KR102238002B1 - 악력측정장치 - Google Patents

악력측정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102238002B1
KR102238002B1 KR1020190104383A KR20190104383A KR102238002B1 KR 102238002 B1 KR102238002 B1 KR 102238002B1 KR 1020190104383 A KR1020190104383 A KR 1020190104383A KR 20190104383 A KR20190104383 A KR 20190104383A KR 102238002 B1 KR102238002 B1 KR 102238002B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cap
magnet
magnetic sensor
magnets
basis
Prior art date
Application number
KR1020190104383A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210024787A (ko
Inventor
이성원
아시킨 빈티줄키플리 노라
정우성
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
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
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Priority to KR1020190104383A priority Critical patent/KR102238002B1/ko
Priority to PCT/KR2020/009263 priority patent/WO2021040230A2/ko
Priority to US17/638,456 priority patent/US20220346688A1/en
Publication of KR20210024787A publication Critical patent/KR20210024787A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102238002B1 publication Critical patent/KR102238002B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
    • A61B5/224—Measuring muscular strength
    • A61B5/225—Measuring muscular strength of the fingers, e.g. by monitoring hand-grip force
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B23/00—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body
    • A63B23/035—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously
    • A63B23/12—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles
    • A63B23/16—Exercising apparatus specially adapted for particular parts of the body for limbs, i.e. upper or lower limbs, e.g. simultaneously for upper limbs or related muscles, e.g. chest, upper back or shoulder muscles for hands or fingers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/12—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress
    • G01L1/122—Measuring force or stress, in general by measuring variations in the magnetic properties of materials resulting from the application of stress by using permanent magnets
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0223—Magnetic field sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

본 발명은 악력측정기에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 베이시스(basis); 베이시스에 결합되어 외부에 대하여 밀폐된 압력공간을 형성하는 커버; 베이시스 및 커버 사이에 위치하고 압력공간과 구분되는 센싱공간을 형성하는 캡; 캡 또는 베이시스에 장착되어 자기장을 형성시키는 자석; 및 자기장의 변화를 감지하는 자기센서;를 포함하므로 이용자 손의 악력 측정의 정확도 또는 민감도를 증대시켜줄 수 있는 기술이 개시된다.

Description

악력측정장치{Grip Power Measurement Appratus}
본 발명은 사람의 손이 쥐는 힘인 악력을 측정하기 위한 악력측정장치에 관한 것이다.
손실되거나 선천적으로 약화된 근골격계의 기능을 정상적으로 회복시키기 위한 다양한 재활의료기구 또는 재활의료기기가 개발되어 노약자, 고령자, 선천적 미숙아, 장애인 등의 의료재활에 많이 이용되고 있으며, 보다 원활한 사회 활동을 할 수 있도록 조력하고 있다.
이러한 재활의료기구 또는 재활의료기기 중에는 손의 악력을 측정하여 손의 근골격계 기능을 정상적으로 회복, 재활을 돕기 위한 악력측정기가 있다.
악력측정기는 손의 악력을 보다 정확히 측정하여 손이 제 기능을 수행할 수 있도록 재활 내지 회복을 돕는데 이용되며, 보다 정확한 악력을 측정할 수 있을 것이 요구된다.
이에 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1077232호 (이하 선행문헌 이라 함)가 있다. 선행문헌에 따르면, 2개의 측정 바, 2개의 측정 바의 외측 방향의 측면에 부착되어 엄지와 검지의 힘을 감지하는 힘센서, 모터의 구동에 의하여 2개의 측정 바를 서로 반대방향으로 이동시키는 모터부 및 모터부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고 있다.
그러나, 이러한 선행문헌에 따르면 악력측정이 엄지와 검지의 힘에 한정된다는 문제점이 있으며, 엄지와 검지의 힘에 한정하여 측정하다보니 악력측정장치를 정확히 파지하지 않으면 측정이 정확성이 감소되는 등 사용상의 문제점이 있었다.
따라서, 손의 악력 측정의 정확성을 확보할 수 있는 기술이 요구되고 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1077232호
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사용자의 악력 측정의 정확성을 확보할 수 있는 악력측정장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 악력측정장치는 베이시스(basis); 상기 베이시스에 결합되어 외부에 대하여 밀폐된 압력공간을 형성하며, 이용자 손의 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변화될 수 있는 커버; 상기 베이시스 및 상기 커버 사이에 위치하되 상기 베이시스에 결합되어 상기 압력공간과 구분되는 센싱공간을 형성하는 캡; 상기 캡 또는 상기 베이시스에 장착되어 상기 센싱공간 상에 자기장을 형성시키는 자석; 및 상기 캡 또는 상기 베이시스에 장착되어 상기 자석에 의해 형성된 상기 자기장의 변화를 감지하는 자기센서;를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 캡은, 상기 센싱공간을 확보하기 위하여 하측단이 상기 베이시스에 결합된 바운더리월 및 상기 바운더리월의 상측단에 결합되어 상기 센싱공간과 상기 압력공간을 분리시키며, 상기 자석 또는 상기 자기센서가 장착되는 루프를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 캡은 적어도 일부분이 곡면 또는 돔(dome)의 형태를 갖추고 탄력적으로 변형될 수 있는 소재로 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 센싱공간의 체적이 변화될 수 있도록 상기 센싱공간을 외부로 연통시키는 배기홀이 상기 베이시스에 마련되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 악력측정장치는, 상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록 상기 자석이 상기 캡에 장착되고 상기 자기센서가 상기 베이시스에 장착된 배치구조 및 상기 자석이 상기 베이시스에 장착되고 상기 자기센서가 상기 캡에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 자석은 다수개이되, 다수개의 자석 중 적어도 어느 하나의 자석이 상기 자기센서와 대향되는 배치구조를 이루고 있고, 상기 자기센서에 대향되는 어느 하나의 상기 자석과 상기 자기센서를 잇는 가상의 대칭축을 중심으로 하여 다수개의 자석이 축대칭을 이루도록 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석은 서로 이웃하는 상기 자석에 대하여 일정간격 이격되도록 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 악력측정장치는, 상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록 상기 자석이 상기 루프에 장착되고 상기 자기센서가 상기 베이시스에 장착된 배치구조 및 상기 자석이 상기 베이시스에 장착되고 상기 자기센서가 상기 