KR102172546B1 - Joint device - Google Patents

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KR102172546B1
KR102172546B1 KR1020180137035A KR20180137035A KR102172546B1 KR 102172546 B1 KR102172546 B1 KR 102172546B1 KR 1020180137035 A KR1020180137035 A KR 1020180137035A KR 20180137035 A KR20180137035 A KR 20180137035A KR 102172546 B1 KR102172546 B1 KR 102172546B1
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gas cylinder
joint device
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ankle joint
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하태준
이지석
박현석
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현대로템 주식회사
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Abstract

본 발명은 발목관절장치를 수동관절로 구성하면서도 간단한 구조를 통해 기준자세를 유지할 수 있으며, 특히, 관절의 변위에 따라 비례적으로 증가하는 복원력을 구현하였으며, 전체적인 발목관절장치의 중량을 감소시켜 빠른 응답성능을 갖게 하여 고속보행을 가능하게 하는 발목관절장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 발목관절장치은, 정강이부, 발판부 및 상기 정강이부와 발판부를 연결하는 관절부를 포함하는 발목관절장치로서, 상기 정강이부에 구비되어 탄성가압력을 제공하는 탄성가압부 및 상기 관절부에 구비되어 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 작용하는 캠부를 포함하여 구성된 자세유지부;를 포함하여 구성된다. The present invention can maintain a standard posture through a simple structure while configuring an ankle joint device as a manual joint, and in particular, implements a resilience that increases proportionally according to the displacement of the joint, and reduces the overall weight of the ankle joint device to speed up It relates to an ankle joint device that enables high-speed walking by providing response performance.
The ankle joint device of the present invention for this purpose is an ankle joint device comprising a shin part, a footrest part, and a joint part connecting the shin part and the footrest part, and an elastic pressing part provided in the shin part to provide an elastic pressing force and the joint part It is configured to include; a posture holding unit configured to include a cam portion to which the elastic pressing force acts on the elastic pressing unit.

Description

관절장치{JOINT DEVICE}Joint device{JOINT DEVICE}

본 발명은 관절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 발목관절장치를 수동관절로 구성하면서도 간단한 구조를 통해 기준자세를 유지할 수 있으며, 특히, 관절의 변위에 따라 비례적으로 증가하는 복원력을 구현하였으며, 전체적인 발목관절장치의 중량을 감소시켜 빠른 응답성능을 갖게 하여 고속보행을 가능하게 하는 관절장치에 관한 것이다. The present invention relates to a joint device, and more particularly, while configuring an ankle joint device as a manual joint, it is possible to maintain a standard posture through a simple structure, and in particular, a resilience that increases proportionally according to the displacement of the joint is implemented. , It relates to a joint device that enables high-speed walking by reducing the weight of the overall ankle joint device to have a quick response performance.

기존의 전기모터 등으로 구성된 능동형 발목관절을 가지는 착용형 로봇 또는 족형로봇의 경우 자중 지지 및 고속 보행을 동시에 만족하기 위하여 고용량의 구동부를 사용하여 왔다. In the case of a wearable robot or a foot robot having an active ankle joint composed of a conventional electric motor, etc., a high-capacity driving unit has been used to simultaneously support self-weight and walk at high speed.

이는 발목관절의 중량을 증가시킴으로 인하여 고속보행 간 다리의 관성력을 증대시킴으로 인해 이를 지지하고 있는 무릎관절 및 고관절부에 더욱더 큰 용량의 구동부를 요구하게 되는 문제가 있다. This increases the weight of the ankle joint, thereby increasing the inertial force of the leg during high-speed walking, and thus, there is a problem in that a driving unit having a larger capacity is required for the knee joint and the hip joint supporting the same.

또한, 다리 중량이 증가함에 따라 고속동작의 구현이 더욱더 어려워지는 단점을 가지고 있다. In addition, as the weight of the leg increases, it is more difficult to implement the high-speed operation.

뿐만 아니라, 고용량의 발목관절 구동부 구동을 위하여 큰 에너지를 소비하게 되고 빠른 응답이 가능한 제어기의 구현을 어렵게 하는 문제가 있다. In addition, there is a problem in that a large amount of energy is consumed to drive the ankle joint driving unit with a high capacity, and it is difficult to implement a controller capable of quick response.

한편, 다른 종래기술로는 발목관절부의 자유도를 제공하고 자세 복귀를 위하여 탄성 부재 등을 사용하는 방식을 사용하였으나, 이는, 탄성 부재에 지나치게 큰 힘이 발생되어 관절부의 파손이 발생될 우려가 있고, 변위 또한 크지 않아 요구하는 관절변위를 만족시키기 어려운 문제가 있다. On the other hand, in the other prior art, a method of using an elastic member or the like to provide a degree of freedom of the ankle joint and to return a posture was used, but this may cause damage to the joint portion due to excessive force generated by the elastic member, There is a problem that it is difficult to satisfy the required joint displacement because the displacement is also not large.

미국등록특허 제6,299,588호(2001.10.9.)US Patent No. 6,299,588 (2001.10.9.)

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 발목관절장치를 수동관절로 구성하면서도 간단한 구조를 통해 기준자세를 유지할 수 있으며, 특히, 관절의 변위에 따라 비례적으로 증가하는 복원력을 구현하였으며, 전체적인 발목관절장치의 중량을 감소시켜 빠른 응답성능을 갖게 하여 고속보행을 가능하게 하는 발목관절장치를 제공함에 있다. An object of the present invention for solving the problems according to the prior art, while configuring the ankle joint device as a manual joint, it is possible to maintain a reference posture through a simple structure, and in particular, a restoring force that increases proportionally according to the displacement of the joint. It is implemented and aims to provide an ankle joint device that enables high-speed walking by reducing the weight of the overall ankle joint device to provide a quick response performance.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 발목관절장치는, 정강이부, 발판부 및 상기 정강이부와 발판부를 연결하는 관절부를 포함하는 발목관절장치로서, 상기 정강이부에 구비되어 탄성가압력을 제공하는 탄성가압부 및 상기 관절부에 구비되어 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 작용하는 캠부를 포함하여 구성된다. An ankle joint device of the present invention for solving the above technical problem is an ankle joint device comprising a shin part, a stool part, and a joint part connecting the shin part and the stool part, and is provided in the shin part to provide an elastic pressing force. It is configured to include a pressing portion and a cam portion provided in the joint portion, the elastic pressing force of the elastic pressing portion acts.

바람직하게, 상기 캠부는, 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 최소화되는 저고도면; 및 상기 저고도면의 주변으로 연장되어 형성된 고고도면;을 포함하여 형성될 수 있다. Preferably, the cam portion, a low elevation surface in which the elastic pressing force of the elastic pressing portion is minimized; And a high elevation surface formed to extend around the low elevation surface.

바람직하게, 상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 대칭형으로 형성될 수 있다. Preferably, the high elevation surface may be formed in a symmetrical shape based on the center of the low elevation surface.

바람직하게, 상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 비대칭형으로 형성될 수 있다. Preferably, the high elevation surface may be formed in an asymmetric shape based on the center of the low elevation surface.

바람직하게, 상기 탄성가압부는, 상기 정강이부에 내장되는 가스실린더튜브, 상기 가스실린더튜브의 일측에 상기 관절부를 향하여 연장된 가스실린더로드 및 상기 가스실린더로드의 단부에 구비된 구름수단을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the elastic pressing unit comprises a gas cylinder tube embedded in the shank, a gas cylinder rod extending toward the joint on one side of the gas cylinder tube, and a rolling means provided at an end of the gas cylinder rod. Can be.

바람직하게, 상기 구름수단은, 일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 로드핀홀이 형성된 로드소켓; 상기 로드소켓의 로드핀홀에 조립되는 로드핀; 및 상기 로드소켓의 양측에 위치하도록 상기 로드핀에 삽입되는 복수의 가압베어링;를 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the rolling means includes: a load socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod on one side and a load pin hole formed on the other side; A load pin assembled in the load pin hole of the load socket; And a plurality of pressure bearings inserted into the load pin to be positioned on both sides of the load socket.

바람직하게, 상기 구름수단은, 일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 볼 수용홈이 형성된 로드소켓; 및 상기 볼 수용홈에 구비된 강구볼;을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the rolling means includes: a rod socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod on one side and a ball receiving groove formed on the other side; And a steel ball ball provided in the ball receiving groove.

