)의 하단마다 회전 가능하게 결합된 발받침부(140), 제3 골격(130)에 결합된 등받침부(150), 제1 골격(110) 및/또는 제2 골격(120)에 구비된 길이조절부(200)를 포함할 수 있다.

길이조절부(200)는 보행 외골격(100)을 구성하는 골격의 길이를 조절하기 위한 것으로서, 사용자는 길이조절부(200)를 이용하여 자신의 대퇴부 및/또는 하퇴부의 길이에 맞게 제1 및/또는 제2 골격(110,120)의 길이를 조절할 수 있다.

도면에는 나타내지 않았으나 골반 역할을 하는 제3 골격(130)에도 동일한 구조의 길이조절부가 적용될 수 있다. 또한 제3 골격(130)의 길이조절부는 골반의 너비를 조절하는 길이조절부 및/또는 골반의 깊이를 조절하는 길이조절부를 포함할 수 있다.

도 2는 길이조절부(200)를 이용하여 제1 골격(110)과 제2 골격(120)의 길이를 모두 최대한 늘린 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 제2 골격(120)의 길이를 늘린 상태를 나타낸 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 제2 골격(120)은 제1 부재(120a)와 제1부재(120a)가 삽입되는 내부공간을 갖는 파이프 형상의 제2 부재(120b)를 포함한다. 제1 부재(120a)의 상단은 제1 골격(110)의 하단에 회전 가능하게 결합되고 제2 부재(120b)의 하단은 발받침부(140)에 회전 가능하게 결합된다.

길이조절부(200)는 제1부재(120a)와 제2 부재(120b)를 움직이지 않게 결합하는 한편 결합위치를 변경함으로써 제2 골격(120)의 전체 길이를 조절하는 역할을 한다.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 길이조절부(200)에 대해 보다 자세히 설명한다.

제1 부재(120a)의 일측에는 제1 결합부(210)가 형성된다. 제1 결합부(210)는 제1 부재(120a)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 형성된 골과 마루가 제1 부재(120a)의 길이 방향을 따라 교대로 배열된 것으로서 전체적으로 래크기어와 유사한 형상을 가질 수 있다.

제1 결합부(210)가 다양한 방향의 압축이나 인장에 대해 강한 내구성을 가지 지려면 골과 마루의 치형을 각각 사각 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 사다리꼴, 삼각형 등 다른 치형으로 형성될 수도 있다. 제1 부재(120a)는 속이 빈 파이프일 수도 있다.

골과 마루는 제1 부재(120a)의 측면 전체에 걸쳐, 즉 일측 가장자리에서 타측 가장자리까지 연속적으로 형성될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니므로 제1 부재(120a)의 측면 가운데 부분에만 형성될 수도 있으며, 이렇게 형성하면 제1 결합부(210)의 주변은 치형이 없는 평면일 수도 있다.

한편 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 부재(120a)의 측면에는 길이 방향을 따라 눈금자(290)를 결합할 수 있으며, 사용자는 눈금자(290)를 보면서 골격(120)의 길이를 보다 쉽게 조절할 수 있다.

제2 부재(120b)는 도 7에 나타낸 바와 같이 내부공간(220)을 갖는 파이프형상인 것이 바람직하다. 제2 부재(120b)의 측면에는 외부와 내부공간(220)을 연통하는 개방부(230)가 형성된다. 개방부(230)는 제1 부재(120a)가 삽입되었을 때 제1 결합부(210)가 노출되는 위치에 형성된다.

제2 부재(120b)의 외측에는 고정부재(260)가 결합되고, 고정부재(260)에는 제1 부재(120a)의 길이 방향과 같은 방향으로 설치된 회전축(242)에 의해 멈춤부재(240)가 결합된다.