루프에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖추고 있고, 상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석 중 적어도 하나 이상의 상기 자석이 상기 바운더리월에 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 캡의 상기 바운더리월은, 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 루프는, 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고, 상기 바운더리월은 외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 악력측정장치는 이용자의 손에 파지(把指)되어 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변화될 수 있으며, 내부의 압력이 유지될 수 있도록 외부에 대하여 밀폐된 압력공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징 내측에 결합되어 상기 압력공간과 구분되는 센싱공간을 형성하는 캡; 상기 캡 또는 상기 하우징에 장착되며, 상기 센싱공간 상에 자기장을 형성하는 자석; 및 상기 자석으로부터 이격되어 상기 캡 또는 상기 하우징에 장착되고, 상기 자석과의 상대적 위치변화 또는 상대적 자세변화에 따른 상기 자기장의 변화를 감지하는 자기센서;를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 캡은 적어도 일부분이 돔(dome)의 형태를 갖추고 탄력성있는 소재로 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 캡은, 상기 센싱공간을 확보하고 상기 자석과 상기 자기센서를 이격시켜주기 위하여 하측단이 상기 하우징의 내측에 결합된 바운더리월 및 상기 바운더리월의 상측단에 결합되어 상기 센싱공간과 상기 압력공간을 분리시키며, 상기 자석 또는 상기 자기센서가 장착되는 루프를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 센싱공간의 체적이 변화될 수 있도록 상기 센싱공간을 외부로 연통시키는 배기홀이 상기 하우징에 마련되어 있는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 악력측정장치는, 상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록 상기 자석이 상기 캡에 장착되고 상기 자기센서가 상기 하우징에 장착된 배치구조 및 상기 자석이 상기 하우징에 장착되고 상기 자기센서가 상기 캡에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 자석은 다수개이되, 다수개의 자석 중 적어도 어느 하나의 자석이 상기 자기센서와 대향되는 배치구조를 이루고 있고, 상기 자기센서에 대향되는 어느 하나의 상기 자석과 상기 자기센서를 잇는 가상의 대칭축을 중심으로 하여 다수개의 자석이 축대칭을 이루도록 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석은 서로 이웃하는 상기 자석에 대하여 일정간격 이격되도록 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 악력측정장치는, 상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록 상기 자석이 상기 루프에 장착되고 상기 자기센서가 상기 하우징에 장착된 배치구조 및 상기 자석이 상기 하우징에 장착되고 상기 자기센서가 상기 루프에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖추고 있고, 상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석 중 적어도 하나 이상의 상기 자석이 상기 바운더리월에 배치된 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 캡의 상기 바운더리월은, 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 캡의 상기 루프는, 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고, 상기 캡의 상기 바운더리월은,외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따른 악력측정장치는 손의 악력에 의해 변화되는 자기장을 감지하므로 측정이 용이하며, 악력측정의 정확성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 사시단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치의 측단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치에서 캡의 바운더리월 및 루프의 다른 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 사시단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치에서, 다수개의 자석이 배치된 다른 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 7과 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 응용된 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 응용된 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다. ,
도 12는 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성요소는 가급적 동일한 도면부호를 부여하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 사시단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치의 측단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치는, 베이시스(110), 커버(130), 자석(410), 자석센서(310) 및 루프(240)와 바운더리월(220)으로 이루어진 캡(200)을 포함한다.
베이시스(basis)(110)는 이용자의 손 안에 위치될 수 있는 소정의 크기를 갖추고 있다.
이러한 베이시스(110)는 커버(130)와 결합되며, 커버(130)와 함께 압력공간(150)을 형성한다.
그리고 베이시스(110)는 캡(200)과 결합되어 캡(200)을 지지한다. 도면에 도시된 바와 같이 캡(200)의 바운더리월(220)과 결합된 형태도 바람직하다. 아울러, 베이시스(110)는 캡(200)의 내측으로서 베이시스(110)에 장착된 자기센서(310) 또는 자석을 지지한다. 도면에서는 베이시스(110)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 나타내었다.
아울러, 베이시스(110)에는 캡(200)의 내측에 마련된 센싱공간(250)으로부터 공기가 배기될 수 있는 배기홀(115)이 형성되어 있다.
베이시스(110)의 소재는 탄력성 있는 연성소재로 이루어진 것도 바람직하며, 단단한 경성(hardness)이 있는 소재로 이루어진 것 또한 바람직하다.
커버(130)는 베이시스(110)에 결합되어 베이시스(110)와 함께 외부에 대하여 밀폐된 압력공간(150)을 형성한다.
이러한 커버(130)는 이용자 손의 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변형될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 탄력성이 있는 고분자중합체를 주된 소재로 하여 이루어진 것도 바람직하다.
캡(200)은 베이시스(110) 및 커버(130) 사이에 위치하되 베이시스(110)에 결합되어 압력공간(150)과 구분되는 센싱공간(250)을 형성한다. 이러한 캡(200)은 바운더리월(220) 및 루프(240)를 포함하여 이루어진다.
도면에서 참조되는 바와 같이, 바운더리월(220)은 센싱공간(250)을 확보하여 자석(410)과 자기센서(310)를 이격시켜주기 위하여 하측단이 베이시스(110)에 결합된다.
그리고 루프(240)는 바운더리월(220)의 상측단에 결합되어 센싱공간(250)과 압력공간(150)을 분리시키며, 자석(410) 또는 자기센서(310)가 장착된다.
도 1 및 도 2에서는 루프(240)에 자석(410)이 장착되고 베이시스(110)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 나타내었다.
이러한 캡의 형태는 도 1에서 참조되는 바와 같이 원통형 또는 원기둥과 같은 형태를 갖출 수도 있다.
또한, 바운더리월(220) 및 루프(240)를 포함하는 캡은 다음과 같은 형태를 이루는 것 또한 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치에서 캡(200)의 바운더리월(220) 및 루프(240)의 다른 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 사시단면도이다.
여기서 도 3을 잠시 참고하여 설명하자면, 바운더리월(220) 및 루프(240)를 포함하는 캡(200)의 전체적인 형태가 육면체와 같은 형태를 갖추거나 내부의 센싱공간(250)이 육면체와 같은 형태를 갖추도록 형성된 형태 또한 가능하다는 것이다.
그리고, 바운더리월(220)과 루프(240)을 포함하는 캡(200)은 적어도 일부 부분이 곡면 또는 돔(dome)의 형태를 갖추고 있는 것도 역시 바람직하다.
아울러, 압력공간(150) 내 공기압을 통하여 전달되는 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성 있는 소재로 이루어진 것이 바람직하다.