바람직하게, 상기 로드핀의 양단에 대응하는 상기 정강이부의 대응부에는, 상기 로드핀의 작동방향에 대응하여 한 쌍의 로드핀 슬릿이 형성되고, 상기 로드핀의 양단에는 상기 로드핀 슬릿에 걸려 지지되는 체결구가 조립될 수 있다. Preferably, a pair of load pin slits are formed at corresponding portions of the shank portions corresponding to both ends of the load pin, and are supported by the load pin slits at both ends of the load pin. Fasteners can be assembled.

바람직하게, 상기 가스실린더튜브의 타측에 대응하는 상기 정강이부의 대응부에는, 단부가 상기 가스실린더튜브의 타측에 맞닿도록 상기 정강이부에 나사방식으로 체결된 조절볼트;가 구비될 수 있다. Preferably, in the corresponding portion of the shank portion corresponding to the other side of the gas cylinder tube, an adjustment bolt screwed to the shank portion so that the end abuts against the other side of the gas cylinder tube; may be provided.

바람직하게, 상기 정강이부는, 상기 가스실린더튜브의 일부분이 장착되는 원통형 홈부가 형성된 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임에 장착된 가스실린더튜브의 노출부를 커버하는 커버 프레임;을 포함하여 구성되며, 상기 조절볼트는 상기 커버프레임의 일측 단부에 나사방식으로 체결될 수 있다. Preferably, the shank portion, a main frame formed with a cylindrical groove portion to which a portion of the gas cylinder tube is mounted; And a cover frame that covers the exposed portion of the gas cylinder tube mounted on the main frame, and the adjustment bolt may be fastened to one end of the cover frame in a screw manner.

바람직하게, 상기 정강이부에는 상기 조절볼트의 변위를 시각적으로 확인할 수 있는 눈금이 표시되어 있도록 구성될 수 있다. Preferably, the shin part may be configured to display a scale for visually checking the displacement of the adjustment bolt.

바람직하게, 상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 평행하게 배치될 수 있다. Preferably, a direction in which the main frame is extended and a direction in which the gas cylinder tube is extended may be disposed parallel to each other.

바람직하게, 상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 경사지게 배치될 수 있다. Preferably, a direction in which the main frame is extended and a direction in which the gas cylinder tube is extended may be disposed to be inclined to each other.

바람직하게, 상기 정강이부와 상기 관절부의 연결부는, 상기 관절부를 관통하되 중심부의 직경이 작도록 양측에 단차부가 형성된 단차홀; 상기 단차홀에 삽입되는 힌지핀; 상기 힌지핀의 양측에 삽입되어 상기 단차홀의 단차부에 지지되는 한 쌍의 힌지베어링; 및 상기 정강이부에 형성되어 상기 힌지핀의 양측이 삽입되는 한 쌍의 힌지홈;을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the connecting portion of the shin portion and the joint portion, a stepped hole having a stepped portion formed on both sides so as to pass through the joint portion but have a small diameter of the central portion; A hinge pin inserted into the stepped hole; A pair of hinge bearings inserted into both sides of the hinge pin and supported on the stepped portion of the stepped hole; And a pair of hinge grooves formed on the shank and into which both sides of the hinge pin are inserted.

바람직하게, 상기 관절부와 상기 발판부의 연결부는, 상기 관절부에 구비된 관절힌지브라켓; 상기 관절힌지브라켓에 대응하여 상기 발판부에 구비된 발판힌지브라켓; 및 상기 관절힌지브라켓과 상기 발판힌지브라켓에 삽입되는 핀볼트;를 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the connecting portion of the joint portion and the footrest portion, a joint hinge bracket provided in the joint portion; A footrest hinge bracket provided on the footrest portion corresponding to the joint hinge bracket; And a pin bolt inserted into the joint hinge bracket and the footrest hinge bracket.

바람직하게, 상기 관절힌지브라켓은 상기 발판부의 상면에 수평하도록 연장형성되고, 상기 관절힌지브라켓에 대응하는 상기 발판부의 대응부에는 연장편이 형성되며, 상기 연장편의 상부에 상기 발판힌지브라켓이 상방으로 형성될 수 있다. Preferably, the joint hinge bracket is formed to extend horizontally to the upper surface of the footrest, an extension piece is formed at a corresponding portion of the footrest corresponding to the joint hinge bracket, and the footrest hinge bracket is formed upward on the extension piece Can be.

바람직하게, 상기 관절부의 중앙 일측편에 일단부가 걸려 지지되고, 상기 연장편에 타단부가 걸려 지지되어 상기 관절부에 대해 상기 발판부가 펼쳐진 상태로 유지하는 탄성스프링;을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, one end portion is hooked and supported on one side of the center of the joint portion, and the other end portion is hooked and supported on the extension piece to maintain the footrest portion in an unfolded state with respect to the joint portion; may include a.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 관절장치는, 근위 파트(proximal part)와 원위 파트(distal part)가 1축 회전이 가능하도록 연결된 관절장치로서, 근위 파트에 구비되어 상기 원위 파트를 향하여 탄성가압력을 제공하는 탄성가압부; 및 상기 원위 파트에 구비되어 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 작용하는 캠부를 포함하여 구성된다. The joint device of the present invention for solving the above technical problem is a joint device in which a proximal part and a distal part are connected so that one-axis rotation is possible, and is provided in the proximal part and has elasticity toward the distal part. An elastic pressing unit for providing pressure; And a cam portion provided on the distal part to which an elastic pressing force of the elastic pressing portion acts.

바람직하게, 상기 캠부는, 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 최소화되는 저고도면; 및 상기 저고도면의 주변으로 연장되어 형성된 고고도면;을 포함하여 형성될 수 있다. Preferably, the cam portion, a low elevation surface in which the elastic pressing force of the elastic pressing portion is minimized; And a high elevation surface formed to extend around the low elevation surface.

바람직하게, 상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 대칭형으로 형성될 수 있다. Preferably, the high elevation surface may be formed in a symmetrical shape based on the center of the low elevation surface.

바람직하게, 상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 비대칭형으로 형성될 수 있다. Preferably, the high elevation surface may be formed in an asymmetric shape based on the center of the low elevation surface.

바람직하게, 상기 탄성가압부는, 상기 근위 파트에 내장되는 가스실린더튜브, 상기 가스실린더튜브의 일측에 상기 원위 파트를 향하여 연장된 가스실린더로드 및 상기 가스실린더로드의 단부에 구비된 구름수단을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the elastic pressing unit comprises a gas cylinder tube embedded in the proximal part, a gas cylinder rod extending toward the distal part on one side of the gas cylinder tube, and a rolling means provided at an end of the gas cylinder rod. Can be configured.

바람직하게, 상기 구름수단은, 일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 로드핀홀이 형성된 로드소켓; 상기 로드소켓의 로드핀홀에 조립되는 로드핀; 및 상기 로드소켓의 양측에 위치하도록 상기 로드핀에 삽입되는 복수의 가압베어링;을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the rolling means includes: a load socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod on one side and a load pin hole formed on the other side; A load pin assembled in the load pin hole of the load socket; And a plurality of pressure bearings inserted into the load pin to be positioned on both sides of the load socket.

바람직하게, 상기 구름수단은, 일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 볼 수용홈이 형성된 로드소켓; 및 상기 볼 수용홈에 구비된 강구볼;을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the rolling means includes: a rod socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod on one side and a ball receiving groove formed on the other side; And a steel ball ball provided in the ball receiving groove.

바람직하게, 상기 로드핀의 양단에 대응하는 상기 근위 파트의 대응부에는, 상기 로드핀의 작동방향에 대응하여 한 쌍의 로드핀 슬릿이 형성되고, 상기 로드핀의 양단에는 상기 로드핀 슬릿에 걸려 지지되는 체결구가 조립될 수 있다. Preferably, a pair of load pin slits are formed at corresponding portions of the proximal parts corresponding to both ends of the load pin, and a pair of load pin slits are formed at both ends of the load pin, and the load pin slit is caught on both ends of the load pin. Supported fasteners can be assembled.