멈춤부재(240)의 일측에는 제1 부재(120a)의 제1 결합부(210)에 결합하는 제2 결합부(250)가 형성된다. 제2 결합부(250)는 제1 결합부(210)의 치형과 맞물리는 치형을 가지는 것이 바람직하다. 제2 골격(120)의 길이 방향으로 가해지는 힘에 의해 제1 결합부(210)와 제2 결합부(210,250)가 서로에게서 밀려나지 않으려면 각 결합부(210,250)의 대응하는 치형은 제2 골격(120)의 길이 방향에 대해 직각면을 갖는 것이 보다 바람직하다.

회전축(242)은 멈춤부재(240)의 단부에서부터 소정거리 이격된 위치에 결합되며, 따라서 멈춤부재(240)는 회전축(242)을 중심으로 제2 결합부(250)가 형성된 부분의 반대쪽으로 돌출되는 연장부(241)를 포함한다.

멈춤부재(240)를 회전축(242)을 중심으로 회전시키면 제2 결합부(250)가 제2 부재(120b)에 형성된 개방부(230)를 통과하여 내부의 제1 결합부(210)에 결합된다. 따라서 제2 결합부(250)는 제2 부재(120b)의 개방부(230)를 통과할 수 있는 폭과 길이로 형성되어야 한다.

본 발명의 실시예에 따른 길이조절부(200)는 멈춤부재(240)의 회전을 선택적으로 저지하는 잠금부재(270)를 포함한다.

고정부재(260)에서 회전축(242)으로부터 소정 거리 이격된 위치에는 회전축(242)의 방향과 직교하는 방향을 따라 바깥측으로 돌출된 회전축(262)이 설치되고, 잠금부재(270)는 상기 회전축(262)에 회전 가능하게 결합된다.

잠금부재(270)는 멈춤부재(240)의 연장부(241)에 접촉하여 멈춤부재(240)가 회전축(242)을 중심으로 회전하는 것을 저지하는 역할을 한다. 연장부(241)에 잠금부재(270)가 접촉한 상태에서는 멈춤부재(240)를 해제위치로 복귀시킬 수 없으므로 제1 및 제2 결합부(210,250)의 결합상태가 계속 유지되어 골격의 길이가 계속 유지된다.

이하에서는 도 8a 내지 도 8c의 단면도를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 길이조절부(200)를 잠그는 과정을 설명한다.

먼저 도 8a에 나타낸 바와 같이, 멈춤부재(240)를 회전축(242)을 중심으로 바깥쪽으로 회전시켜 제1 부재(120a)의 제2 결합부(210)와 멈춤부재(240)의 제2 결합부(250)의 결합상태를 해제시킨다.

이와 같이 결합상태를 해제한 이후에는 제1 부재(120a) 및/또는 제2 부재(120b)를 이동시켜 제1 부재(120a)와 제2 부재(120b)의 상대위치를 조정하여 제2 골격(120)의 길이를 조절한다.

길이를 조절한 이후에는, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 멈춤부재(240)를 회전축(242)을 중심으로 회전시켜 멈춤부재(240)의 일측에 형성된 제2 결합부(250)를 개방부(230)를 통과시키고, 이어서 제2 부재(120b)의 내부에 위치하는 제1 부재(120a)의 제1 결합부(210)에 제2 결합부(250)를 결합시킨다.

멈춤부재(240)에는 거의 외력이 가해지지 않으므로 사용자는 별도의 도구를 사용하거나 큰 힘을 사용하지 않고도 멈춤부재(240)를 결합위치 또는 해제위치로 회전시킬 수 있으며, 이로 인해 보행 외골격의 길이나 크기를 조절하는 작업이 종래에 비하여 매우 간편하고 쉬워지게 된다.

이와 같이 멈춤부재(240)를 결합위치로 회전시킨 이후에는, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 잠금부재(270)를 회전축(262)을 중심으로 잠금위치까지 회전시킨다.

잠금위치까지 회전한 잠금부재(270)는 멈춤부재(240)의 일측으로 돌출된 연장부(241)의 내측에 접촉하여 연장부(241)에 대해 바깥쪽 방향의 힘을 가하거나 연장부(241)의 내측에 접촉하여 버티는 역할을 한다.