예를 들어, 캡(200)의 루프(240)는 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고, 캡(200)의 바운더리월(220)은 외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것도 바람직하다.
또는 캡(200)의 루프(240)와 바운더리월(220)이 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어진 것도 역시 바람직하다.
그리고, 탄력적으로 변형될 수 있는 캡(200)의 루프(240)는 커버(130)와 동일한 소재로 이루어질 수 있다.
바운더리월(220)과 루프(240)를 포함하는 캡(220,240)에 의해 형성되는 센싱공간(250)의 체적이 변화될 수 있도록 센싱공간(250)을 외부로 연통시키는 배기홀(115)이 베이시스(110)에 마련되어 있는 것이 바람직하다.
사용자의 악력에 의해 힘을 받는 커버(130)가 내측으로 변형되면, 밀폐된 공간인 압력공간(150) 내의 공기압에 의해, 바운더리월(220)과 루프(240)을 포함하는 캡이 내측인 센싱공간(250) 측으로 힘을 받는다.
압력공간(150) 내의 공기압에 의해 센싱공간(250) 측으로 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있도록 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 베이시스(110)에 형성된 배기홀(115)을 통해 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있다.
이러한 배기홀(115)이 다수개 형성된 경우, 다수의 배기홀(115)이 균일한 배치를 이루도록 베이시스(110)에 형성될 수 있다. 베이시스(110)에 장착된 자기센서(310)를 중심으로 대칭적으로 다수개의 배기홀(115)이 베이시스(110)에 형성된 형태도 가능하다.
자석(410)은 캡(200)의 루프(240) 또는 베이시스(110)에 장착되어 센싱공간(250) 상에 자기장을 형성한다.
자기센서(310)는 캡(200)의 루프(240) 또는 베이시스(110)에 장착되며, 자석(410)에 의해 형성된 자기장의 변화를 감지한다. 사용자의 악력이 커버(130)에 가해지면 밀폐된 압력공간(150) 내의 공기압에 의해 캡(200)이 힘을 받는다. 캡(200)이 힘을 받음에 따라 내측으로 변형되면서 센싱공간(250)의 체적이 감소된다.
이 때 센싱공간(250) 내의 공기는 배기홀(115)을 통해 배기되므로 캡(200)이 힘을 받는 만큼 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있다. 캡(200)이 힘을 받아서 변형되므로 자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화하게 된다.
여기서 위치자세란 자석(410)의 자극이 지향하는 방향에 따른 자세라고 할 수 있다. 예를 들어, 자기센서(310)를 자석(410)의 자극이 지향하던 자세에서 캡(200)의 변형에 따라 자극의 지향방향이 변경된 자세를 갖추게 되는 것을 위치자세가 변화되었다고 표현한 것이다. 따라서 위치자세의 변경은 위치의 변경은 물론이고 지향하는 방향의 변경 또한 포함된 의미라고 할 수 있다.
자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화됨에 따라 자기센서(310)는 자기장의 변화를 감지하게 된다. 자기장이 변화되는 정도를 자기센서(310)가 감지하므로 사용자의 악력을 측정할 수 있게 된다.
따라서, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 캡(200)의 루프(240)에 장착되고 자기센서(310)가 베이시스(110)에 장착된 배치구조도 바람직하다.
또한, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 베이시스(110)에 장착되고 자기센서(310)가 캡(200)의 루프(240)에 장착된 배치구조 또한 가능하다.
여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다음과 같이 자석이 다수개 마련된 형태 또한 바람직하며, 도 4와 도 5를 참조하여 설명을 이어가기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석(410, 420)이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
먼저, 도 4에서 참조되는 바와 같이 다수개의 자석(410, 420)이 루프(240)에 장착되어 있다. 그리고, 자석(410, 420)은 다수개이되, 다수개의 자석(410, 420) 중 적어도 어느 하나의 자석(410)이 자기센서(310)와 대향되는 배치구조를 이루고 있고, 자기센서(310)에 대향되는 어느 하나의 자석(410)과 자기센서(310)를 잇는 가상의 대칭축(SA)을 중심으로 하여 다수개의 자석(410, 420)이 축대칭을 이루도록 배치될 수 있다.
또는 자석(410, 420)은 다수개이고, 다수개의 자석(410, 420)이 서로 이웃하는 자석(410, 420)에 대하여 일정간격 이격되도록 배치된 것도 가능하다.
참고로, 도면에 도시되지는 않았으나 여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다수개의 자석 각각에 대응하여 자기장의 변화를 감지할 수 있도록 다수개의 자기센서가 베이시스 또는 캡에 배치된 형태도 충분히 가능하다.
또한, 도 5에서 참조되는 바와 같이 다수개의 자석이 배치된 다른 형태도 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 악력측정장치에서, 다수개의 자석이 배치된 다른 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같은 형태에서도, 자석(410, 420, 430)은 다수개이되, 다수개의 자석(410, 420, 430) 중 적어도 어느 하나의 자석(410)이 자기센서(310)와 대향되는 배치구조를 이루고 있다. 그리고, 자기센서(310)에 대향되는 어느 하나의 자석(410)과 자기센서(310)를 잇는 가상의 대칭축(SA)을 중심으로 하여 다수개의 자석(410, 420, 430)이 축대칭을 이루도록 배치될 수 있다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 바운더리월(220)에 다수개의 자석(430)이 배치되되, 가상의 대칭축(SA)를 중심으로 하여 대칭된 배치를 이루는 것 또한 바람직하다. 또한 가상의 대칭축(SA)를 사이에 두고 바운더리월(220)에 배치된 다수개의 자석(430) 중 어느 하나의 자석(430)과 다른 하나의 자석(430)이 서로 대향되도록 배치될 수도 있다.
또한 자석(410, 420, 430)은 다수개이고, 다수개의 자석(410, 420, 430)이 서로 이웃하는 자석(410, 420, 430)에 대하여 일정간격 이격되도록 배치된 것 또한 가능하다.
참고로, 도면에 도시되지는 않았으나 여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다수개의 자석 각각에 대응하여 자기장의 변화를 감지할 수 있도록 다수개의 자기센서가 베이시스, 루프 또는 바운더리월에 배치된 형태도 충분히 가능하다.
그리고 다음과 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치 또한 바람직하다. 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치는 베이시스(110), 커버(130), 자석(410), 자석센서(310) 및 캡(200)을 포함한다.