바람직하게, 상기 가스실린더튜브의 타측에 대응하는 상기 근위 파트의 대응부에는, 단부가 상기 가스실린더튜브의 타측에 맞닿도록 상기 근위 파트에 나사방식으로 체결된 조절볼트;가 구비될 수 있다. Preferably, the corresponding portion of the proximal part corresponding to the other side of the gas cylinder tube, an adjustment bolt screwed to the proximal part so that the end abuts the other side of the gas cylinder tube; may be provided.

바람직하게, 상기 근위 파트는, 상기 가스실린더튜브의 일부분이 장착되는 원통형 홈부가 형성된 메인 프레임; 및 상기 메인 프레임에 장착된 가스실린더튜브의 노출부를 커버하는 커버 프레임;을 포함하여 구성되며, 상기 조절볼트는 상기 커버프레임의 일측 단부에 나사방식으로 체결될 수 있다. Preferably, the proximal part comprises: a main frame having a cylindrical groove in which a portion of the gas cylinder tube is mounted; And a cover frame that covers the exposed portion of the gas cylinder tube mounted on the main frame, and the adjustment bolt may be fastened to one end of the cover frame in a screw manner.

바람직하게, 상기 근위 파트에는 상기 조절볼트의 변위를 시각적으로 확인할 수 있는 눈금이 표시되어 있도록 구성될 수 있다. Preferably, the proximal part may be configured such that a scale for visually checking the displacement of the adjustment bolt is displayed.

바람직하게, 상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 평행하게 배치될 수 있다. Preferably, a direction in which the main frame is extended and a direction in which the gas cylinder tube is extended may be disposed parallel to each other.

바람직하게, 상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 경사지게 배치될 수 있다. Preferably, a direction in which the main frame is extended and a direction in which the gas cylinder tube is extended may be disposed to be inclined to each other.

바람직하게, 상기 근위 파트와 상기 원위 파트의 연결부는, 상기 원위 파트를 관통하되 중심부의 직경이 작도록 양측에 단차부가 형성된 단차홀; 상기 단차홀에 삽입되는 힌지핀; 상기 힌지핀의 양측에 삽입되어 상기 단차홀의 단차부에 지지되는 한 쌍의 힌지베어링; 및 상기 근위 파트에 형성되어 상기 힌지핀의 양측이 삽입되는 한 쌍의 힌지홈;을 포함하여 구성될 수 있다. Preferably, the connection part between the proximal part and the distal part includes: a stepped hole penetrating the distal part but having stepped portions formed on both sides thereof so that the diameter of the center thereof is small; A hinge pin inserted into the stepped hole; A pair of hinge bearings inserted into both sides of the hinge pin and supported on the stepped portion of the stepped hole; And a pair of hinge grooves formed in the proximal part and into which both sides of the hinge pin are inserted.

상술한 바와 같은 본 발명은, 발목관절장치를 수동관절로 구성하면서도 간단한 구조를 통해 기준자세를 유지할 수 있으며, 특히, 관절의 변위에 따라 비례적으로 증가하는 복원력을 구현하여 경량이면서도 고속 동작이 가능한 장점이 있다. The present invention as described above, while configuring the ankle joint device as a manual joint, it is possible to maintain a standard posture through a simple structure, and in particular, by implementing a resilience that increases proportionally according to the displacement of the joint, it is possible to operate at a high speed while being lightweight. There is an advantage.

구체적으로, 2자유도의 회전축을 가지며 각각의 회전축은 회전에 대한 저항력을 가지며, 다른 관점에서 기준자세로 복귀할 수 있는 복원력을 구비하여 기준자세로 유지할 수 있게 된다. Specifically, it has a rotation axis of 2 degrees of freedom, and each rotation axis has a resistance to rotation, and has a restoring force capable of returning to the reference position from a different viewpoint, so that it can be maintained in the reference position.

또한, 고속, 고토크를 요구하는 발목관절장치에 있어서 스프링 등과 같은 수동형의 에너지저장매체를 사용하여 발목관절의 중량을 감소시켜 빠른 응답성능을 갖게 하여 고속보행이 가능한 이점이 있다. In addition, in the ankle joint device that requires high speed and high torque, there is an advantage that high-speed walking is possible by reducing the weight of the ankle joint by using a passive energy storage medium such as a spring to provide a quick response performance.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 정면사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 배면사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 정강이부와 탄성가압부를 도시한 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 정강이부와 관절부를 도시한 분해사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 관절부와 발판부를 도시한 분해사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 탄성가압부와 캠부의 작동을 도시한 작동도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 관절부와 발판부의 작동을 도시한 작동도이다.
도 13은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 관절장치의 캠부를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 관절장치의 탄성가압부를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 관절장치의 탄성가압부 배치 상태를 도시한 도면이다. 1 is a front perspective view showing a joint device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a rear perspective view showing a joint device according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view showing a joint device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view showing a joint device according to an embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view showing a joint device according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an exploded perspective view showing the shin portion and the elastic pressing portion of the joint device according to an embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view showing the shin and joints of the joint device according to an embodiment of the present invention.
8 is an exploded perspective view showing a joint portion and a footrest portion of the joint device according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are operational diagrams showing the operation of the elastic pressing portion and the cam portion of the joint device according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are operation diagrams showing the operation of the joint portion and the footrest portion of the joint device according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing a cam portion of the joint device according to another embodiment of the present invention.
14 is a view showing an elastic pressing part of the joint device according to another embodiment of the present invention.
15 is a view showing an arrangement state of an elastic pressing part of the joint device according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다. The present invention can be implemented in various other forms without departing from the technical spirit or main features thereof. Accordingly, the embodiments of the present invention are merely illustrative in all respects and should not be interpreted as limiting.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’있다거나 ‘접속되어’있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being'connected' or'connected' to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘직접 연결되어’있다거나 ‘직접 접속되어’있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. On the other hand, when a component is referred to as being'directly connected' or'directly connected' to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, ‘포함하다’또는 ‘구비하다’, ‘가지다’등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as'include','include','have', etc. are intended to designate the existence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It is to be understood that the possibility of the presence or addition of other features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, or further other features, is not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 발목관절장치는 착용로봇 또는 족형로봇의 발목관절에 적용 가능한 관절장치이며, 이하 본 발명의 일실시예에 따른 발목관절장치는 착용로봇에 적용된 경우를 예시하여 설명하도록 한다. The ankle joint device of the present invention is a joint device applicable to an ankle joint of a wearable robot or a foot-type robot, and the ankle joint device according to an embodiment of the present invention will be described by exemplifying a case applied to a wearing robot.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 정면사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 배면사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 정면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 측면도이다. 1 is a front perspective view showing a joint device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a rear perspective view showing a joint device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a joint according to an embodiment of the present invention A front view showing the device, Figure 4 is a side view showing a joint device according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 발목관절장치는 정강이부(100), 관절부(200) 및 발판부(300)를 포함하여 구성된다. 1 to 4, the ankle joint apparatus according to an embodiment of the present invention includes a shin part 100, a joint part 200, and a footrest part 300.

상기 정강이부(100)는 인체의 정강이 부분에 대응하는 부분이고, 상기 관절부(200)는 인체의 발목 관절 부분에 대응하는 부분이며, 상기 발판부(300)는 인체의 발 또는 발바닥 부분에 대응하는 부분이다. The shin part 100 is a part corresponding to the shin part of the human body, the joint part 200 is a part corresponding to the ankle joint part of the human body, and the footrest part 300 is a part corresponding to the foot or sole part of the human body. Part.

상기 관절부(200)는 상기 정강이부(100)의 하부와 상기 발판부(300)의 일측부에 각각 연결되며, 상기 관절부(200)를 통해 상기 정강이부(100)를 기준으로 상기 발판부(300)가 전후좌우로 2축 관절 운동이 가능하게 된다. The joint portion 200 is connected to a lower portion of the shin portion 100 and one side portion of the footrest portion 300, respectively, and the footrest portion 300 based on the shank portion 100 through the joint portion 200 ) Is possible to perform biaxial joint movement back and forth, left and right.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치를 도시한 분해사시도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 정강이부와 탄성가압부를 도시한 분해사시도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 정강이부와 관절부를 도시한 분해사시도, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 관절장치의 관절부와 발판부를 도시한 분해사시도이다. Figure 5 is an exploded perspective view showing a joint device according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is an exploded perspective view showing the shin portion and the elastic pressing portion of the joint device according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is of the present invention An exploded perspective view showing the shin part and the joint part of the joint device according to an embodiment, and FIG. 8 is an exploded perspective view showing the joint part and the footrest part of the joint device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 상기 정강이부(100)에 대하여 설명하도록 한다. First, the shin part 100 will be described.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정강이부(100)는 전체적인 뼈대 부분을 형성하는 메인 프레임(110)과 상기 메인 프레임(110)의 하부 일측면에 조립되는 커버 프레임(120)을 포함하여 구성된다. 5 and 6, the shank portion 100 includes a main frame 110 forming an overall skeleton portion and a cover frame 120 assembled on a lower side of the main frame 110 It is composed by

구체적으로, 상기 정강이부(100)를 구성하는 메인 프레임(110)은 소정 길이로 길게 연장되도록 형성된 프레임으로서, 하부 일측면에는 탄성가압부(130)를 구성하는 가스실린더튜브(131)의 일부분이 장착되는 원통형 홈부(110h)가 형성된다. Specifically, the main frame 110 constituting the shank 100 is a frame formed to extend to a predetermined length, and a portion of the gas cylinder tube 131 constituting the elastic pressing unit 130 is on one side of the lower side. A cylindrical groove portion 110h to be mounted is formed.

상기 커버 프레임(120)은 상기 메인 프레임(110)의 원통형 홈부(110h)를 커버하도록 상기 메인 프레임(110)의 하부 일측에 조립되며, 상기 메인 프레임(110)에 장착된 가스실린더튜브(131)를 커버하는 원통형 홈부(120h)가 형성된다. The cover frame 120 is assembled on one lower side of the main frame 110 to cover the cylindrical groove portion 110h of the main frame 110, and the gas cylinder tube 131 mounted on the main frame 110 A cylindrical groove portion 120h covering the is formed.

상기 탄성가압부(130)는 상기 정강이부(100)의 내부에 구비되어 관절부(200) 측을 향하여 탄성가압력을 가하기 위한 부분으로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정강이부(100)의 메인 프레임(110)과 커버 프레임(120)의 사이에 내장되는 가스실린더튜브(131), 상기 가스실린더튜브(131)의 일측에 관절부(200)를 향하여 연장된 가스실린더로드(132) 및 상기 가스실린더로드(132)의 단부에 구비되어 상기 관절부(200)의 캠부(210)에 접촉되어 구름운동하는 구름수단(133)을 포함하여 구성될 수 있다. The elastic pressing part 130 is provided inside the shank part 100 to apply an elastic pressing force toward the joint part 200, and as shown in FIG. 6, the main part of the shank part 100 A gas cylinder tube 131 interposed between the frame 110 and the cover frame 120, a gas cylinder rod 132 extending toward the joint 200 at one side of the gas cylinder tube 131, and the gas cylinder It may be configured to include a rolling means 133 provided at the end of the rod 132 in contact with the cam portion 210 of the joint portion 200 for rolling.

한편, 상기 구름수단(133)은 로드소켓(133-1), 로드핀(133-2), 복수의 가압베어링(133-3)을 포함하여 구성될 수 있다. On the other hand, the rolling means 133 may be configured to include a load socket (133-1), a load pin (133-2), a plurality of pressure bearings (133-3).

상기 로드소켓(133-1)의 일측 단부에는 상기 가스실린더로드(132)에 삽입되는 삽입홀(113-1h1)이 형성되어 상기 가스실린더로드(132)의 단부에 삽입되고, 상기 로드소켓(133-1)의 타측 단부에는 상기 로드핀(133-2)이 삽입되어 조립되는 로드핀홀(113-1h2)이 형성된다. An insertion hole 113-1h1 inserted into the gas cylinder rod 132 is formed at one end of the load socket 133-1 to be inserted into the end of the gas cylinder rod 132, and the load socket 133 A load pin hole 113-1h2 into which the load pin 133-2 is inserted and assembled is formed at the other end of -1).

상기 복수의 가압베어링(133-3)은 상기 로드소켓(133-1)의 양측에 각각 위치하도록 상기 로드핀(133-2)에 축삽입되며, 상기 로드소켓(133-1)과 상기 가압베어링(133-3)의 사이에는 마찰방지를 위한 와셔가 삽입될 수 있다. The plurality of pressure bearings (133-3) are shaft-inserted into the load pin (133-2) so as to be respectively positioned on both sides of the load socket (133-1), the load socket (133-1) and the pressure bearing A washer for preventing friction may be inserted between (133-3).

한편, 상기 메인 프레임(110)이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브(131)의 연장형성된 방향은 서로 평행하거나 경사지도록 배치될 수 있다. Meanwhile, a direction in which the main frame 110 is extended and a direction in which the gas cylinder tube 131 is extended may be arranged to be parallel or inclined to each other.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(110)이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브(131)의 연장형성된 방향이 서로 평행한 경우에는, 측면을 기준으로 상기 메인 프레임(110)과 상기 발판부(300)가 수직하게 배치되는 것을 기본자세로 유지할 수 있다. For example, as shown in FIG. 9, when the direction in which the main frame 110 is extended and the direction in which the gas cylinder tube 131 is extended are parallel to each other, the main frame 110 ) And the footrest part 300 may be vertically arranged in a basic posture.

한편, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 메인 프레임(110)이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브(131)의 연장형성된 방향이 서로 'α°'의 각도로 경사진 경우에는, 상기 메인 프레임(110)에 대해 상기 발판부(300)가 'α°'의 각도로 경사진 자세를 기본 자세로 유지할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 15, when the direction in which the main frame 110 is extended and the direction in which the gas cylinder tube 131 is extended are inclined at an angle of'α°', the main frame ( With respect to 110), the footrest part 300 may maintain a basic posture inclined at an angle of'α°'.

즉, 상기 메인 프레임(110)이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브(131)의 연장형성된 방향을 평행 또는 경사지게 형성함에 따라 발판부(300)의 기본 유지 자세를 원하는 각도로 설정할 수 있다. That is, as the direction in which the main frame 110 is extended and the direction in which the gas cylinder tube 131 is extended are formed to be parallel or inclined, the basic holding posture of the footrest part 300 may be set to a desired angle.

한편, 상기 구름수단(133)의 가스실린더로드(132)의 직진운동을 가이드하기 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 로드핀(133-2)의 양단에 대응하는 상기 정강이부(100)의 대응부에는, 상기 로드핀(133-2)의 작동방향에 대응하여 한 쌍의 로드핀 슬릿(100s)이 형성되고, 상기 로드핀(133-2)의 양단에는 상기 로드핀 슬릿(100s)에 걸려 지지되는 체결구(133-4)가 조립될 수 있다. On the other hand, in order to guide the linear movement of the gas cylinder rod 132 of the rolling means 133, as shown in FIG. 6, the shank portion 100 corresponding to both ends of the load pin 133-2 In the corresponding portion of, a pair of load pin slits 100s are formed corresponding to the operating direction of the load pin 133-2, and the load pin slits 100s at both ends of the load pin 133-2 A fastener 133-4 that is supported by hanging on may be assembled.

따라서, 상기 로드핀 슬릿(100s)에 상기 체결구(133-4)가 걸려진 상태에서 상기 로드핀(133-2)의 양단이 상기 로드핀 슬릿(100s)의 형성 방향을 따라서 왕복 이동이 안내될 수 있고, 이를 통해 상기 가스실린더로드(132)의 직진운동이 안정적으로 이루어질 수 있게 된다. Therefore, in a state in which the fasteners 133-4 are hung on the load pin slit 100s, both ends of the load pin 133-2 guide the reciprocating movement along the formation direction of the load pin slit 100s. Through this, the straight movement of the gas cylinder rod 132 can be stably performed.

한편, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가스실린더튜브(131)의 타측에 대응하는 상기 정강이부(100)의 대응부에는, 단부가 상기 가스실린더튜브(131)의 타측에 맞닿도록 상기 정강이부(100)에 나사방식으로 체결된 조절볼트(140)가 구비될 수 있으며, 구체적으로, 상기 조절볼트(140)는 상기 커버프레임의 일측 단부에 형성된 나사홀(122h)에 나사방식으로 체결될 수 있다. On the other hand, as shown in Figs. 6 and 9, the corresponding portion of the shank 100 corresponding to the other side of the gas cylinder tube 131, so that the end abuts against the other side of the gas cylinder tube 131. An adjustment bolt 140 fastened to the shank 100 in a screw manner may be provided. Specifically, the adjustment bolt 140 is screwed into a screw hole 122h formed at one end of the cover frame. Can be fastened.

따라서, 상기 조절볼트(140)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킴에 따라 상기 조절볼트(140)의 단부 위치가 가변되고, 이를 통해 상기 가스실린더튜브(131)의 위치를 가변시킬 수 있게 되어 상기 가스실린더튜브(131)의 압축력 조절을 할 수 있고, 결과적으로 탄성가압부(130)의 탄성력을 조절할 수 있게 된다. Accordingly, as the adjustment bolt 140 is rotated in the forward or reverse direction, the end position of the adjustment bolt 140 is changed, and the position of the gas cylinder tube 131 can be changed through this, so that the gas cylinder The compression force of the tube 131 can be adjusted, and as a result, the elastic force of the elastic pressing unit 130 can be adjusted.

즉, 상기 탄상가압부(110)의 탄성력을 조절함에 따라 기본 유지 자세로 복원되려 하는 복원력의 크기를 설정할 수 있는 것이다. That is, it is possible to set the amount of the restoring force to be restored to the basic holding posture by adjusting the elastic force of the bullet wound pressing unit 110.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 조절볼트(140)의 머리 부분에 대응하는 상기 정강이부(100)의 대응부에는 상기 조절볼트(140)의 변위를 시각적으로 확인할 수 있는 눈금이 표시되어 있을 수 있으며, 상기 눈금을 통해 변위량을 확인할 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 6, the corresponding portion of the shank 100 corresponding to the head of the adjustment bolt 140, a scale for visually confirming the displacement of the adjustment bolt 140 is displayed. There may be, and the amount of displacement can be checked through the scale.

한편, 상술한 구름수단(133)은 베어링을 포함하여 구성된 경우에 대해 예시하였지만 베어링을 대체하여 강구볼이 적용될 수도 있음은 물론이다. On the other hand, the above-described rolling means 133 has been exemplified for the case of including a bearing, but it goes without saying that a steel ball ball may be applied in place of the bearing.

예컨대, 상기 구름수단(133)은, 도 14에 도시된 바와 같이, 일측에 상기 가스실린더로드(132)에 삽입되는 삽입홀(113-1h1)이 형성되고, 타측에 볼 수용홈(113-1h3)이 형성된 로드소켓(113-1') 및 상기 볼 수용홈(113-1h3)에 구비된 강구볼(B)을 포함하는 구조로 구성될 수도 있다. For example, the rolling means 133, as shown in FIG. 14, has an insertion hole 113-1h1 inserted into the gas cylinder rod 132 on one side, and a ball receiving groove 113-1h3 on the other side. ) May be formed in a structure including a rod socket 113-1' and a steel ball ball B provided in the ball receiving groove 113-1h3.

다음으로, 상기 관절부(200)에 대하여 설명하도록 한다. Next, the joint part 200 will be described.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 관절부(200)는 상기 정강이부(100)의 하부에 1축 회전이 가능하도록 연결되는 부분이다. As shown in FIG. 7, the joint part 200 is a part connected to the lower part of the shin part 100 so as to be capable of uniaxial rotation.

구체적으로, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 정강이부(100)와 상기 관절부(200)가 1축 회전이 가능하도록 연결하는 구성은, 상기 관절부(200)의 상부를 관통하되 중심부의 직경이 작도록 양측에 단차부(201)가 형성된 단차홀(201h), 상기 단차홀(201h)에 삽입되는 힌지핀(202), 상기 힌지핀(202)의 양측에 삽입되어 상기 단차홀(201h)의 단차부(201)에 지지되는 한 쌍의 힌지베어링(203) 및 상기 정강이부(100)에 형성되어 상기 힌지핀(202)의 양측이 삽입되는 한 쌍의 힌지홈(104)을 포함하여 구성될 수 있다. Specifically, as shown in FIGS. 5 and 7, the configuration in which the shin part 100 and the joint part 200 are connected so as to be uniaxially rotated is through the upper part of the joint part 200 but at the center. Step hole 201h with stepped portions 201 formed on both sides to have a small diameter, a hinge pin 202 inserted into the stepped hole 201h, and inserted into both sides of the hinge pin 202 to be inserted into the stepped hole 201h ), including a pair of hinge bearings 203 supported on the stepped portion 201 and a pair of hinge grooves 104 formed on the shank 100 and into which both sides of the hinge pin 202 are inserted. Can be configured.

한편, 상기 힌지핀(202)의 양단에는 상기 한 쌍의 힌지홈(104)을 관통하는 체결구(205)가 체결될 수 있다. Meanwhile, fasteners 205 passing through the pair of hinge grooves 104 may be fastened to both ends of the hinge pin 202.

한편, 도 7, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 정강이부(100)의 탄성가압부(130)를 구성하는 구름수단(133)의 가압베어링(133-3)에 대응하는 관절부(200)의 대응부에는 상기 탄성가압부(130)의 탄성가압력이 작용하는 캠부(210)가 일체로 형성된다. On the other hand, as shown in FIGS. 7, 9 and 10, a joint portion corresponding to the pressure bearing 133-3 of the rolling means 133 constituting the elastic pressure portion 130 of the shank portion 100 ( The corresponding portion of 200) is integrally formed with a cam portion 210 to which the elastic pressing force of the elastic pressing portion 130 acts.

상기 캠부(210)는 상기 탄성가압부(130)에 의해 가해지는 탄성가압력에 의해 상기 관절부(200)가 기본 유지 자세로 유지될 수 있도록 기능하는 부분이다. The cam part 210 is a part that functions so that the joint part 200 can be maintained in a basic holding position by the elastic pressing force applied by the elastic pressing part 130.

즉, 상기 탄성가압부(130)에 의한 가압력을 최소화시키는 캠부(210)의 대응면이 상기 가압베어링(133-3)과 마주하도록 캠부가 작동하게 된다. That is, the cam unit is operated so that the corresponding surface of the cam unit 210 for minimizing the pressing force by the elastic pressing unit 130 faces the pressing bearing 133-3.

구체적으로, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 캠부(210)는 상기 탄성가압부(130)의 탄성가압력이 최소화되는 저고도면(211) 및 상기 저고도면(211)의 주변으로 연장되어 상기 저고도면(211)보다 높게 형성된 고고도면(212)을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서, 저고도와 고고도는 상기 단차홀(201h)의 중심축선을 기준으로 하는 반지름 길이를 기준으로 정의될 수 있다. Specifically, as shown in Figs. 9 and 10, the cam part 210 extends around the low elevation surface 211 and the low elevation surface 211 in which the elastic pressing force of the elastic pressing unit 130 is minimized. It may be formed including a high elevation surface 212 formed higher than the low elevation surface 211. Here, the low altitude and the high altitude may be defined based on a radius length based on the central axis of the stepped hole 201h.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 탄성가압부(130)의 가압베어링(133-3)이 상기 저고도면(211)에 위치한 상태에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 관절부(200)가 외력에 의해 전방측 또는 후방측으로 회동하게 되면, 상기 탄성가압부(130)의 가압베어링(133-3)이 고고도면(212)에 마주하게 되어 탄성가압력이 높아지게 된다. Therefore, as shown in FIG. 9, in a state in which the pressure bearing 133-3 of the elastic pressing part 130 is located on the low elevation surface 211, as shown in FIG. 10, the joint part 200 When is rotated to the front side or the rear side by an external force, the pressing bearing (133-3) of the elastic pressing unit 130 faces the high elevation surface 212, thereby increasing the elastic pressing force.

이후에, 상기 관절부(200)에 작용하는 외력이 사라지게 되면, 상기 탄성가압부(130)의 탄성가압력이 낮아지게 하는 상기 탄성가압부(130)와 상기 캠부(210)의 상호 작동에 의해 상기 탄성가압부(130)의 가압베어링(133-3)은 다시 도 9와 같이 상기 저고도면(211)으로 마주하는 상태로 복원된다. 즉, 상기 관절부(200)가 원래의 자세(또는 위치)로 회동하게 되는 것이다. Thereafter, when the external force acting on the joint part 200 disappears, the elastic pressing part 130 and the cam part 210 mutually operate to lower the elastic pressing force of the elastic pressing part 130. The pressure bearing 133-3 of the pressing part 130 is restored to a state facing the low elevation surface 211 as shown in FIG. 9. That is, the joint part 200 is rotated to its original posture (or position).

한편, 상기에서는 상기 저고도면(211)의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면(212)이 대칭형으로 형성된 경우에 대해 설명하였지만, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 저고도면(211)의 중심을 기준으로 하여 고고도면(212', 212'')이 비대칭형으로 형성될 수도 있으며, 이러한 경우에는, 상기 관절부(200)가 외력에 의해 전방측 또는 후방측으로 회동한 후 복원되는 복원력을 서로 다르게 할 수 있다. Meanwhile, in the above, a case in which the high elevation surface 212 is formed in a symmetrical shape has been described based on the center of the low elevation surface 211, but as shown in FIG. 13, the center of the low elevation surface 211 As a result, the high elevation surfaces 212 ′ and 212 ″ may be formed in an asymmetrical shape, and in this case, the restoring force restored after the joint portion 200 is rotated to the anterior or posterior side by an external force can be different have.

예컨대, 전방측 고고도면(212`)의 높이가 후방측 고고도면(212``)의 높이보다 낮게 형성된 경우에는, 도 13의 시계방향으로 상기 관절부(200)가 회동한 상태의 복원력보다 도 13의 반시계방향으로 상기 관절부(200)가 회동한 상태의 복원력이 더 크게 작용할 수 있게 된다. For example, when the height of the front elevation surface 212 ′ is lower than the height of the rear elevation surface 212 ″, the restoring force of the joint portion 200 rotated in the clockwise direction of FIG. 13 The restoring force in the state in which the joint portion 200 is rotated in the counterclockwise direction of may be applied to a greater extent.

다음으로, 상기 발판부(300)에 대하여 설명하도록 한다. Next, the scaffolding part 300 will be described.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 발판부(300)는 상기 관절부(200)의 하부에 1축 회전이 가능하도록 연결되는 부분으로서, 상기 정강이부(100)와 관절부(200)의 회전축에 대해 직교하는 방향으로 1축 회전이 가능하도록 구성된다. 즉, 상기 발판부(300)는 상기 정강이부(100)에 대해 2축 자유도를 갖는 것이다. As shown in FIG. 8, the footrest part 300 is a part connected to the lower part of the joint part 200 so as to be able to rotate one axis, and is orthogonal to the rotation axis of the shin part 100 and the joint part 200. It is configured to be able to rotate one axis in the direction that is. That is, the footrest part 300 has a two-axis degree of freedom with respect to the shank part 100.

구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 관절부(200)와 상기 발판부(300)의 연결은, 상기 관절부(200)에 구비된 관절힌지브라켓(220), 상기 관절힌지브라켓(220)에 대응하여 상기 발판부(300)에 구비된 발판힌지브라켓(320), 상기 관절힌지브라켓(220)과 상기 발판힌지브라켓(320)에 삽입되는 핀볼트(P) 및 상기 관절부(200)의 중앙 일측편에 일단부가 걸려 지지되고, 상기 발판부(300)에 타단부가 걸려 지지되어 상기 관절부(200)에 대해 상기 발판부(300)가 펼쳐진 상태로 유지하는 탄성스프링(S)을 포함하여 구성될 수 있다. Specifically, as shown in Figure 8, the connection between the joint portion 200 and the footrest portion 300, the joint hinge bracket 220 provided in the joint portion 200, the joint hinge bracket 220 Correspondingly, a footrest hinge bracket 320 provided in the footrest part 300, a pin bolt P inserted into the joint hinge bracket 220 and the footrest hinge bracket 320, and a central part of the joint part 200 It is configured to include an elastic spring (S) that is supported by hanging one end on the side and supported by the other end of the footrest portion 300 to maintain the footrest portion 300 in an unfolded state with respect to the joint portion 200. I can.

더욱 구체적으로, 상기 관절힌지브라켓(220)은 상기 발판부(300)의 상면에 수평하도록 상기 관절부(200)의 하단부에서 측방으로 절곡되어 연장형성된다. More specifically, the joint hinge bracket 220 is formed to be bent laterally at the lower end of the joint part 200 so as to be horizontal to the upper surface of the footrest part 300 to extend.

또한, 상기 발판힌지브라켓(320)은 상기 관절힌지브라켓(220)에 대응하는 상기 발판부(300)의 대응부에 상기 발판부(300)에서 연장되도록 형성된 연장편(301)의 상부에 상방을 향하여 일체로 형성될 수 있다. In addition, the footrest hinge bracket 320 has an upper portion of the extension piece 301 formed to extend from the footrest portion 300 to a corresponding portion of the footrest portion 300 corresponding to the joint hinge bracket 220. It can be formed integrally toward the side.

한편, 상기 탄성스프링(S)의 일단은 상기 관절부(200)의 중앙 일측편에 삽입 장착되는 걸림핀(p1)에 걸려 지지되고, 상기 탄성스프링(S)의 타단은 상기 발판부(300)의 연장편(301)을 관통하는 상태로 상기 연장편(301)의 하부에 삽입 장착되는 걸림핀(p2)에 걸려 지지된다. On the other hand, one end of the elastic spring (S) is caught and supported by a locking pin (p1) inserted into the central one side of the joint portion 200, the other end of the elastic spring (S) is While penetrating through the extension piece 301, it is caught and supported by a locking pin p2 inserted into the lower portion of the extension piece 301.

상술한 바와 같이, 상기 정강이부(100), 관절부(200) 및 발판부(300)를 포함하여 구성된 발목관절장치의 구성에 따르면, 발목관절장치를 2축 자유도를 갖는 수동관절로 구성하면서도 간단한 구조를 통해 기준자세를 유지할 수 있게 된다. As described above, according to the configuration of the ankle joint device including the shin part 100, the joint part 200, and the footrest part 300, the ankle joint device is composed of a manual joint having two degrees of freedom, but a simple structure Through this, you can maintain the standard posture.

특히, 고속, 고토크를 요구하는 발목관절장치에 있어서 스프링 등과 같은 수동형의 에너지저장매체를 사용하여 관절의 회동량(또는 변위)에 따라 비례적으로 증가하는 복원력을 구현함에 따라 빠른 응답성능을 갖게 하여 고속보행이 가능하다. In particular, in the ankle joint device that requires high speed and high torque, a passive energy storage medium such as a spring is used to achieve a resilience that increases proportionally according to the amount of rotation (or displacement) of the joint. Therefore, high-speed walking is possible.

한편, 상기에서는 정강이부(100), 관절부(200) 및 발판부(300)를 포함하여 구성된 발목관절장치에 대해 예시하였지만, 발목 관절이 아닌 다른 관절 부분에도 적용이 가능함은 물론이다. Meanwhile, in the above, the ankle joint device configured including the shin part 100, the joint part 200, and the footrest part 300 has been exemplified, but it can be applied to other joint parts other than the ankle joint.

예를 들어, 정강이부(100)와 같이 인체의 몸 중심에 가까운 측에 대응하는 근위 파트(proximal part)와 관절부(200)와 같이 인체의 몸 중심에서 먼 측에 대응하는 원위 파트(distal part)가 탄성가압부와 캠부의 작동에 의해 기본 유지 자세를 유지하도록 구성될 수 있다. For example, a proximal part corresponding to a side close to the body center of the human body, such as the shin 100 and a distal part corresponding to a side far from the body center of the human body, such as the joint part 200 It may be configured to maintain the basic holding posture by the operation of the elastic pressing portion and the cam portion.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.The present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but it is apparent to those skilled in the art that many various and obvious modifications are possible without departing from the scope of the present invention from this description. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the claims described to cover these many variations.

100:정강이부 110:메인 프레임
120:커버 프레임 100s:로드핀 슬릿
104:힌지홈 130:탄성가압부
131:가스실린더튜브 132:가스실린더로드
133:구름수단 133-1:로드소켓
133-2:로드핀 133-3:가압베어링
133-4:체결구 140:조절볼트
200:관절부 201h:단차홀
201:단차부 202:힌지핀
203:힌지베어링 210:캠부
211:저고도면 212:고고도면
220:관절힌지브라켓 300:발판부
320:발판힌지브라켓 301:연장편
P:핀볼트 S:탄성스프링100: shin part 110: main frame
120: Cover frame 100s: Rod pin slit
104: hinge groove 130: elastic pressing part
131: gas cylinder tube 132: gas cylinder rod
133: cloud means 133-1: rod socket
133-2: Rod pin 133-3: Pressurized bearing
133-4: fastening port 140: adjustment bolt
200: Joint part 201h: Step hole
201: step portion 202: hinge pin
203: hinge bearing 210: cam part
211: low elevation 212: high elevation
220: joint hinge bracket 300: footrest
320: footrest hinge bracket 301: extension
P: Pin bolt S: Elastic spring

Claims (31)

정강이부, 발판부 및 상기 정강이부와 발판부를 연결하는 관절부를 포함하는 발목관절장치로서,
상기 정강이부에 구비되어 탄성가압력을 제공하는 탄성가압부; 및
상기 관절부에 구비되어 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 작용하도록 구성되되, 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 최소화되는 저고도면과 상기 저고도면보다 높도록 상기 저고도면을 중심으로 양측 주변으로 각각 연장되어 상기 저고도면에서 작용하는 상기 탄성가압부의 탄성가압력보다 높은 탄성가압력이 작용하는 한 쌍의 고고도면이 형성된 캠부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. An ankle joint device comprising a shin part, a footrest part, and a joint part connecting the shin part and the footrest part,
An elastic pressing unit provided on the shank to provide an elastic pressing force; And
It is provided in the joint and is configured to act on the elastic pressing force of the elastic pressing unit, and the low elevation surface at which the elastic pressing force of the elastic pressing unit is minimized and the low elevation surface are respectively extended around both sides of the low elevation surface so as to be higher than the low elevation surface at the low elevation surface. An ankle joint device comprising a pair of cam parts formed with a pair of high-altitude surfaces to which an elastic pressing force higher than the elastic pressing force of the elastic pressing portion acting on the act of acting is formed. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 대칭형으로 형성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 1,
Ankle joint device, characterized in that the high elevation surface is formed in a symmetrical shape based on the center of the low elevation surface. 제1항에 있어서,
상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 비대칭형으로 형성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 1,
An ankle joint device, characterized in that the high elevation surface is formed in an asymmetrical shape based on the center of the low elevation surface. 제1항에 있어서,
상기 탄성가압부는,
상기 정강이부에 내장되는 가스실린더튜브, 상기 가스실린더튜브의 일측에 상기 관절부를 향하여 연장된 가스실린더로드 및 상기 가스실린더로드의 단부에 구비된 구름수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 1,
The elastic pressing part,
An ankle joint device comprising a gas cylinder tube embedded in the shank, a gas cylinder rod extending toward the joint on one side of the gas cylinder tube, and a rolling means provided at an end of the gas cylinder rod. 제5항에 있어서,
상기 구름수단은,
일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 로드핀홀이 형성된 로드소켓;
상기 로드소켓의 로드핀홀에 조립되는 로드핀; 및
상기 로드소켓의 양측에 위치하도록 상기 로드핀에 삽입되는 복수의 가압베어링;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 5,
The cloud means,
A load socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod at one side and a load pin hole at the other side;
A load pin assembled in the load pin hole of the load socket; And
An ankle joint device comprising: a plurality of pressure bearings inserted into the load pin to be positioned on both sides of the load socket. 제5항에 있어서,
상기 구름수단은,
일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 볼 수용홈이 형성된 로드소켓; 및
상기 볼 수용홈에 구비된 강구볼;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 5,
The cloud means,
A rod socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod on one side and a ball receiving groove formed on the other side; And
An ankle joint apparatus comprising: a steel ball provided in the ball receiving groove. 제6항에 있어서,
상기 로드핀의 양단에 대응하는 상기 정강이부의 대응부에는,
상기 로드핀의 작동방향에 대응하여 한 쌍의 로드핀 슬릿이 형성되고, 상기 로드핀의 양단에는 상기 로드핀 슬릿에 걸려 지지되는 체결구가 조립되는 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 6,
In the corresponding portion of the shank portion corresponding to both ends of the load pin,
An ankle joint device, characterized in that a pair of load pin slits are formed corresponding to the operating direction of the load pin, and fasteners that are supported by the load pin slit are assembled at both ends of the load pin. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 가스실린더튜브의 타측에 대응하는 상기 정강이부의 대응부에는,
단부가 상기 가스실린더튜브의 타측에 맞닿도록 상기 정강이부에 나사방식으로 체결된 조절볼트;가 구비된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method according to claim 6 or 7,
In the corresponding portion of the shank portion corresponding to the other side of the gas cylinder tube,
An ankle joint device comprising: an adjustment bolt fastened to the shank in a screw manner so that the end portion contacts the other side of the gas cylinder tube. 제9항에 있어서,
상기 정강이부는,
상기 가스실린더튜브의 일부분이 장착되는 원통형 홈부가 형성된 메인 프레임; 및
상기 메인 프레임에 장착된 가스실린더튜브의 노출부를 커버하는 커버 프레임;을 포함하여 구성되며,
상기 조절볼트는 상기 커버프레임의 일측 단부에 나사방식으로 체결된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 9,
The shank part,
A main frame having a cylindrical groove in which a portion of the gas cylinder tube is mounted; And
And a cover frame that covers the exposed portion of the gas cylinder tube mounted on the main frame,
The adjustment bolt is an ankle joint device, characterized in that fastened to one end of the cover frame in a screw manner. 제9항에 있어서,
상기 정강이부에는 상기 조절볼트의 변위를 시각적으로 확인할 수 있는 눈금이 표시되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 9,
Ankle joint device, characterized in that configured to display a scale that can visually confirm the displacement of the adjustment bolt on the shin part. 제10항에 있어서,
상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 10,
An ankle joint device, characterized in that the direction in which the main frame is extended and the direction in which the gas cylinder is extended are parallel to each other. 제10항에 있어서,
상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 10,
Ankle joint apparatus, characterized in that the direction in which the main frame is extended and the direction in which the gas cylinder tube is extended are arranged to be inclined to each other. 제1항에 있어서,
상기 정강이부와 상기 관절부의 연결부는,
상기 관절부를 관통하되 중심부의 직경이 작도록 양측에 단차부가 형성된 단차홀;
상기 단차홀에 삽입되는 힌지핀;
상기 힌지핀의 양측에 삽입되어 상기 단차홀의 단차부에 지지되는 한 쌍의 힌지베어링; 및
상기 정강이부에 형성되어 상기 힌지핀의 양측이 삽입되는 한 쌍의 힌지홈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 1,
The connecting part of the shin part and the joint part,
A stepped hole penetrating the joint and having stepped portions formed on both sides thereof so that the diameter of the center thereof is small;
A hinge pin inserted into the stepped hole;
A pair of hinge bearings inserted into both sides of the hinge pin and supported on the stepped portion of the stepped hole; And
An ankle joint device comprising: a pair of hinge grooves formed on the shank and into which both sides of the hinge pin are inserted. 제1항에 있어서,
상기 관절부와 상기 발판부의 연결부는,
상기 관절부에 구비된 관절힌지브라켓;
상기 관절힌지브라켓에 대응하여 상기 발판부에 구비된 발판힌지브라켓; 및
상기 관절힌지브라켓과 상기 발판힌지브라켓에 삽입되는 핀볼트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 1,
The joint portion and the connecting portion of the footrest portion,
A joint hinge bracket provided on the joint portion;
A footrest hinge bracket provided on the footrest portion corresponding to the joint hinge bracket; And
An ankle joint apparatus comprising: a pin bolt inserted into the joint hinge bracket and the footrest hinge bracket. 제15항에 있어서,
상기 관절힌지브라켓은 상기 발판부의 상면에 수평하도록 연장형성되고,
상기 관절힌지브라켓에 대응하는 상기 발판부의 대응부에는 연장편이 형성되며, 상기 연장편의 상부에 상기 발판힌지브라켓이 상방으로 형성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 15,
The joint hinge bracket is formed to extend horizontally to the upper surface of the footrest,