잠금부재(270)가 이와 같이 연장부(241)에 힘을 가하게 되면, 회전축(242)을 중심으로 연장부(241)의 반대쪽에 형성된 멈춤부재(240)의 제2 결합부(250)는 제1 부재(120a)를 향하는 방향으로 힘을 받게 되므로 제1 및 제2 결합부(210, 250)의 결합상태가 견고하게 유지될 수 있다.

또한 잠금부재(270)가 연장부(241)의 내측에 접촉하여 버티는 상태이면, 멈춤부재(240)를 바깥쪽으로 회전시키는 것이 불가능하므로 보행 외골격(100)의 사용 중에 길이조절부(200)에 어떠한 방향의 충격이나 진동이 가해지더라도 멈춤부재(240)의 잠금상태가 저절로 해제되는 현상은 방지될 수 있다.

한편 제1 결합부(210)와 제2 결합부(250)의 결합상태가 저절로 해제되는 것을 보다 완벽하게 방지하기 위해서는 잠금부재(270)가 저절로 해제위치로 회전하는 것을 방지할 필요가 있다.

이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 잠금부재(270)를 회전축(262)을 중심으로 하는 부채꼴과 유사한 형상으로 형성하되, 부채꼴의 원주면을 회전축(262)의 중심에 대해 동일한 반경으로 형성하지 않고 가운데 부분이 주변부보다 큰 반경을 갖도록 형성한다.

구체적으로 살펴보면, 도 9a에 나타낸 바와 같이, 잠금부재(270)의 외측면은 회전축(262)의 중심으로부터 최대반경(d1)을 따라 형성된 접촉면(272)과 접촉면(272)의 양측에서 최대반경(d2)보다 작은 반경(d2)을 갖는 주변부를 포함한다.

최대반경(d1)은 접촉면(272)의 회전반경이며, 멈춤부재(240)가 결합상태일 때 회전축(262)의 중심에서부터 연장부(241)까지의 거리와 같거나 이보다 미세하게 큰 것이 바람직하다.

이렇게 형성하면, 도 9b 및 도 9c에 나타낸 바와 같이, 잠금부재(270)를 잠그려면 잠금부재(270)의 접촉면(272)과 연장부(241)를 접촉시킨 상태에서 강한 마찰력을 극복하면서 잠금위치까지 잠금부재(270)를 회전시켜야 한다.

잠금부재(270)를 잠금위치까지 회전시킨 상태에서는 접촉면(272)의 가장자리 부분은 연장부(241)에 접촉하거나 연장부(241)로부터 미세하게 이격될 수 있다.

이 위치에서 잠금부재(270)를 해제위치까지 회전시키기 위해서는 잠글 때와 마찬가지로 접촉면(272)과 연장부(241)를 접촉시킨 상태에서 강한 마찰력을 극복하면서 해제위치까지 잠금부재(270)를 회전시켜야 한다.

잠금부재(270)가 잠금위치까지 회전한 상태에서는 사용자가 힘을 가해서 회전시켜야만 잠금상태가 해제되고, 사용 중에 가해지는 충격이나 진동에 의해 접촉면(272)이 연장부(241)와의 마찰력을 극복하면서 해제위치로 저절로 회전하는 것은 거의 불가능하다.

따라서 본 발명의 실시예에 따르면 잠금부재(270)의 잠금상태가 저절로 해제되는 것이 불가능하므로 멈춤부재(240)의 잠금상태가 저절로 해제되는 것도 불가능하다.

또한 잠금부재(270)가 잠금위치에 안정적으로 유지될 수 있으므로 잠금부재(270)에 의해 멈춤부재(240)의 회전도 방지되며, 이로 인해 제1 부재(120a)와 제2 부재(120b)의 결합도 안정적으로 유지된다.

한편 잠금부재(270)의 접촉면(272)과 연장부(241)의 마찰력을 높이기 위하여 연장부(241)의 표면에 우레탄 등과 같이 마찰계수가 큰 마찰력강화부재(244)를 추가로 결합할 수 있다. 마찰력강화부재(244)의 종류가 우레탄에 한정되지 않음은 물론이다.