베이시스(basis)(110)는 이용자의 손 안에 위치될 수 있는 소정의 크기를 갖추고 있다. 이러한 베이시스(110)는 커버(130)와 결합되며, 커버(130)와 함께 압력공간(150)을 형성한다.
그리고 베이시스(110)는 캡(200)과 결합되어 캡(200)을 지지한다. 아울러, 베이시스(110)는 캡(200)의 내측으로서 베이시스(110)에 장착된 자기센서(310) 또는 자석을 지지한다. 도면에서는 베이시스(110)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 나타내었다.
아울러, 베이시스(110)에는 캡(200)의 내측에 마련된 센싱공간(250)으로부터 공기가 배기될 수 있는 배기홀(115)이 형성되어 있다.
베이시스(110)의 소재는 탄력성 있는 연성소재로 이루어진 것도 바람직하며, 단단한 경성(hardness)이 있는 소재로 이루어진 것 또한 가능하다.
커버(130)는 베이시스(110)에 결합되어 베이시스(110)와 함께 외부에 대하여 밀폐된 압력공간(150)을 형성한다. 이러한 커버(130)는 이용자 손의 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변형될 수 있는 것이 바람직하다.
따라서, 탄력성이 있는 고분자중합체를 주된 소재로 하여 커버(130)가 이루어질 수 있다.
캡(200)은 베이시스(110) 및 커버(130) 사이에 위치하되 베이시스(110)에 결합되어 압력공간(150)과 구분되는 센싱공간(250)을 형성한다.
도 6에서 참조되는 바와 같이, 캡(200)은 센싱공간(250)을 확보하여 자석(410)과 자기센서(310)를 이격시켜주기 위하여 캡(200)의 하측단이 베이시스(110)에 결합된다.
그리고 캡(200)은 센싱공간(250)과 압력공간(150)을 분리시킨다. 이러한 캡(200)에는 자석(410) 또는 자기센서가 장착된다. 도 6에서는 캡(200)에 자석(410)이 장착되고 베이시스(110)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 도시하였다.
그리고, 캡(200)은 적어도 일부 부분이 곡면 또는 돔(dome)의 형태를 갖추고 있는 것도 역시 바람직하다. 아울러, 캡(200)은 압력공간(150) 내 공기압을 통하여 전달되는 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성이 있는 소재로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고, 탄력적으로 변형될 수 있는 캡(200)은 커버(130)와 동일한 소재로 이루어진 것 또한 바람직하다.
한 편, 캡(200)이 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 일부분이 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고, 캡(200)의 다른 일부분이 외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것도 가능하며 이 또한 바람직하다.
그리고, 캡(200)에 의해 형성되는 센싱공간(250)의 체적이 변화될 수 있도록 센싱공간(250)을 외부로 연통시키는 배기홀(115)이 베이시스(110)에 마련되어 있는 것이 바람직하다.
사용자의 악력에 의해 힘을 받는 커버(130)가 내측으로 변형되면, 밀폐된 공간인 압력공간(150) 내의 공기압에 의해, 캡(200)이 내측인 센싱공간(250) 측으로 힘을 받는다.
압력공간(150) 내의 공기압에 의해 센싱공간(250) 측으로 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있도록 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 베이시스(110)에 형성된 배기홀(115)을 통해 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있다. 이러한 배기홀(115)은 다수개가 베이시스(110)에 형성된 것도 바람직하다.
그리고 이러한 다수개의 배기홀(115)은 베이시스(110)에 장착된 자기센서(310)를 중심으로 대칭적인 형태가 되도록 베이시스(110)에 형성된 것도 바람직하다.
자석(410)은 캡(200) 또는 베이시스(110)에 장착되어 센싱공간(250) 상에 자기장을 형성한다.
자기센서(310)는 캡(200) 또는 베이시스(110)에 장착되며, 자석(410)에 의해 형성된 자기장의 변화를 감지한다. 사용자의 악력이 커버(130)에 가해지면 밀폐된 압력공간(150) 내의 공기압에 의해 캡(200)이 힘을 받는다.
캡(200)이 힘을 받음에 따라 내측으로 변형되면서 센싱공간(250)의 체적이 감소된다. 이 때 센싱공간(250) 내의 공기는 배기홀(115)을 통해 배기되므로 캡(200)이 힘을 받는 만큼 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있다.
이처럼 캡(200)이 힘을 받아서 변형되므로 자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화하게 된다. 여기서 위치자세는 앞서 설명한 바와 같다.
자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화됨에 따라 자기센서(310)는 자기장의 변화를 감지하게 된다. 자기장이 변화되는 정도를 자기센서(310)가 감지하므로 사용자의 악력을 측정할 수 있게 된다.
따라서, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 캡(200)에 장착되고 자기센서(310)가 베이시스(110)에 장착된 배치구조도 바람직하다.
또한, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 베이시스(110)에 장착되고 자기센서(310)가 캡(200)에 장착된 배치구조 또한 가능하며 바람직하다.
여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다음과 같이 자석이 다수개 마련된 형태 또한 바람직하며, 도 7과 도 8을 참조하여 설명을 이어가기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 7에서 참조되는 바와 같이 다수개의 자석(410, 420)이 캡(200)에 장착되어 있다. 그리고, 자석(410, 420)은 다수개이되, 다수개의 자석(410, 420) 중 적어도 어느 하나의 자석(410)이 자기센서(310)와 대향되는 배치구조를 이루고 있고, 자기센서(310)에 대향되는 어느 하나의 자석(410)과 자기센서(310)를 잇는 가상의 대칭축(SA)을 중심으로 하여 다수개의 자석(410, 420)이 축대칭을 이루도록 배치된 것이 바람직하다.
또는 자석(410, 420)은 다수개이고, 다수개의 자석(410, 420)이 서로 이웃하는 자석(410, 420)에 대하여 일정 간격 이격되도록 배치된 것도 가능하다.
참고로, 도면에 도시되지는 않았으나 여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다수개의 자석 각각에 대응하여 자기장의 변화를 감지할 수 있도록 다수개의 자기센서가 베이시스 또는 캡에 배치된 형태도 충분히 가능하다.
또한, 도 8에서 참조되는 바와 같이 다수개의 자석(410, 420, 430)이 배치된 다른 형태도 가능하며 바람직하다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치에서, 다수개의 자석이 배치된 다른 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같은 형태에서도, 자석(410, 420, 430)은 다수개이되, 다수개의 자석(410, 420, 430) 중 적어도 어느 하나의 자석(410)이 자기센서(310)와 대향되는 배치구조를 이루고 있다. 그리고, 자기센서(310)에 대향되는 어느 하나의 자석(410)과 자기센서(310)를 잇는 가상의 대칭축(SA)을 중심으로 하여 다수개의 자석(410, 420, 430)이 축대칭을 이루도록 배치된 것이 바람직하다.