An ankle joint device, characterized in that an extension piece is formed at a corresponding portion of the footrest part corresponding to the joint hinge bracket, and the footrest hinge bracket is formed upwardly on the extension piece. 제16항에 있어서,
상기 관절부의 중앙 일측편에 일단부가 걸려 지지되고, 상기 연장편에 타단부가 걸려 지지되어 상기 관절부에 대해 상기 발판부가 펼쳐진 상태로 유지하는 탄성스프링;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. The method of claim 16,
An ankle joint device comprising: an elastic spring that is supported by one end of the joint portion at one central side and supported by the other end of the extension piece to maintain the footrest portion in an unfolded state with respect to the joint portion. 근위 파트(proximal part)와 원위 파트(distal part)가 1축 회전이 가능하도록 연결된 관절장치로서,
근위 파트에 구비되어 상기 원위 파트를 향하여 탄성가압력을 제공하는 탄성가압부; 및
상기 원위 파트에 구비되어 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 작용하도록 구성되되, 상기 탄성가압부의 탄성가압력이 최소화되는 저고도면과 상기 저고도면보다 높도록 상기 저고도면을 중심으로 양측 주변으로 각각 연장되어 상기 저고도면에서 작용하는 상기 탄성가압부의 탄성가압력보다 높은 탄성가압력이 작용하는 한 쌍의 고고도면이 형성된 캠부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발목관절장치. As a joint device connected so that a proximal part and a distal part can rotate one axis,
An elastic pressing unit provided in the proximal part to provide an elastic pressing force toward the distal part; And
It is provided on the distal part and is configured to act on the elastic pressing force of the elastic pressing unit, and the low elevation surface is respectively extended around both sides around the low elevation surface so that the elastic pressing force of the elastic pressing unit is minimized and the low elevation surface is higher than the low elevation surface. An ankle joint device, characterized in that it comprises a cam portion formed with a pair of high-altitude surfaces to which an elastic pressing force higher than the elastic pressing force of the elastic pressing portion acting on is applied. 삭제delete 제18항에 있어서,
상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 대칭형으로 형성된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 18,
A joint device, characterized in that the high elevation surface is formed symmetrically with respect to the center of the low elevation surface. 제18항에 있어서,
상기 저고도면의 중심을 기준으로 하여 상기 고고도면이 비대칭형으로 형성된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 18,
A joint device, characterized in that the high elevation surface is formed in an asymmetrical shape based on the center of the low elevation surface. 제18항에 있어서,
상기 탄성가압부는,
상기 근위 파트에 내장되는 가스실린더튜브, 상기 가스실린더튜브의 일측에 상기 원위 파트를 향하여 연장된 가스실린더로드 및 상기 가스실린더로드의 단부에 구비된 구름수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 18,
The elastic pressing part,
A joint device comprising a gas cylinder tube embedded in the proximal part, a gas cylinder rod extending toward the distal part on one side of the gas cylinder tube, and a rolling means provided at an end of the gas cylinder rod. 제22항에 있어서,
상기 구름수단은,
일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 로드핀홀이 형성된 로드소켓;
상기 로드소켓의 로드핀홀에 조립되는 로드핀; 및
상기 로드소켓의 양측에 위치하도록 상기 로드핀에 삽입되는 복수의 가압베어링;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 22,
The cloud means,
A load socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod at one side and a load pin hole at the other side;
A load pin assembled in the load pin hole of the load socket; And
A joint device comprising: a plurality of pressure bearings inserted into the load pin to be positioned on both sides of the load socket. 제22항에 있어서,
상기 구름수단은,
일측에 상기 가스실린더로드에 삽입되는 삽입홀이 형성되고, 타측에 볼 수용홈이 형성된 로드소켓; 및
상기 볼 수용홈에 구비된 강구볼;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 22,
The cloud means,
A rod socket having an insertion hole inserted into the gas cylinder rod on one side and a ball receiving groove formed on the other side; And
A joint device comprising: a steel ball ball provided in the ball receiving groove. 제23항에 있어서,
상기 로드핀의 양단에 대응하는 상기 근위 파트의 대응부에는,
상기 로드핀의 작동방향에 대응하여 한 쌍의 로드핀 슬릿이 형성되고, 상기 로드핀의 양단에는 상기 로드핀 슬릿에 걸려 지지되는 체결구가 조립되는 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 23,
In the corresponding portion of the proximal part corresponding to both ends of the load pin,
A joint device, characterized in that a pair of load pin slits are formed corresponding to the operating direction of the load pin, and fasteners that are supported by the load pin slit are assembled at both ends of the load pin. 제23항 또는 제24항에 있어서,
상기 가스실린더튜브의 타측에 대응하는 상기 근위 파트의 대응부에는,
단부가 상기 가스실린더튜브의 타측에 맞닿도록 상기 근위 파트에 나사방식으로 체결된 조절볼트;가 구비된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 23 or 24,
In the corresponding portion of the proximal part corresponding to the other side of the gas cylinder tube,
A joint device comprising: an adjustment bolt fastened to the proximal part in a screw manner so that an end thereof contacts the other side of the gas cylinder tube. 제26항에 있어서,
상기 근위 파트는,
상기 가스실린더튜브의 일부분이 장착되는 원통형 홈부가 형성된 메인 프레임; 및
상기 메인 프레임에 장착된 가스실린더튜브의 노출부를 커버하는 커버 프레임;을 포함하여 구성되며,
상기 조절볼트는 상기 커버프레임의 일측 단부에 나사방식으로 체결된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 26,
The proximal part,
A main frame having a cylindrical groove in which a portion of the gas cylinder tube is mounted; And
And a cover frame that covers the exposed portion of the gas cylinder tube mounted on the main frame,
The adjusting bolt is a joint device, characterized in that fastened to one end of the cover frame in a screw manner. 제26항에 있어서,
상기 근위 파트에는 상기 조절볼트의 변위를 시각적으로 확인할 수 있는 눈금이 표시되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 26,
A joint device, characterized in that the proximal part is configured to display a scale for visually checking the displacement of the adjustment bolt. 제27항에 있어서,
상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 평행하게 배치된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 27,
A joint device, characterized in that the direction in which the main frame is extended and the direction in which the gas cylinder tube is extended are parallel to each other. 제27항에 있어서,
상기 메인 프레임이 연장형성된 방향과 상기 가스실린더튜브의 연장형성된 방향은 서로 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 27,
The joint device, characterized in that the direction in which the main frame is extended and the direction in which the gas cylinder tube is extended are arranged to be inclined to each other. 제18항에 있어서,
상기 근위 파트와 상기 원위 파트의 연결부는,
상기 원위 파트를 관통하되 중심부의 직경이 작도록 양측에 단차부가 형성된 단차홀;
상기 단차홀에 삽입되는 힌지핀;
상기 힌지핀의 양측에 삽입되어 상기 단차홀의 단차부에 지지되는 한 쌍의 힌지베어링; 및
상기 근위 파트에 형성되어 상기 힌지핀의 양측이 삽입되는 한 쌍의 힌지홈;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 관절장치. The method of claim 18,
The connection part of the proximal part and the distal part,
A stepped hole penetrating the distal part and having stepped portions formed on both sides thereof so that the diameter of the center thereof is small;
A hinge pin inserted into the stepped hole;
A pair of hinge bearings inserted into both sides of the hinge pin and supported on the stepped portion of the stepped hole; And
A joint device comprising: a pair of hinge grooves formed in the proximal part and into which both sides of the hinge pin are inserted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004166811A (en) * 2002-11-18 2004-06-17 Kawamura Gishi Kk Short inferior limb appliance
KR101248046B1 (en) * 2012-10-16 2013-03-27 엘아이지넥스원 주식회사 Ankle joint apparatus and wearable robot having the same
KR101315199B1 (en) 2012-04-02 2013-10-07 서울과학기술대학교 산학협력단 Walking assistant robots to use passive muscle compensation device
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6299588B1 (en) 1995-07-17 2001-10-09 Richard A. Fratrick Quick release mechanism for orthopedic limb brace
KR101641344B1 (en) * 2014-04-10 2016-07-21 (주)헥사시스템즈 Walking assistance appratus for ankle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004166811A (en) * 2002-11-18 2004-06-17 Kawamura Gishi Kk Short inferior limb appliance
KR101315199B1 (en) 2012-04-02 2013-10-07 서울과학기술대학교 산학협력단 Walking assistant robots to use passive muscle compensation device
KR101248046B1 (en) * 2012-10-16 2013-03-27 엘아이지넥스원 주식회사 Ankle joint apparatus and wearable robot having the same
KR101531203B1 (en) 2014-11-05 2015-06-24 송회덕 Preotection equipment for ankle joint

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