한편 도 9a 내지 도 9c에 나타낸 바와 같이, 고정부재(260)의 측면에는 잠금부재(270)의 회전범위를 제한하기 위한 스토퍼(265)를 돌출 형성할 수 있다. 스토퍼(265)는 독립적인 돌출 구조물일 수도 있고, 잠금부재(270)가 수용된 오목홈의 내측벽일 수도 있다.

이하에서는 도 10a 내지 도 10c를 참조하여, 길이조절부(200)의 잠금상태를 해제하는 과정을 설명한다.

전술한 과정을 거쳐 제1 부재(120a)의 제1 결합부(210)에 멈춤부재(240)의 제2 결합부(250)를 결합하고 잠금부재(270)를 잠금위치까지 회전시키면 길이조절이 완료된 상태가 된다.

이 상태에서 다시 길이조절을 위해 잠금상태를 해제하기 위해서는, 먼저 도 10a 및 도 10b에 나타낸 바와 같이, 잠금부재(270)를 해제위치까지 해제시켜야 한다. 이 과정은 도 9c, 도9b, 도 9a의 과정을 순서대로 거치면 된다.

잠금부재(270)의 해제위치는 잠금부재(270)가 연장부(241)의 회전범위를 벗어나는 위치인 것이 바람직하다. 따라서 잠금부재(270)가 해제위치까지 회전한 상태에서는 멈춤부재(270)를 회전축(242)을 중심으로 회전시켜도 잠금부재(270)가 연장부(241)의 회전을 방해하지 않으므로 도 10c에 나타낸 바와 같이 멈춤부재(240)의 제2 결합부(250)를 제2 부재(120b)의 바깥쪽으로 빼낼 수 있다.

이후에는 제1 부재(120a)와 제2 부재(120b)의 상대위치를 조절하여 제2 부재(120)의 길이를 조절하고, 다시 도 8a 내지 8c 의 과정을 거쳐 길이조절부(200)를 잠글 수 있다.

도 11은 길이조절부(200)를 이용하여 제2 골격(120)의 길이를 조절한 모습을 나타낸 도면이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.

일 예로서, 이상에서는 하퇴골격에 대응하는 제2 골격(120)의 길이조절부(200)를 설명하였으나 동일한 길이조절 구조가 대퇴골격에 대응하는 제1 골격(110)과 골반에 대응하는 제3 골격(130)에도 적용될 수 있음은 전술한 바와 같다.

예를 들어 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 골격(110)에도 제1 부재(110a)와 제2 부재(110b)의 결합위치를 조절하는 길이조절부(200)를 설치할 수 있다. 이 밖에도 본 발명의 실시예에 따른 길이조절부(200)는 사용자의 체형에 맞게 길이나 크기를 조절할 필요가 있는 보행 외골격(100)의 모든 부분에 적용될 수 있다.

다른 예로서. 전술한 실시예에서는 제2 골격(120)을 이루는 제2 부재(120b)가 사각 파이프 형상이고 제1 부재(120a)는 그 내부에 삽입되는 사각형의 봉 형상인 것으로 나타내었으나 보행 외골격(100)의 사용 중에 발생하는 비틀림이나 휨에 의한 회전이나 상대운동을 방지할 수 있다면 이와 다른 형상을 가질 수 있다,

예를 들어 도 13에 나타낸 바와 같이, 제2 부재(120b)는 원형 파이프 형상이고 제1 부재(120a)는 그 속에 삽입되는 원기둥 형상일 수 있는데, 다만 이 경우에는 상대 회전운동을 방지하는 회전방지돌기(121)를 제2 부재(120b)의 내측에 형성하고 제1 부재(120a)의 외측에 회전방지돌기(121)가 삽입되는 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 이 밖에도 제1 부재(120a)와 제2 부재(120b)의 상대 회전을 방지할 수 있다면 삼각형 파이프 등 다양한 형상이 사용될 수 있다.

또 다른 예로서, 멈춤부재(240)의 제2 결합부(250)와 제1 결합부(210)의 결합상태가 해제된 경우에도 제1 부재(120a)와 제2 부재(120b)가 완전히 분리되지 않도록 제1 부재(120a) 또는 제2 부재(120b)의 이동범위를 제한하는 이동범위제한수단을 설치할 수 있다. 예를 들어 도 14에 나타낸 바와 같이, 제1 부재(120a)에 길이방향의 가이드홈(281)을 형성하고, 제2 부재(120b)에 상기 가이드홈(281)에 삽입되는 돌출부(283)를 형성할 수 있다. 이와 반대로 제2 부재(120b)에 길이방향의 가이드홈을 형성하고, 제1 부재(120a)에 가이드홈에 삽입되는 돌출부를 형성할 수도 있다.

이렇게 하면 멈춤부재(240)를 해제위치까지 회전시키더라도 제1 부재(120a)와 제2 부재(120b)가 완전히 분리되지는 않으므로 완전 분리로 인한 작업불편이나 안전사고를 방지할 수 있다.

또 다른 예로서, 전술한 실시예에서는 멈춤부재(240)의 회전을 선택적으로 차단하는 잠금부재(270)가 회전축(262)를 중심으로 회전하는 방식인 것으로 나타내었으나 잠금부재(270)의 구조가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 고정부재(260)의 일측에 해제위치에서 잠금위치까지 직선운동하는 잠금봉을 설치하고, 잠금봉의 단부가 잠금위치에서 연장부(241)의 내측면을 압박하거나 회전하지 못하게 버티도록 구성할 수 있다. 또는 멈춤부재(240)를 열쇠 등을 이용하여 제2 부재(120b)에 고정할 수도 있다. 또는 잠금부재(270)의 풀림 방지를 마찰력강화부재(244) 이외에 누름 스위치 등의 기계적 잠금장치로 구현할 수도 있다.

또 다른 예로서, 전술한 실시예에서는 제1 부재(120a)에 형성된 제1 결합부(210)가 다수의 골과 마루를 구비하여 래크기어와 유사한 형상이라고 하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 부재(120a)에 형성된 제1 결합부(210)는 하나 또는 다수의 홈이고, 멈춤부재(240)에 형성된 제2 결합부(250)는 이에 삽입되는 하나 또는 다수의 돌출부일 수도 있다. 이와 반대로 제1 부재(120a)에 형성된 제1 결합부(210)는 하나 또는 다수의 돌출부이고, 멈춤부재(240)에 형성된 제2 결합부(250)는 이들이 삽입되는 하나 또는 다수의 홈일 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 구체적인 적용 과정에서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.

100: 보행 외골격 110: 제1 골격 110a: 제1 부재
110b: 제2 부재 120: 제2 골격 120a: 제1 부재
120b: 제2 부재 130: 제3 골격 140: 발받침부
150: 등받침부 200: 길이조절부 210: 제1 결합부
220: 내부공간 230: 개방부 240: 멈춤부재
241: 연장부 242: 회전축 244: 마찰력강화부재
250: 제2 결합부 260: 고정부재 262: 회전축
265: 스토퍼 270: 잠금부재 272: 접촉면
281: 가이드홈 283: 돌출부 290: 눈금자

Claims (12)

1. 일측에 제1 결합부가 형성된 제1 부재;
   상기 제1 부재가 삽입되는 내부공간을 구비한 제2 부재;
   상기 제1 부재의 길이방향으로 배치된 제1 회전축에 의해 상기 제2 부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1 결합부에 대응하는 제2 결합부를 구비하며, 상기 제1 회전축을 기준으로 상기 제2 결합부의 반대쪽으로 돌출된 연장부를 구비하는 멈춤부재;
   상기 멈춤부재의 상기 제2 결합부가 통과할 수 있도록 상기 제2 부재에 형성된 개방부;
   상기 제1 회전축과 직교하는 방향으로 배치된 제2 회전축에 의해 상기 제2 부재에 회전 가능하게 결합되며, 상기 연장부의 회전범위를 벗어난 해제위치까지 회전하거나, 상기 연장부의 내측면에 접촉하여 상기 멈춤부재의 회전을 방지할 수 있는 잠금위치까지 회전하며, 회전할 때 상기 연장부의 내측면에 접촉하는 접촉면을 구비하는 잠금부재
   를 포함하는 보행 외골격의 길이 조절 구조
2. 제1항에 있어서,
   상기 잠금부재의 상기 접촉면은 상기 제2 회전축의 중심으로부터 반경(d1)을 따라 형성된 원주면이고, 상기 접촉면의 양측에는 상기 제2 회전축의 중심까지의 거리가 상기 반경(d1)보다 짧은 주변부가 형성된 것을 특징으로 하는 보행 외골격의 길이 조절 구조
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 연장부의 내측면에는 상기 접촉면과의 마찰력을 높이기 위한 마찰력강화부재가 결합된 것을 특징으로 하는 보행 외골격의 길이 조절 구조
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 결합부는, 상기 제1 부재의 길이방향과 직교하는 방향으로 형성되고 상기 제1 부재의 길이방향을 따라 교대로 배치된 다수의 골과 다수의 마루를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 외골격의 길이 조절 구조
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재에는 길이방향을 따라 가이드홈이 형성되고, 상기 제2 부재 또는 상기 제1 부재에는 상기 가이드홈에 삽입되는 돌출부가 형성된 것을 특징으로 보행 외골격의 길이 조절 구조
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 부재의 일측에는 눈금자가 결합된 것을 특징으로 하는 보행 외골격의 길이 조절 구조
10. 제1 골격;
    상기 제1 골격의 일단에 회전 가능하게 결합된 제2 골격;
    상기 제1 골격의 타단에 회전 가능하게 결합된 제3 골격;
    상기 제2 골격의 하단에 회전 가능하게 결합된 발받침부;
    상기 제3 골격에 결합된 등받침부;
    상기 제1 골격, 상기 제2 골격, 상기 제3 골격 중에서 적어도 하나에 구비된 길이조절부
    를 포함하며, 상기 길이조절부는,
    일측에 제1 결합부가 형성된 제1 부재;
    상기 제1 부재가 삽입되는 내부공간을 구비한 제2 부재;
    상기 제1 부재의 길이방향으로 배치된 제1 회전축에 의해 상기 제2 부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1 결합부에 대응하는 제2 결합부를 구비하며, 상기 제1 회전축을 기준으로 상기 제2 결합부의 반대쪽으로 돌출된 연장부를 구비하는 멈춤부재;
    상기 멈춤부재의 상기 제2 결합부가 통과할 수 있도록 상기 제2 부재에 형성된 개방부;
    상기 제1 회전축과 직교하는 방향으로 배치된 제2 회전축에 의해 상기 제2 부재에 회전 가능하게 결합되며, 상기 연장부의 회전범위를 벗어난 해제위치까지 회전하거나, 상기 연장부의 내측면에 접촉하여 상기 멈춤부재의 회전을 방지할 수 있는 잠금위치까지 회전하며, 회전할 때 상기 연장부의 내측면에 접촉하는 접촉면을 구비하는 잠금부재
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 외골격
11. 제10항에 있어서,
    상기 잠금부재의 상기 접촉면은 상기 제2 회전축의 중심으로부터 반경(d1)을 따라 형성된 원주면이고, 상기 접촉면의 양측에는 상기 제2 회전축의 중심까지의 거리가 반경(d1)보다 짧은 주변부가 형성된 것을 특징으로 하는 보행 외골격
12. 제10항에 있어서,
    상기 제3 골격은 골반역할을 하며, 상기 길이조절부는 상기 제3 골격의 너비를 조절하는 제1 길이조절부와 상기 제3 골격의 깊이를 조절하는 제2 깊이조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행 외골격

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