그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 캡(200)에 다수개의 일부 자석(430)이 배치되되, 가상의 대칭축(SA)를 중심으로 하여 대칭된 배치를 이루는 것 또한 바람직하다. 여기서 다수개의 일부 자석(430)은 자기력선의 방향이 대칭축(SA)에 대하여 수직인 방향이 되도록 캡(200)에 부착된 것이다.
가상의 대칭축(SA)를 사이에 두고 캡(200)에 배치된 다수개의 일부 자석(430) 중 어느 하나의 자석(430)과 다른 하나의 자석(430)이 서로 대향되도록 배치된 것도 바람직하다.
자석(410, 420, 430)은 다수개이고, 다수개의 자석(410, 420, 430)이 서로 이웃하는 자석(410, 420, 430)에 대하여 일정간격 이격되도록 배치된 것 또한 가능하다.
참고로, 도면에 도시되지는 않았으나 여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다수개의 자석 각각에 대응하여 자기장의 변화를 감지할 수 있도록 다수개의 자기센서가 베이시스, 캡 또는 바운더리월에 배치된 형태도 충분히 가능하다.
그리고, 다음과 같이 본 발명의 응용된 실시 예에 따른 악력측정장치 또한 충분히 가능하며 바람직하다. 도 9는 본 발명의 응용된 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 악력측정장치는 하우징(100), 자석(410), 자석센서(310) 및 캡(200)을 포함한다.
하우징(100)은 이용자의 손에 파지(把指)되어 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변화될 수 있으며, 내부의 압력이 유지될 수 있도록 외부에 대하여 밀폐된 압력공간(150)을 형성한다.
그리고 하우징(100)의 내측에 캡(200)이 결합되며, 캡(200)을 지지한다. 아울러 하우징(100)은, 하우징(100)에 장착된 자기센서(310) 또는 자석을 지지한다. 도 9에서는 하우징(100)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 나타내었다.
아울러, 하우징(100)에는 캡(200)의 내측에 마련된 센싱공간(250)으로부터 공기가 배기될 수 있는 배기홀(115)이 형성되어 있다. 이러한 배기홀(115)은 다수개가 형성되어 있는 것도 바람직하다.
하우징(100)의 소재는 탄력성 있는 연성소재로 이루어진 것이 바람직하다.
즉, 하우징(100)이 이용자 손의 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변형될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 탄력성이 있는 고분자중합체를 주된 소재로 하여 하우징(100)이 이루어진 것도 바람직하다.
캡(200)은 하우징(100) 내측에 결합되어 압력공간(150)과 구분되는 센싱공간(250)을 형성한다.
도 9에서 참조되는 바와 같이, 캡(200)은 센싱공간(250)을 확보하여 자석(410)과 자기센서(310)를 이격시켜주기 위하여 캡(200)의 하측단이 하우징(100)에 결합된다.
그리고 캡(200)은 하우징(100) 내에서 센싱공간(250)과 압력공간(150)을 분리시킨다. 이러한 캡(200)에는 자석(410) 또는 자기센서가 장착된다. 도 9에서는 캡(200)에 자석(410)이 장착되고 하우징(100)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 도시하였다.
그리고, 캡(200)은 적어도 일부 부분이 곡면 또는 돔(dome)의 형태를 갖추고 있는 것도 역시 바람직하다. 아울러, 캡(200)은 압력공간(150) 내 공기압을 통하여 전달되는 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성이 있는 소재로 이루어진 것이 바람직하다.
그리고, 탄력적으로 변형될 수 있는 캡(200)은 하우징(100)과 동일한 소재로 이루어진 것 또한 가능하며 바람직하다.
한 편, 캡(200)이 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 일부분이 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고, 캡(200)의 다른 일부분이 외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것도 가능하며 이 또한 바람직하다.
그리고, 캡(200)에 의해 형성되는 센싱공간(250)의 체적이 변화될 수 있도록 센싱공간(250)을 외부로 연통시키는 배기홀(115)이 베이시스(110)에 하나 또는 다수 마련되어 있는 것이 바람직하다.
사용자의 악력에 의해 힘을 받는 커버(130)가 내측으로 변형되면, 밀폐된 공간인 압력공간(150) 내의 공기압에 의해, 캡(200)이 내측인 센싱공간(250) 측으로 힘을 받는다.
압력공간(150) 내의 공기압에 의해 센싱공간(250) 측으로 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있도록 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 베이시스(110)에 형성된 배기홀(115)을 통해 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있다.
이러한 배기홀(115)이 다수개 형성된 경우 균일한 배치가 되도록 하우징(100)에 형성되는 것이 바람직하다.
자석(410)은 캡(200) 또는 하우징(100)에 장착되어 센싱공간(250) 상에 자기장을 형성한다.
자기센서(310)는 캡(200) 또는 하우징(100)에 장착되며, 자석(410)에 의해 형성된 자기장의 변화를 감지한다. 사용자의 악력이 커버(130)에 가해지면 밀폐된 압력공간(150) 내의 공기압에 의해 캡(200)이 힘을 받는다.
캡(200)이 힘을 받음에 따라 내측으로 변형되면서 센싱공간(250)의 체적이 감소된다. 이 때 센싱공간(250) 내의 공기는 배기홀(115)을 통해 배기되므로 캡(200)이 힘을 받는 만큼 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있다.
그리고 이러한 다수개의 배기홀(115)은 하우징(100)에 장착된 자기센서(310)를 중심으로 대칭적인 형태가 되도록 베이시스(110)에 형성된 것도 바람직하다.
이처럼 캡(200)이 힘을 받아서 변형되므로 자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화하게 된다. 여기서 위치자세는 앞서 설명한 바와 같다.
자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화됨에 따라 자기센서(310)는 자기장의 변화를 감지하게 된다. 자기장이 변화되는 정도를 자기센서(310)가 감지하므로 사용자의 악력을 측정할 수 있게 된다.
따라서, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 캡(200)에 장착되고 자기센서(310)가 베이시스(110)에 장착된 배치구조도 바람직하다.
또한, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 하우징(200)에 장착되고 자기센서(310)가 캡(200)에 장착된 배치구조 또한 가능하며 바람직하다.
여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다음과 같이 자석이 다수개 마련된 형태 또한 바람직하며, 도 10을 참조하여 설명을 이어가기로 한다.
도 10은 본 발명의 응용된 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10에서 참조되는 바와 같이 다수개의 자석(410, 420)이 캡(200)에 장착되어 있다. 그리고, 자석(410, 420)은 다수개이되, 다수개의 자석(410, 420) 중 적어도 어느 하나의 자석(410)이 자기센서(310)와 대향되는 배치구조를 이루고 있고, 자기센서(310)에 대향되는 어느 하나의 자석(410)과 자기센서(310)를 잇는 가상의 대칭축(SA)을 중심으로 하여 다수개의 자석(410, 420)이 축대칭을 이루도록 배치된 것이 바람직하다.
또는 자석(410, 420)은 다수개이고, 다수개의 자석(410, 420)이 서로 이웃하는 자석(410, 420)에 대하여 일정 간격 이격되도록 배치된 것도 가능하며 바람직하다.
그리고, 다수개의 자석(410, 420)의 자극이 자기센서(310)를 지향하도록 캡(200)에 장착된 것도 바람직하다.
참고로, 도면에 도시되지는 않았으나 여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다수개의 자석 각각에 대응하여 자기장의 변화를 감지할 수 있도록 다수개의 자기센서가 하우징 또는 캡에 배치된 형태도 충분히 가능하다.
또한 다음과 같이 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 악력측정장치 역시 바람직하며, 도 11과 도 12를 참조하여 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 악력측정장치를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 11을 먼저 참조하면, 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 악력측정장치는 바운더리월(220)과 루프(240)를 포함하는 캡(200), 하우징(100), 자석(410) 및 자석센서(310)를 포함한다.
먼저, 하우징(100)은 이용자의 손에 파지(把指)되어 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변화될 수 있으며, 내부의 압력이 유지될 수 있도록 외부에 대하여 밀폐된 압력공간(150)을 형성한다.
그리고 하우징(100)의 내측에 캡(200)이 결합되며, 하우징(100)은 캡(200)의 바운더리월(220)을 지지한다. 아울러 하우징(100)은 하우징(100)에 장착된 자기센서(310) 또는 자석을 지지한다. 도 11에서는 하우징(100)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 나타내었다.
아울러, 캡(200)의 바운더리월(220)과 루프(240)의 내측에 마련된 센싱공간(250)으로부터 공기가 배기될 수 있는 배기홀(115)이 하우징(100)에 형성되어 있다. 이러한 배기홀(115)은 다수개가 형성되어 있는 것도 바람직하다.
하우징(100)의 소재는 탄력성 있는 연성소재로 이루어진 것이 바람직하다.
즉, 하우징(100)이 이용자 손의 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변형될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 탄력성이 있는 고분자중합체를 주된 소재로 하여 하우징(100)이 이루어진 것도 바람직하다.
캡(200)은 하우징(100) 내측에 결합되며, 압력공간(150)과 구분되는 센싱공간(250)을 형성한다. 이러한 캡은 바운더리월(220) 및 루프(240)를 포함하여 이루어진다.
도 11에서 참조되는 바와 같이, 바운더리월(220) 및 루프(240)를 포함하는 캡(200)은 센싱공간(250)을 확보하면서 자석(410)과 자기센서(310)를 이격시켜주기 위하여 바운더리월(220)의 하측단이 하우징(100)에 결합된다.
그리고 캡(200)의 루프(240)는 바운더리월(220)의 상측단에 결합되어 바운더리월(220)과 함께 센싱공간(250)과 압력공간(150)을 분리시킨다. 캡(200)의 루프(240)에는 자석(410) 또는 자기센서가 장착된다.
도 11에서는 캡(200)의 루프(240)에 자석(410)이 장착되고 하우징(100)에 자기센서(310)가 장착된 것을 예시적으로 도시하였다.
그리고, 바운더리월(220)과 루프(240)을 포함하는 캡(200)은 적어도 일부 부분이 곡면 또는 돔(dome)의 형태를 갖추고 있는 것도 역시 바람직하다.
아울러, 바운더리월(220)과 루프(240)을 포함하는 캡(200)은 압력공간(150) 내 공기압을 통하여 전달되는 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성이 있는 소재로 이루어진 것이 바람직하다.
예를 들어, 캡(200)의 루프(240)는 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고, 캡(200)의 바운더리월(220)은 외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것도 바람직하다.
또는 캡(200)의 루프(240)와 바운더리월(220)이 외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어진 것도 역시 바람직하다.
그리고, 탄력적으로 변형될 수 있는 캡(200)의 루프(240)는 하우징(100)과 동일한 소재로 이루어진 것 또한 바람직하다.
그리고, 캡(200)에 의해 형성되는 센싱공간(250)의 체적이 변화될 수 있도록 센싱공간(250)을 외부로 연통시키는 배기홀(115)이 하우징(100)에 하나 또는 다수 마련되어 있는 것이 바람직하다.
그리고 이러한 다수개의 배기홀(115)은 하우징(100)에 장착된 자기센서(310)를 중심으로 대칭적인 형태가 되도록 베이시스(110)에 형성된 것도 바람직하다.
사용자의 악력에 의해 힘을 받는 하우징(100)이 내측으로 변형되면, 밀폐된 공간인 압력공간(150) 내의 공기압에 의해, 캡(200)이 내측인 센싱공간(250) 측으로 힘을 받는다.
압력공간(150) 내의 공기압에 의해 센싱공간(250) 측으로 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있도록 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서, 베이시스(110)에 형성된 배기홀(115)을 통해 센싱공간(250) 내의 공기가 외부로 배기될 수 있다.
이러한 배기홀(115)이 다수개 형성된 경우 균일한 배치가 되도록 하우징(100)에 형성되는 것이 바람직하다.
자석(410)은 캡(200) 또는 하우징(100)에 장착되어 센싱공간(250) 상에 자기장을 형성한다.
자기센서(310)는 캡(200) 또는 하우징(100)에 장착되며, 자석(410)에 의해 형성된 자기장의 변화를 감지한다. 사용자의 악력이 커버(130)에 가해지면 밀폐된 압력공간(150) 내의 공기압에 의해 캡(200)이 힘을 받는다.
캡(200)이 힘을 받음에 따라 내측으로 변형되면서 센싱공간(250)의 체적이 감소된다. 이 때 센싱공간(250) 내의 공기는 배기홀(115)을 통해 배기되므로 캡(200)이 힘을 받는 만큼 탄력적으로 변형이 이루어질 수 있다.
이처럼 캡(200)이 힘을 받아서 변형되므로 자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화하게 된다. 여기서 위치자세는 앞서 설명한 바와 같다.
자기센서(310)와 자석(410) 사이의 거리 또는 위치자세가 변화됨에 따라 자기센서(310)는 자기장의 변화를 감지하게 된다. 자기장이 변화되는 정도를 자기센서(310)가 감지하므로 사용자의 악력을 측정할 수 있게 된다.
따라서, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 캡(200)의 루프(240)에 장착되고 자기센서(310)가 하우징(100)에 장착된 배치구조도 바람직하다.
또한, 자석(410)과 자기센서(310)가 서로 대향되어 배치되도록, 자석(410)이 하우징(200)에 장착되고 자기센서(310)가 캡(200)의 루프(240)에 장착된 배치구조 또한 가능하며 바람직하다.
여기서 좀 더 응용된 형태로서, 다음과 같이 자석이 다수개 마련된 형태 또한 충분히 가능하며, 도 12을 참조하여 설명을 이어가기로 한다.
도 12는 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 악력측정장치에서 다수개의 자석이 배치된 예시적 형태를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 12에서 참조되는 바와 같이 다수개의 자석(410, 420)이 캡(200)의 루프(240)에 장착되어 있으며, 캡(200)의 바운더리월(220)에도 다수개의 자석(430)이 장착되어 있다.
그리고, 자석(410, 420, 430)은 다수개이되, 다수개의 자석(410, 420) 중 적어도 어느 하나의 자석(410)이 자기센서(310)와 대향되는 배치구조를 이루고 있고, 자기센서(310)에 대향되는 어느 하나의 자석(410)과 자기센서(310)를 잇는 가상의 대칭축(SA)을 중심으로 하여 다수개의 자석(410, 420, 430)이 축대칭을 이루도록 배치된 것이 바람직하다.
또는 자석(410, 420, 430)이 다수개이고, 다수개의 자석(410, 420, 430)이 서로 이웃하는 자석(410, 420, 430)에 대하여 일정 간격 이격되도록 배치된 것도 가능하며 바람직하다.
다수개의 자석(410, 420, 430)의 자극이 자기센서(310)를 지향하도록 루프(240) 또는 바운더리월(220)에 장착된 것도 바람직하다.
참고로, 바운더리월(220)에 자석(430)이 미장착되고, 루프(240)에만 다수개의 자석(410, 420)이 장착된 형태도 가능하다.
그리고, 도 12에 도시되지는 않았으나 좀 더 응용된 형태로서, 다수개의 자석 각각에 대응하여 자기장의 변화를 감지할 수 있도록 다수개의 자기센서가 하우징, 루프 또는 바운더리월에 배치된 형태도 충분히 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 악력측정장치는 손의 악력에 의해 변화되는 자기장을 감지하므로 측정이 용이하며, 악력측정의 정확성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 하우징 110 : 베이시스
115 : 배기홀 130 : 커버
150 : 압력공간 200 : 캡
220 : 바운더리월 240 : 루프
250 : 센싱공간 310 : 자기센서
410, 420, 430 : 자석

Claims (20)

  1. 베이시스(basis);
    상기 베이시스에 결합되어 외부에 대하여 밀폐된 압력공간을 형성하며, 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변화될 수 있는 커버;
    상기 베이시스 및 상기 커버 사이에 위치하되 상기 베이시스에 결합되어 상기 압력공간과 구분되는 센싱공간을 형성하는 캡;
    상기 캡 또는 상기 베이시스에 장착되어 상기 센싱공간 상에 자기장을 형성시키는 자석; 및
    상기 캡 또는 상기 베이시스에 장착되어 상기 자석에 의해 형성된 상기 자기장의 변화를 감지하는 자기센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 캡은,
    상기 센싱공간을 확보하기 위하여 하측단이 상기 베이시스에 결합된 바운더리월 및
    상기 바운더리월의 상측단에 결합되어 상기 센싱공간과 상기 압력공간을 분리시키며, 상기 자석 또는 상기 자기센서가 장착되는 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 캡은 적어도 일부분이 곡면 또는 돔(dome)의 형태를 갖추고 탄력적으로 변형될 수 있는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 센싱공간의 체적이 변화될 수 있도록 상기 센싱공간을 외부로 연통시키는 배기홀이 상기 베이시스에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 악력측정장치는,
    상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록
    상기 자석이 상기 캡에 장착되고 상기 자기센서가 상기 베이시스에 장착된 배치구조 및
    상기 자석이 상기 베이시스에 장착되고 상기 자기센서가 상기 캡에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖는 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 자석은 다수개이되, 다수개의 자석 중 적어도 어느 하나의 자석이 상기 자기센서와 대향되는 배치구조를 이루고 있고,
    상기 자기센서에 대향되는 어느 하나의 상기 자석과 상기 자기센서를 잇는 가상의 대칭축을 중심으로 하여 다수개의 자석이 축대칭을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석은 서로 이웃하는 상기 자석에 대하여 일정간격 이격되도록 배치된 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 악력측정장치는,
    상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록
    상기 자석이 상기 루프에 장착되고 상기 자기센서가 상기 베이시스에 장착된 배치구조 및
    상기 자석이 상기 베이시스에 장착되고 상기 자기센서가 상기 루프에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖추고 있고,
    상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석 중 적어도 하나 이상의 상기 자석이 상기 바운더리월에 배치된 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 캡의 상기 바운더리월은,
    외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 캡의 상기 루프는,
    외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고,
    상기 캡의 상기 바운더리월은,
    외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  11. 이용자의 손에 파지(把指)되어 악력에 의해 탄력적으로 외형이 변화될 수 있으며, 내부의 압력이 유지될 수 있도록 외부에 대하여 밀폐된 압력공간을 형성하는 하우징;
    상기 하우징 내측에 결합되어 상기 압력공간과 구분되는 센싱공간을 형성하는 캡;
    상기 캡 또는 상기 하우징에 장착되며, 상기 센싱공간 상에 자기장을 형성하는 자석; 및
    상기 자석으로부터 이격되어 상기 캡 또는 상기 하우징에 장착되고, 상기 자석과의 상대적 위치변화 또는 상대적 자세변화에 따른 상기 자기장의 변화를 감지하는 자기센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 캡은 적어도 일부분이 돔(dome)의 형태를 갖추고 탄력성있는 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 캡은,
    상기 센싱공간을 확보하고 상기 자석과 상기 자기센서를 이격시켜주기 위하여 하측단이 상기 하우징의 내측에 결합된 바운더리월 및
    상기 바운더리월의 상측단에 결합되어 상기 센싱공간과 상기 압력공간을 분리시키며, 상기 자석 또는 상기 자기센서가 장착되는 루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 센싱공간의 체적이 변화될 수 있도록 상기 센싱공간을 외부로 연통시키는 배기홀이 상기 하우징에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 악력측정장치
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 악력측정장치는,
    상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록
    상기 자석이 상기 캡에 장착되고 상기 자기센서가 상기 하우징에 장착된 배치구조 및
    상기 자석이 상기 하우징에 장착되고 상기 자기센서가 상기 캡에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖는 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 자석은 다수개이되, 다수개의 자석 중 적어도 어느 하나의 자석이 상기 자기센서와 대향되는 배치구조를 이루고 있고,
    상기 자기센서에 대향되는 어느 하나의 상기 자석과 상기 자기센서를 잇는 가상의 대칭축을 중심으로 하여 다수개의 자석이 축대칭을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석은 서로 이웃하는 상기 자석에 대하여 일정간격 이격되도록 배치된 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 악력측정장치는,
    상기 자석과 상기 자기센서가 서로 대향되어 배치되도록
    상기 자석이 상기 루프에 장착되고 상기 자기센서가 상기 하우징에 장착된 배치구조 및
    상기 자석이 상기 하우징에 장착되고 상기 자기센서가 상기 루프에 장착된 배치구조 중 어느 하나의 배치구조를 갖추고 있고,
    상기 자석은 다수개이고, 다수개의 상기 자석 중 적어도 하나 이상의 상기 자석이 상기 바운더리월에 배치된 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 캡의 상기 바운더리월은,
    외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 캡의 상기 루프는,
    외력에 대하여 탄력적으로 변형될 수 있도록 탄력성과 연성을 갖춘 소재로 이루어지고,
    상기 캡의 상기 바운더리월은,
    외력으로 인한 변형을 억제할 수 있도록 경성(hardness)을 갖춘 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 악력측정장치.
KR1020190104383A 2019-08-26 2019-08-26 악력측정장치 KR102238002B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190104383A KR102238002B1 (ko) 2019-08-26 2019-08-26 악력측정장치
PCT/KR2020/009263 WO2021040230A2 (ko) 2019-08-26 2020-07-14 악력측정장치
US17/638,456 US20220346688A1 (en) 2019-08-26 2020-07-14 Grip strength measurement apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190104383A KR102238002B1 (ko) 2019-08-26 2019-08-26 악력측정장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210024787A KR20210024787A (ko) 2021-03-08
KR102238002B1 true KR102238002B1 (ko) 2021-04-07

Family

ID=74684294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190104383A KR102238002B1 (ko) 2019-08-26 2019-08-26 악력측정장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220346688A1 (ko)
KR (1) KR102238002B1 (ko)
WO (1) WO2021040230A2 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002345794A (ja) 2001-05-24 2002-12-03 Gac Corp 握力計
US20190038205A1 (en) 2017-08-03 2019-02-07 Steven A. GOLD Dynamometer

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5317916A (en) * 1992-08-25 1994-06-07 N.K. Biotechnical Engineering Company Digit grip sensor
US7828857B2 (en) * 2007-02-06 2010-11-09 Hanger Orthopedic Group Inc. System for using a digit to position a prosthetic or orthotic device
KR100947288B1 (ko) * 2007-09-17 2010-03-16 에스앤티대우(주) 가속도센서와 상대변위센서를 포함하는 센서모듈, 이를장착한 댐퍼, 이를 포함하는 전자제어 현가시스템 및 이를이용한 차량 동작 제어 방법
KR20090003372U (ko) * 2007-10-08 2009-04-13 유태우 수지용 압력측정기
KR101077232B1 (ko) 2008-11-21 2011-10-27 한국과학기술원 악력 측정 장치
KR101513179B1 (ko) * 2013-04-08 2015-04-22 경상대학교산학협력단 손가락 힘 측정 장치 및 재활 시스템
US9857245B2 (en) * 2015-03-09 2018-01-02 Worcester Polytechnic Institute Soft-body deformation and force sensing
EP3473162A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-24 Koninklijke Philips N.V. Wrist-worn grip measurement device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002345794A (ja) 2001-05-24 2002-12-03 Gac Corp 握力計
US20190038205A1 (en) 2017-08-03 2019-02-07 Steven A. GOLD Dynamometer

Also Published As

Publication number Publication date
US20220346688A1 (en) 2022-11-03
WO2021040230A2 (ko) 2021-03-04
KR20210024787A (ko) 2021-03-08
WO2021040230A3 (ko) 2021-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105940283B (zh) 改进的环形陀螺仪结构和陀螺仪
CN100478662C (zh) 三维指力传感器及其信息获取方法
KR102238002B1 (ko) 악력측정장치
JP2013238437A5 (ko)
JP2009501093A (ja) ３次元力センサを有する電子ペン
JP6297407B2 (ja) 角度センサ装置
JP2005339088A (ja) 球体型入力装置
US10011476B1 (en) MEMS apparatus having impact absorber
JP7290459B2 (ja) ステレオイヤホン及び判定装置
JP4273397B2 (ja) 触覚センサ
EP3140614B1 (en) Improved gyroscope structure and gyroscope device
JP6719756B2 (ja) 身体部位接触力センサ
US20140076696A1 (en) Three-axis acceleration switch array
US11507202B2 (en) 3-D input device
KR101516069B1 (ko) 관성센서
JP6082719B2 (ja) ステアリングホイール型荷重計測装置
JPH0775630A (ja) 関節角度センサ
US20150114119A1 (en) Acceleration sensor
JP2023010144A5 (ko)
WO2020145061A1 (ja) 生体音測定装置
US10782312B2 (en) Three-axis rotational acceleration sensor
JP2022062947A (ja) 磁気発生源推定装置、磁気発生源推定方法
KR101444015B1 (ko) 가속도 및 압력 일체형 센서
KR20230059762A (ko) 스트레인 센서 조립체
KR20230080168A (ko) 휴대용 신체기능 측정 기구

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant