KR102663218B1 - 착용식 의자 - Google Patents

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KR102663218B1
KR102663218B1 KR1020190039680A KR20190039680A KR102663218B1 KR 102663218 B1 KR102663218 B1 KR 102663218B1 KR 1020190039680 A KR1020190039680 A KR 1020190039680A KR 20190039680 A KR20190039680 A KR 20190039680A KR 102663218 B1 KR102663218 B1 KR 102663218B1
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Abstract

착용자의 대퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 대퇴부와 연결된 대퇴링크; 착용자의 하퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 하퇴부와 연결되고, 상단부가 대퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되며, 대퇴링크와의 각도가 착좌각 미만으로 상대 회전되지 않도록 저지되는 하퇴링크; 및 일단은 하퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고, 타단은 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되어 일단을 기준으로 회전되어 착용자의 착좌시 하퇴링크에서 이격된 위치에서 지면에 접촉되는 접촉링크;를 포함하는 착용식 의자가 소개된다.

Description

착용식 의자{WEARABLE CHAIR}
본 발명은 착용식 의자에 관한 것으로, 착용자의 착좌시 착용자의 뒷꿈치에서 이격된 위치에서 지면에 접촉되는 접촉링크가 포함된 착용식 의자에 관한 것이다.
현재 산업현장뿐만 아니라, 장애인 및 노약자의 거동시 근력을 보조하여 거동을 도와주거나, 근육병 환자를 위한 재활치료용 또는 무거운 군장을 지는 군인용 또는 무거운 짐을 드는 산업현장용 등의 다양한 목적을 갖는 착용식 로봇(Wearable Robot)의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
일반적으로, 착용식 로봇은 인체와 유사한 관절 작용을 수행하는 링크들이 인체에 착용될 수 있는 형상으로 유기적으로 결합되어 제작된다. 이러한 착용로봇은 사용자에게 착용되어 상지 또는 하지 근력을 보조함으로써 별도의 외부 기계의 도움없이 사용자가 일반적인 인간의 근력 한계를 벗어나는 힘이 요구되는 고 하중 작업을 수행할 수 있도록 한다.
그러나 동력이 작용하여 근력을 보조하는 Active Type의 착용식 로봇은 상대적으로 무게가 무겁고, 제어기에 의하여 복잡한 제어가 요구되는 문제가 있고, 이에 따라 안정성이 낮고 착좌각이 제한적인 문제가 있었다.
따라서, 가벼운 무게를 가지면서 큰 하중을 지지할 수 있는 Passive Type의 착용식 의자가 요구된다. 다만, 종래 기술에 따른 Passive Type의 착용식 의자는 착좌시 착용자의 발뒤꿈치에 인접한 위치에서 작은 면적으로 지면에 접촉하여 무게중심과 이격되는 구조를 갖고, 이에 따라 안정성 측면에서 위험한 문제가 있었다.
또한, 착용자의 허벅지와 종아리에 대응되는 링크들 사이에서 하중을 지지하는 지지력이 인가되는 지지링크가 허벅지 링크 및 종아리 링크와의 사이에서 회전하면서 신체 또는 의복 등에 끼이는 등의 안전 사고가 발생하는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1755806 B
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 착용자의 착좌시 무게중심을 안정적으로 지지하도록 착용자의 뒷꿈치 후방으로 돌출되는 착용식 의자를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 착용식 의자는 착용자의 대퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 대퇴부와 연결된 대퇴링크; 착용자의 하퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 하퇴부와 연결되고, 상단부가 대퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되며, 대퇴링크와의 각도가 착좌각 미만으로 상대 회전되지 않도록 저지되는 하퇴링크; 및 일단은 하퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고, 타단은 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되어 일단을 기준으로 회전되어 착용자의 착좌시 하퇴링크에서 이격된 위치에서 지면에 접촉되는 접촉링크;를 포함한다.
착용자의 하퇴부에 접촉된 상태로 결합되고, 하퇴링크의 연장 방향으로 슬라이딩 가능하게 하퇴링크에 결합된 하퇴고정부;를 더 포함할 수 있다.
하퇴링크의 하단부는 착용자의 착좌시 하퇴링크가 하퇴고정부를 기준으로 하방으로 슬라이딩되어 지면에 접촉될 수 있다.
대퇴링크의 하단부에 걸림 결합되어 대퇴링크와 일체로 회전되는 스토퍼; 및
하퇴링크의 상단부에 형성되어 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 착좌각 미만으로 상대 회전되지 않도록 스토퍼의 회전을 저지하는 방지턱;를 더 포함할 수 있다.
대퇴링크의 하단부에는 하퇴링크와 상대 회전되는 방향으로 복수의 각도 지점에서 외측으로 돌출된 결합턱이 형성되고, 스토퍼는 결합턱에 걸림 결합되어 대퇴링크와 일체로 회전되며, 스토퍼와 걸림 결합되는 결합턱의 각도 지점에 따라 착좌각이 가변될 수 있다.
하퇴링크는, 상단부가 대퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고 하단부가 접촉링크에 상대 회전 가능하게 결합된 하우징; 및 하우징의 연장 방향을 따라 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩부;가 포함되고, 대퇴링크의 하단부에 대퇴링크와 상대 회전 가능하게 결합되고, 회전됨에 따라 슬라이딩부를 슬라이딩시키도록 슬라이딩부와 연결된 회전링; 회전링과 일체로 결합되고, 대퇴링크의 하단부에 걸림 결합되어 회전링 및 대퇴링크와 일체로 회전되는 스토퍼; 및 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 착좌각인 상태에서 슬라이딩부와 하우징 사이의 슬라이딩을 저지하는 제한장치;를 더 포함할 수 있다.
대퇴링크의 하단부에는 하퇴링크와 상대 회전되는 방향으로 복수의 각도 지점에서 외측으로 돌출된 결합턱이 형성되고, 회전링은 스토퍼와 분리 가능하게 결합되고, 스토퍼는 회전링과 일체로 결합시 결합턱에 걸림 결합되어 대퇴링크와 일체로 회전되며, 스토퍼가 걸림 결합되는 결합턱의 각도 지점에 따라 회전링이 대퇴링크와 상대 회전되어 착좌각이 가변될 수 있다.
제한장치에는, 슬라이딩부의 양측면을 감싸는 형상의 하우징의 양측면에 각각 형성된 관통홀; 및 슬라이딩부의 슬라이딩 방향으로는 일체로 이동되고 슬라이딩부의 내부에서 슬라이딩부의 양측방으로 각각 슬라이딩 가능하게 결합된 고정체;가 포함되고, 고정체가 슬라이딩부의 양측방으로 슬라이딩되어 관통홀에 삽입되면 슬라이딩부의 슬라이딩이 저지될 수 있다.
제한장치에는, 슬라이딩부의 상부에 위치되고 슬라이딩부와 슬라이딩부의 슬라이딩 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며 회전링의 회전 운동에 의해 직선 운동되도록 연결된 캠장치;가 더 포함되고, 고정체에는 고정체의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 돌출된 가이드돌기가 각각 형성되고, 캠장치에는 고정체의 가이드돌기가 내부에 삽입된 상태로 상하 방향으로 일정 거리만큼 슬라이딩 가능하게 형성된 캠홀이 형성되되, 캠홀은 고정체의 가이드돌기가 하방으로 슬라이딩되면 서로 인접하는 방향으로 모아지게 형성될 수 있다.
접촉링크는 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 착좌각에서 기설정된 연동각을 가산한 가압각과 착좌각 사이의 회전구간에서 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되어 회전되고, 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 가압각 이상인 프리구간에서는 대퇴링크와 하퇴링크가 상대 회전되더라도 고정될 수 있다.
대퇴링크와 일체로 회전되도록 대퇴링크의 하단부에 고정된 회전링; 내주면에 내치가 형성되고, 회전링과 대퇴링크와 하퇴링크의 프리구간에서는 자유롭게 상대 회전되도록 결합되되 대퇴링크와 하퇴링크의 회전구간에서는 회전링과 걸림 결합되어 일체로 회전되도록 결합된 내접기어; 및 내접기어의 내치에 치합된 외치가 외주면에 형성되고, 접촉링크와 연동되어 회전되도록 접촉링크와 연결된 외접기어;를 포함할 수 있다.
외접기어는 잇수가 내접기어의 잇수보다 적게 형성되어 내접기어의 회전을 가속시킬 수 있다.
하퇴링크는, 상단부가 대퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고 하단부가 접촉링크에 상대 회전 가능하게 결합된 하우징; 및 하우징의 연장 방향을 따라 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩부;가 포함되고, 슬라이딩부는 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되어 슬라이딩됨으로써 접촉링크를 회전시킬 수 있다.
일단부는 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되도록 연결되고, 타단부는 슬라이딩부에 연결되어 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동된 회전 운동을 슬라이딩부의 직선 운동으로 변환하는 전달링크;를 더 포함할 수 있다.
접촉링크의 일단은 하우징의 하단부에 회전 가능하게 결합되고, 일단부는 슬라이딩부에 회전 가능하게 결합되고, 타단부는 하우징의 하단부에 결합된 접촉링크의 일단과 이격된 위치에 결합되어 슬라이딩부의 슬라이딩에 의해 접촉링크를 회전시키는 연결링크;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 착용식 의자에 따르면, 착용자의 착좌시 착용자의 뒷꿈치 후방에서 이격되어 지면에 접촉되는 접촉링크에 의해 무게중심을 안정적으로 지지하는 효과를 갖는다.
또한, 착좌각에서 스토퍼의 회전 차단과 동시에 슬라이딩부의 슬라이딩을 고정함으로써 착좌각에서 착용자의 하중을 안정적으로 지지하는 효과를 갖는다.
또한, 스토퍼의 분리 및 결합에 의해 착용자의 착좌각을 용이하게 가변할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 착좌각에서 다시 기립하는 동작에서 별도의 조작 없이 슬라이딩부의 슬라이딩 고정이 해제되는 효과를 갖는다.
도 1a 내지 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자가 펼쳐진 상태를 도시한 사시도이다.
도 2a 내지 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자가 착좌각으로 접혀진 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자를 착용자가 착용한 상태를 도시한 측면도이다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자의 다양한 착좌각으로 가변된 모습을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대퇴링크(100)의 하단부(120)와 하퇴링크(200)의 상단부(240) 사이의 분해도를 도시한 것이다.
도 6a 내지 6c는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전에 따른 슬라이딩부(230)의 슬라이딩을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하퇴링크(200)의 배면을 도시한 사시도이다.
도 8a 내지 8b는 제한장치(500)의 슬라이딩 차단 매커니즘을 도시한 것이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
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. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1a 내지 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자가 펼쳐진 상태를 도시한 사시도이고, 도 2a 내지 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자가 착좌각으로 접혀진 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자를 착용자가 착용한 상태를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자는 착용자의 대퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 대퇴부와 연결된 대퇴링크(100); 착용자의 하퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 하퇴부와 연결되고, 상단부가 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 상대 회전 가능하게 결합되며, 대퇴링크(100)와의 각도가 착좌각 미만으로 상대 회전되지 않도록 저지되는 하퇴링크(200); 및 일단은 하퇴링크(200)의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고, 타단은 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전과 연동되어 일단을 기준으로 회전되어 착용자의 착좌시 하퇴링크(200)에서 이격된 위치에서 지면에 접촉되는 접촉링크(300);를 포함한다.
대퇴링크(100)는 착용자의 대퇴부에 대응되도록 대퇴부가 연장된 방향으로 연장될 수 있다. 대퇴링크(100)에는 착용자의 대퇴부에 접촉한 상태로 결합되는 대퇴고정부(110)가 더 결합될 수 있다. 또한, 대퇴고정부(110)는 별도의 하네스(미도시)를 통하여 착용자의 대퇴부에 고정될 수 있다.
하퇴링크(200)는 상단부가 대퇴링크(100)의 하단부(120)와 상대 회전 가능하게 결합되어 착용자의 무릎 관절을 모사할 수 있다. 즉, 착용자의 무릎 관절에서 하퇴링크(200)의 상단부(240)는 대퇴링크(100)의 하단부(120)와 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다.
특히, 하퇴링크(200)는 대퇴링크(100)와의 각도가 착좌각 이상에서는 상대 회전 가능하되, 착좌각에서 상대 회전이 저지되어 착좌각 미만으로 회전되지 않도록 저지될 수 있다.
접촉링크(300)는 일단이 하퇴링크(200)의 하단부에 회전 가능하게 결합되어 접촉링크(300)는 하퇴링크(200)의 하단부에 결합된 일단을 회전축으로 회전될 수 있다. 특히, 접촉링크(300)는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전과 연동되어 회전됨으로써 착용자의 착좌시에 접촉링크(300)의 타단이 하퇴링크(200)에서 이격된 위치에서 지면에 접촉될 수 있다.
이에 따라, 착용자의 착좌시 착용자의 뒷꿈치 후방에서 이격되어 지면에 접촉되는 접촉링크(300)에 의해 무게중심을 안정적으로 지지하는 효과를 갖는다.
또한, 착용자의 하퇴부에 접촉된 상태로 결합되고, 하퇴링크(200)의 연장 방향으로 슬라이딩 가능하게 하퇴링크(200)에 결합된 하퇴고정부(210);를 더 포함할 수 있다. 하퇴고정부(210)는 별도의 하네스(미도시)를 통하여 착용자의 하퇴부에 결합될 수 있고, 착용자의 하퇴부에 고정되어 하퇴링크(200)에 슬라이딩될 수 있다.
이에 따라, 착용자의 기립 동작 또는 착좌 동작에 의해 하퇴링크(200)는 착용자의 하퇴부에서 상하 방향으로 슬라이딩됨으로써 착용자의 무릎관절과 이격된 위치에서 착용자의 무릎 굽힘 관절을 모사함에 따른 하퇴링크(200)의 이동을 보상할 수 있다. 즉, 하퇴링크(200)는 착용자의 착좌시 하방으로 슬라이딩되고, 착용자의 기립시 다시 상방으로 슬라이딩될 수 있다.
특히, 하퇴링크(200)의 하단부는 착용자의 착좌시 하퇴링크(200)가 하퇴고정부(210)를 기준으로 하방으로 슬라이딩되어 지면에 접촉될 수 있다.
즉, 착용자의 착좌시 하퇴고정부(210)는 착용자의 하퇴부에 고정된 상태로 하퇴링크(200)는 하방으로 슬라이딩되어 하단부가 지면에 접촉될 수 있다. 이에 따라, 착용자의 착좌시 하퇴링크(200)의 하단부와 접촉링크(300)의 타단이 모두 지면에 접촉되어 착용자의 하중을 안정적으로 지지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 착용자의 기립시 하퇴고정부(210)는 다시 상방으로 슬라이딩되어 하단부가 지면에서 이격될 수 있고, 이에 따라 착용자의 보행과 간섭되지 않아 자유로운 보행이 가능할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 착용식 의자의 다양한 착좌각으로 가변된 모습을 도시한 것이다.
도 4a 내지 4c를 더 참조하면, 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 걸림 결합되어 대퇴링크(100)와 일체로 회전되는 스토퍼(130); 및 하퇴링크(200)의 상단부(240)에 형성되어 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각 미만으로 상대 회전되지 않도록 스토퍼(130)의 회전을 저지하는 방지턱(241);를 더 포함할 수 있다.
스토퍼(130)는 대퇴링크(100)와 함께 회전되도록 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 걸림 결합되고, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)는 착좌각 이상까지는 서로 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다. 다만, 착좌각에서 스토퍼(130)의 회전을 저지하도록 스토퍼(130)에 걸림 결합되는 방지턱(241)이 하퇴링크(200)의 상단부(240)에 형성되어 대퇴링크(100)가 더 이상 회전되지 않도록 저지할 수 있다.
즉, 후술하는 슬라이딩부(230)의 슬라이딩을 저지하는 제한장치(500)와 별도로 스토퍼(130)의 회전을 저지하는 방지턱(241)이 하퇴링크(200)에 더 형성됨으로써 착좌각에서 더 안정적으로 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전을 차단할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 대퇴링크(100)의 하단부(120)에는 하퇴링크(200)와 상대 회전되는 방향으로 복수의 각도 지점에서 외측으로 돌출된 결합턱(121)이 형성되고, 스토퍼(130)는 결합턱(121)에 걸림 결합되어 대퇴링크(100)와 일체로 회전되며, 스토퍼(130)와 걸림 결합되는 결합턱(121)의 각도 지점에 따라 착좌각이 가변될 수 있다.
결합턱(121)은 대퇴링크(100)의 하단부(120)에서 외측으로 돌출되어 형성됨으로써 스토퍼(130)가 걸림 결합되고, 이에 따라 스토퍼(130)와 대퇴링크(100)는 일체로 회전될 수 있다. 특히, 결합턱(121)은 하퇴링크(200)의 상단부(240)와 상대 회전되는 방향으로 복수의 각도 지점에 형성될 수 있다.
스토퍼(130)는 복수의 각도 지점에 형성된 결합턱(121) 중 하나에 걸림 결합될 수 있다. 즉, 스토퍼(130)는 대퇴링크(100)에 분리 가능하게 결합되어 복수의 각도 지점 중 어느 하나의 지점에서 대퇴링크(100)와 일체로 회전되도록 결합턱(121)에 걸림 결합되고, 이에 따라 착좌각이 가변될 수 있다.
착좌각은 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 예를 들어, 100[deg](도 4a), 120[deg](도 4b), 140[deg](도 4c) 등으로 설정될 수 있다. 즉, 스토퍼(130)가 고정되는 각도를 20[deg]씩 차이나도록 결합턱(121)을 형성함으로써, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)가 완전히 펴진 상태에서 접혀지는 방향으로 각각 80[deg], 60[deg] 및 40[deg] 회전시 스토퍼(130)가 방지턱(241)에 의해 회전이 저지될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대퇴링크(100)의 하단부(120)와 하퇴링크(200)의 상단부(240) 사이의 분해도를 도시한 것이다.
도 5를 더 참조하면, 하퇴링크(200)는, 상단부가 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 상대 회전 가능하게 결합되고 하단부가 접촉링크(300)에 상대 회전 가능하게 결합된 하우징(220); 및 하우징(220)의 연장 방향을 따라 하우징(220)에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩부(230);가 포함되고, 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 대퇴링크(100)와 상대 회전 가능하게 결합되고, 회전됨에 따라 슬라이딩부(230)를 슬라이딩시키도록 슬라이딩부(230)와 연결된 회전링(140); 회전링(140)과 일체로 결합되고, 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 걸림 결합되어 회전링(140) 및 대퇴링크(100)와 일체로 회전되는 스토퍼(130); 및 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각인 상태에서 슬라이딩부(230)와 하우징(220) 사이의 슬라이딩을 저지하는 제한장치(500);를 더 포함할 수 있다.
하우징(220)은 슬라이딩부(230)를 내부에 감싸는 형상으로 형성되고, 하우징(220)의 상단부는 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다. 하우징(220)은 하퇴고정부(210)와 서로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 착용자의 착좌시 하단부가 지면에 접촉될 수 있다.
슬라이딩부(230)는 하우징(220)의 내부에서 하우징(220)의 연장 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되고, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 상대 회전에 연동되어 하우징(220)에 슬라이딩됨으로써 접촉링크(300)를 회전시키도록 접촉링크(300)에 연결될 수 있다.
특히, 회전링(140)은 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 대퇴링크(100)와 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다. 다만, 회전링(140)에 스토퍼(130)가 결합되면, 스토퍼(130)가 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 형성된 결합턱(121)에 걸림 결합됨으로써 회전링(140)은 대퇴링크(100)와 일체로 회전될 수 있다. 즉, 회전링(140)은 스토퍼(130)와 결합시 대퇴링크(100)와 일체로 회전되도록 결합될 수 있다.
회전링(140)은 회전됨에 따라 슬라이딩부(230)를 슬라이딩시키도록 슬라이딩부(230)와 연결될 수 있다. 이에 따라, 슬라이딩부(230)는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 상대 회전에 연동되어 하우징(220)에 슬라이딩될 수 있다.
제한장치(500)는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각인 상태에서 슬라이딩부(230)와 하우징(220) 사이의 슬라이딩을 저지할 수 있다. 특히, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각인 지점에서 슬라이딩부(230)를 하우징(220)에 고정하여 슬라이딩을 저지할 수 있다. 이에 따라, 착좌각에서 스토퍼(130)의 회전 차단과 동시에 슬라이딩부(230)의 슬라이딩을 고정함으로써 착좌각에서 착용자의 하중을 안정적으로 지지하는 효과를 갖는다.
특히, 대퇴링크(100)의 하단부(120)에는 하퇴링크(200)와 상대 회전되는 방향으로 복수의 각도 지점에서 외측으로 돌출된 결합턱(121)이 형성되고, 회전링(140)은 스토퍼(130)와 분리 가능하게 결합되고, 스토퍼(130)는 회전링(140)과 일체로 결합시 결합턱(121)에 걸림 결합되어 대퇴링크(100)와 일체로 회전되며, 스토퍼(130)가 걸림 결합되는 결합턱(121)의 각도 지점에 따라 회전링(140)이 대퇴링크(100)와 상대 회전되어 착좌각이 가변될 수 있다.
회전링(140)과 스토퍼(130)는 분리 가능하게 결합되고, 회전링(140)은 스토퍼(130)가 분리되면 대퇴링크(100)와 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다. 스토퍼(130)를 회전링(140)과 분리시킨 상태에서 스토퍼(130)가 걸림 결합되는 결합턱(121)의 각도 지점을 가변하여 스토퍼(130)를 회전링(140)과 결합하면 회전링(140)은 대퇴링크(100)와 상대 회전된 상태로 대퇴링크(100)와 일체로 회전되도록 결합될 수 있다. 이에 따라, 회전링(140) 및 스토퍼(130)를 분리한 상태로 대퇴링크(100)에 상대 회전함으로써 착좌각을 가변할 수 있다.
즉, 스토퍼(130) 및 회전링(140)을 분리시킨 후 대퇴링크(100)에 상대 회전시킨 상태로 재결합함으로써 방지턱(241)에 의한 스토퍼(130)의 회전 차단과 회전링(140)에 의한 슬라이딩부(230)의 슬라이딩이 고정되는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 착좌각이 동시에 변경될 수 있다.
구체적으로 제한장치(500)에는, 슬라이딩부(230)의 양측면을 감싸는 형상의 하우징(220)의 양측면에 각각 형성된 관통홀(530); 및 슬라이딩부(230)의 슬라이딩 방향으로는 일체로 이동되고 슬라이딩부(230)의 내부에서 슬라이딩부(230)의 양측방으로 각각 슬라이딩 가능하게 결합된 고정체(520);가 포함되고, 고정체(520)가 슬라이딩부(230)의 양측방으로 슬라이딩되어 관통홀(530)에 삽입되면 슬라이딩부(230)의 슬라이딩이 저지될 수 있다.
도 6a 내지 6c는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전에 따른 슬라이딩부(230)의 슬라이딩을 도시한 것이다.
도 5 및 도 6a 내지 6c를 순서대로 더 참조하면, 접촉링크(300)는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각에서 기설정된 연동각을 가산한 가압각과 착좌각 사이의 회전구간에서 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전과 연동되어 회전되고, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 가압각 이상인 프리구간에서는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)이 상대 회전되더라도 고정될 수 있다.
도 6a 내지 6c는 예를 들어 착좌각은 100[deg]로 설정되고, 기설정된 연동각은 20[deg]로 기설정되어 가압각은 120[deg]인 상태에서의 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전을 도시한 것이다.
도 6a에서 도 6b의 상태로 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 180[deg]에서 120[deg]까지 대퇴링크(100) 및 회전링(140)이 60[deg] 만큼 회전하더라도 후술하는 내접기어(410) 및 외접기어(420)는 전혀 회전하지 않는다. 즉, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 가압각 이상인 프리구간에서는 대퇴링크(100) 및 회전링(140)이 일체로 자유롭게 회전될 수 있다.
다만, 도 6b에서 도 6c로 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 120[deg]에서 100[deg]까지 대퇴링크(100) 및 회전링(140)이 20[deg] 더 회전하는 구간에서는 내접기어(410) 및 외접기어(420)도 함께 회전한다. 즉, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 가압각과 착좌각 사이의 회전구간에서는 접촉링크(300)가 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전과 연동되어 회전될 수 있다.
구체적으로, 대퇴링크(100)와 일체로 회전되도록 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 고정된 회전링(140); 내주면에 내치가 형성되고, 회전링(140)과 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 프리구간에서는 자유롭게 상대 회전되도록 결합되되 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 회전구간에서는 회전링(140)과 걸림 결합되어 일체로 회전되도록 결합된 내접기어(410); 및 내접기어(410)의 내치에 치합된 외치가 외주면에 형성되고, 접촉링크(300)와 연동되어 회전되도록 접촉링크(300)와 연결된 외접기어(420);를 포함할 수 있다.
회전링(140)은 스토퍼(130)와 결합시 스토퍼(130)가 대퇴링크(100)에 걸림 결합됨에 따라 대퇴링크(100)와 일체로 회전되도록 고정될 수 있다. 회전링(140)은 내접기어(410)의 외측에서 내접기어(410)의 외주면 일부를 감싸도록 형성될 수 있고, 내측으로 돌출된 걸림돌기(141)가 형성될 수 있다.
내접기어(410)는 내주면에 내치가 형성되고 외주면 일부는 회전링(140)에 의해 감싸질 수 있다. 내접기어(410)는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 프리구간에서는 자유롭게 상대 회전되도록 결합되되, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 회전구간에서는 회전링(140)과 걸림 결합될 수 있다.
특히, 내접기어(410)의 외주면에는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 회전구간에서 회전링(140)의 걸림돌기(141)에 걸림 결합되는 고정돌기(411)가 형성될 수 있다. 회전링(140)의 걸림돌기(141)와 내접기어(410)의 고정돌기(411)는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 회전구간에서는 걸림 결합되어 회전링(140)과 내접기어(410)가 일체로 회전되고, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 프리구간에서는 서로 간섭되지 않아 회전링(140)과 내접기어(410)가 자유롭게 상대 회전될 수 있다.
외접기어(420)는 외주면에 형성된 외치가 내접기어(410)의 내치에 치합될 수 있고, 내접기어(410)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 특히, 접촉링크(300)와 연동되어 회전되도록 접촉링크(300)에 연결될 수 있다. 즉, 외접기어(420)가 회전되면 접촉링크(300)가 연동되어 회전될 수 있다.
특히, 외접기어(420)는 잇수가 내접기어(410)의 잇수보다 적게 형성되어 내접기어(410)의 회전을 가속시킬 수 있다. 예로 도시한 것과 같이, 내접기어(410)가 20[deg] 회전하는 동안 외접기어(420)는 60[deg] 회전하도록 가속될 수 있다.
이에 따라, 기설정된 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 회전구간을 상대적으로 감소시켜 착용자의 착좌시에 인접한 각도에서만 접촉링크(300)가 돌출되고, 착용자의 보행시에는 간섭없이 자유롭게 보행할 수 있는 효과를 갖는다.
일단부는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전과 연동되도록 연결되고, 타단부는 슬라이딩부(230)에 연결되어 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전과 연동된 회전 운동을 슬라이딩부(230)의 직선 운동으로 변환하는 전달링크(430);를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 전달링크(430)는 크랭크 장치와 같이 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 구성으로, 전달링크(430)의 일단부는 외접기어(420)에 결합되어 외접기어(420)의 회전에 의해 회전 운동하고, 전달링크(430)의 타단부는 후술하는 캠장치(510)에 결합되어 슬라이딩부(230)를 슬라이딩할 수 있다.
전달링크(430)는 특히 외접기어(420)와 일체로 회전하도록 결합된 제1링크(431)와, 제1링크에 회전 가능하게 결합되어 캠장치(510)에 결합된 제2링크(432)로 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하퇴링크(200)의 배면을 도시한 사시도이다.
도 7을 더 참조하면, 하퇴링크(200)는, 상단부가 대퇴링크(100)의 하단부(120)에 상대 회전 가능하게 결합되고 하단부가 접촉링크(300)에 상대 회전 가능하게 결합된 하우징(220); 및 하우징(220)의 연장 방향을 따라 하우징(220)에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩부(230);가 포함되고, 슬라이딩부(230)는 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 상대 회전과 연동되어 슬라이딩됨으로써 접촉링크(300)를 회전시킬 수 있다.
특히, 접촉링크(300)의 일단은 하우징(220)의 하단부에 회전 가능하게 결합되고, 접촉링크(300)의 타단은 하퇴링크(200)에 인접하게 고정되다가 일단은 중심으로 회전되어 착용자의 착좌시 지면에 접촉될 수 있다.
구체적으로, 접촉링크(300)의 일단은 하우징(220)의 하단부에 회전 가능하게 결합되고, 일단부는 슬라이딩부(230)에 회전 가능하게 결합되고, 타단부는 하우징(220)의 하단부에 결합된 접촉링크(300)의 일단과 이격된 위치에 결합되어 슬라이딩부(230)의 슬라이딩에 의해 접촉링크(300)를 회전시키는 연결링크(310);를 더 포함할 수 있다.
연결링크(310)의 타단부는 하우징(220)의 하단부에 결합된 접촉링크(300)의 일단과 이격된 위치에 결합될 수 있다. 특히, 연결링크(310)의 타단부는 접촉링크(300)의 일단과 인접한 위치에 결합되어 연결링크(310)의 일단부에 결합된 슬라이딩부(230)의 슬라이딩에 의해 연결링크(310)가 회전됨에 따른 접촉링크(300)의 회전을 극대화시킬 수 있다.
추가로, 하우징(220)과 슬라이딩부(230) 사이에 위치되어 슬라이딩부(230)가 하우징(220)을 기준으로 상방으로 슬라이딩되도록 탄성력을 인가하는 제1탄성체(250)가 더 포함될 수 있다. 이에 따라, 외력이 없는 경우 슬라이딩부(230)는 탄성력에 의해 상방으로 슬라이딩되고, 이에 따라 접촉링크(300)는 타단부가 하퇴링크(200)에 인접한 상태로 고정될 수 있다.
도 8a 내지 8b는 제한장치(500)의 슬라이딩 차단 매커니즘을 도시한 것이다.
도 8a 내지 8b를 더 참조하면, 제한장치(500)에는, 슬라이딩부(230)의 양측면을 감싸는 형상의 하우징(220)의 양측면에 각각 형성된 관통홀(530); 및 슬라이딩부(230)의 슬라이딩 방향으로는 일체로 이동되고 슬라이딩부(230)의 내부에서 슬라이딩부(230)의 양측방으로 각각 슬라이딩 가능하게 결합된 고정체(520);가 포함되고, 고정체(520)가 슬라이딩부(230)의 양측방으로 슬라이딩되어 관통홀(530)에 삽입되면 슬라이딩부(230)의 슬라이딩이 저지될 수 있다.
고정체(520)는 슬라이딩부(230)에서 양측방으로 슬라이딩 가능하게 결합되되, 슬라이딩부(230)의 상하 방향 슬라이딩과 일체로 이동되도록 결합될 수 있다. 하우징(220)의 양측면에는 하우징(220)의 양측면 일부에는 고정체(520)가 삽입되거나 관통될 수 있는 관통홀(530)이 형성될 수 있다.
특히, 관통홀(530)은 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각인 상태에서 고정체(520)가 삽입되도록 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각인 상태에서의 고정체(520) 위치에 형성될 수 있다.
이에 따라, 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각인 상태에서 고정체(520)가 관통홀(530)에 삽입되어 하우징(220)과 슬라이딩부(230)의 슬라이딩이 저지되고, 이에 따라 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200)의 각도가 고정될 수 있다.
제한장치(500)에는, 슬라이딩부(230)의 상부에 위치되고 슬라이딩부(230)와 슬라이딩부(230)의 슬라이딩 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며 회전링(140)의 회전 운동에 의해 직선 운동되도록 연결된 캠장치(510);가 더 포함되고, 고정체(520)에는 고정체(520)의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 돌출된 가이드돌기(521)가 각각 형성되고, 캠장치(510)에는 고정체(520)의 가이드돌기(521)가 내부에 삽입된 상태로 상하 방향으로 일정 거리만큼 슬라이딩 가능하게 형성된 캠홀(511)이 형성되되, 캠홀(511)은 고정체(520)의 가이드돌기(521)가 하방으로 슬라이딩되면 서로 인접하는 방향으로 모아지게 형성될 수 있다.
캠장치(510)는 슬라이딩부(230)의 상부에 위치되어 슬라이딩부(230)와 일정 거리만큼 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 캠장치(510)는 전달링크(430)와 회전 가능하게 결합되어, 외접기어(420)의 회전에 따른 전달링크(430)의 회전에 의해 상방으로 당겨지거나 또는 하방으로 가압될 수 있다.
고정체(520)의 가이드돌기(521)는 고정체(520)의 슬라이딩 방향 및 슬라이딩부(230)의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 돌출될 수 있다.
캠장치(510)에는 고정체(520)의 가이드돌기(521)가 내부에 삽입된 상태로 가이드돌기(521)의 슬라이딩을 가이드하는 캠홀(511)이 형성될 수 있다. 캠홀(511)은 상하 방향으로 일정 거리를 갖고, 하방으로 갈수록 좁아지는 형상일 수 있다.
이에 따라, 캠장치(510)가 전달링크(430)에 의해 상방으로 당겨지는 경우, 캠장치(510)는 고정체(520) 및 슬라이딩부(230)를 기준으로 상방으로 슬라이딩되고, 캠장치(510)가 상승함에 따라 고정체(520)의 가이드돌기(521)는 캠홀(511)의 하방으로 위치되면서 고정체(520)가 서로 인접하는 방향으로 모아지게 슬라이딩될 수 있다. 이에 따라, 착용자의 착좌 상태에서 기립하는 경우 자동으로 고정체(520)가 관통홀(530)에서 이탈되어 슬라이딩부(230)의 고정이 해제될 수 있다.
반대로, 캠장치(510)가 전달링크(430)에 의해 하방으로 가압되는 경우, 캠장치(510)는 고정체(520) 및 슬라이딩부(230)를 기준으로 하방으로 슬라이딩되고, 캠장치(510)의 하강에 따라 고정체(520)의 가이드돌기(521)는 캠홀(511)의 상방으로 상승하면서 양측으로 이격되려는 힘을 받는다. 이에 따라, 착용자의 착좌시 대퇴링크(100)와 하퇴링크(200) 사이의 각도가 착좌각이 되면 양측방으로 이격되어 고정체(520)가 관통홀(530)로 삽입 또는 관통될 수 있다.
이에 따라, 착좌각에서 다시 기립하는 동작에서 양측의 고정체(520)를 가압하는 등의 조작 없이도 슬라이딩부(230)의 슬라이딩 고정이 해제되고, 착좌각으로 착좌시 자동으로 슬라이딩부(230)의 슬라이딩이 고정되는 효과를 갖는다.
추가로, 양측의 고정체(520)를 양측방으로 이격시키는 방향으로 각각의 고정체(520)에 탄성력을 가하는 제2탄성체가 더 포함될 수도 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 대퇴링크 200 : 하퇴링크
220 : 하우징 230 : 슬라이딩부
300 : 접촉링크 310 : 연결링크
500 : 제한장치

Claims (15)

  1. 착용자의 대퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 대퇴부와 연결된 대퇴링크;
    착용자의 하퇴부가 연장된 방향으로 연장되어 착용자의 하퇴부와 연결되고, 상단부가 대퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되며, 대퇴링크와의 각도가 착좌각 미만으로 상대 회전되지 않도록 저지되는 하퇴링크; 및
    일단은 하퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고, 타단은 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되어 일단을 기준으로 회전되어 착용자의 착좌시 하퇴링크에서 이격된 위치에서 지면에 접촉되는 접촉링크;를 포함하는 착용식 의자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    착용자의 하퇴부에 접촉된 상태로 결합되고, 하퇴링크의 연장 방향으로 슬라이딩 가능하게 하퇴링크에 결합된 하퇴고정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  3. 청구항 2에 있어서,
    하퇴링크의 하단부는 착용자의 착좌시 하퇴링크가 하퇴고정부를 기준으로 하방으로 슬라이딩되어 지면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    대퇴링크의 하단부에 걸림 결합되어 대퇴링크와 일체로 회전되는 스토퍼; 및
    하퇴링크의 상단부에 형성되어 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 착좌각 미만으로 상대 회전되지 않도록 스토퍼의 회전을 저지하는 방지턱;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  5. 청구항 4에 있어서,
    대퇴링크의 하단부에는 하퇴링크와 상대 회전되는 방향으로 복수의 각도 지점에서 외측으로 돌출된 결합턱이 형성되고,
    스토퍼는 결합턱에 걸림 결합되어 대퇴링크와 일체로 회전되며, 스토퍼와 걸림 결합되는 결합턱의 각도 지점에 따라 착좌각이 가변되는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  6. 청구항 1에 있어서,
    하퇴링크는, 상단부가 대퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고 하단부가 접촉링크에 상대 회전 가능하게 결합된 하우징; 및 하우징의 연장 방향을 따라 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩부;가 포함되고,
    대퇴링크의 하단부에 대퇴링크와 상대 회전 가능하게 결합되고, 회전됨에 따라 슬라이딩부를 슬라이딩시키도록 슬라이딩부와 연결된 회전링;
    회전링과 일체로 결합되고, 대퇴링크의 하단부에 걸림 결합되어 회전링 및 대퇴링크와 일체로 회전되는 스토퍼; 및
    대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 착좌각인 상태에서 슬라이딩부와 하우징 사이의 슬라이딩을 저지하는 제한장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  7. 청구항 6에 있어서,
    대퇴링크의 하단부에는 하퇴링크와 상대 회전되는 방향으로 복수의 각도 지점에서 외측으로 돌출된 결합턱이 형성되고,
    회전링은 스토퍼와 분리 가능하게 결합되고, 스토퍼는 회전링과 일체로 결합시 결합턱에 걸림 결합되어 대퇴링크와 일체로 회전되며, 스토퍼가 걸림 결합되는 결합턱의 각도 지점에 따라 회전링이 대퇴링크와 상대 회전되어 착좌각이 가변되는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  8. 청구항 6에 있어서,
    제한장치에는, 슬라이딩부의 양측면을 감싸는 형상의 하우징의 양측면에 각각 형성된 관통홀; 및 슬라이딩부의 슬라이딩 방향으로는 일체로 이동되고 슬라이딩부의 내부에서 슬라이딩부의 양측방으로 각각 슬라이딩 가능하게 결합된 고정체;가 포함되고,
    고정체가 슬라이딩부의 양측방으로 슬라이딩되어 관통홀에 삽입되면 슬라이딩부의 슬라이딩이 저지되는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제한장치에는, 슬라이딩부의 상부에 위치되고 슬라이딩부와 슬라이딩부의 슬라이딩 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되며 회전링의 회전 운동에 의해 직선 운동되도록 연결된 캠장치;가 더 포함되고,
    고정체에는 고정체의 슬라이딩 방향과 수직한 방향으로 돌출된 가이드돌기가 각각 형성되고, 캠장치에는 고정체의 가이드돌기가 내부에 삽입된 상태로 상하 방향으로 일정 거리만큼 슬라이딩 가능하게 형성된 캠홀이 형성되되, 캠홀은 고정체의 가이드돌기가 하방으로 슬라이딩되면 서로 인접하는 방향으로 모아지게 형성된 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  10. 청구항 1에 있어서,
    접촉링크는 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 착좌각에서 기설정된 연동각을 가산한 가압각과 착좌각 사이의 회전구간에서 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되어 회전되고, 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 각도가 가압각 이상인 프리구간에서는 대퇴링크와 하퇴링크가 상대 회전되더라도 고정되는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  11. 청구항 10에 있어서,
    대퇴링크와 일체로 회전되도록 대퇴링크의 하단부에 고정된 회전링;
    내주면에 내치가 형성되고, 회전링과 대퇴링크와 하퇴링크의 프리구간에서는 자유롭게 상대 회전되도록 결합되되 대퇴링크와 하퇴링크의 회전구간에서는 회전링과 걸림 결합되어 일체로 회전되도록 결합된 내접기어; 및
    내접기어의 내치에 치합된 외치가 외주면에 형성되고, 접촉링크와 연동되어 회전되도록 접촉링크와 연결된 외접기어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  12. 청구항 11에 있어서,
    외접기어는 잇수가 내접기어의 잇수보다 적게 형성되어 내접기어의 회전을 가속시키는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  13. 청구항 1에 있어서,
    하퇴링크는, 상단부가 대퇴링크의 하단부에 상대 회전 가능하게 결합되고 하단부가 접촉링크에 상대 회전 가능하게 결합된 하우징; 및 하우징의 연장 방향을 따라 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합된 슬라이딩부;가 포함되고,
    슬라이딩부는 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되어 슬라이딩됨으로써 접촉링크를 회전시키는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  14. 청구항 13에 있어서,
    일단부는 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동되도록 연결되고, 타단부는 슬라이딩부에 연결되어 대퇴링크와 하퇴링크 사이의 상대 회전과 연동된 회전 운동을 슬라이딩부의 직선 운동으로 변환하는 전달링크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
  15. 청구항 13에 있어서,
    접촉링크의 일단은 하우징의 하단부에 회전 가능하게 결합되고,
    일단부는 슬라이딩부에 회전 가능하게 결합되고, 타단부는 하우징의 하단부에 결합된 접촉링크의 일단과 이격된 위치에 결합되어 슬라이딩부의 슬라이딩에 의해 접촉링크를 회전시키는 연결링크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착용식 의자.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD922785S1 (en) * 2019-03-29 2021-06-22 Noonee Wearable seat
US11229296B2 (en) * 2019-04-02 2022-01-25 Hyundai Motor Company Seating support device of wearable chair
KR102663218B1 (ko) * 2019-04-04 2024-05-03 현대자동차주식회사 착용식 의자
WO2022146251A1 (en) * 2020-12-30 2022-07-07 Ozyegin Universitesi A chairless chair exoskeleton
WO2024102709A1 (en) * 2022-11-08 2024-05-16 Movably, Inc. Locking mechanism for an intelligent automated chair

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170008164A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Hyundai Motor Company Wearable chair robot

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD249987S (en) * 1977-03-07 1978-10-24 Darcy Robert Bonner Wearable chair
US4095842A (en) * 1977-04-27 1978-06-20 Tredhill Manufacturing Co. Inc. Seat for gardening and the like
US4138156A (en) * 1977-09-06 1979-02-06 Bonner Darcy R Wearable chair
CA1173320A (en) * 1982-01-29 1984-08-28 Paul L. Allard Knee joint orthosis
US4732143A (en) * 1987-02-13 1988-03-22 Spectrum Orthopedics, Ltd. Selectable extension stop for a polycentric hinge
US4817588A (en) * 1987-07-01 1989-04-04 Medical Technology, Inc. Motion restraining knee brace
US4867273A (en) * 1988-12-29 1989-09-19 Schaevitz Lester P Stand for supporting the body of a worker
US5188584A (en) * 1989-03-24 1993-02-23 Petrofsky Research, Inc. Orthosis for assistance in walking
US6203511B1 (en) * 1998-06-25 2001-03-20 Becker Orthopedic Appliance Company, Inc. Orthotic joint and method
US7410471B1 (en) * 1998-09-18 2008-08-12 Becker Orthopedic Appliance Company Orthosis knee joint and sensor
US6361513B1 (en) * 1999-07-13 2002-03-26 Orthoscharer & Co. Di Paolo Rossi & Co. Articulated rod for a hip support
US6402713B1 (en) * 1999-10-18 2002-06-11 Brian P. Doyle Knee orthosis and hinge joint
DE10007103B4 (de) * 2000-02-16 2004-01-29 Wolfgang Deisig Verstellbarer Arbeitsstuhl, insbesondere Bürostuhl
US6347406B1 (en) * 2001-04-30 2002-02-19 Innovative Sports, Inc. Sportsman's wearable seat system
US6960175B1 (en) * 2003-08-22 2005-11-01 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Orthopedic leg brace
US8142370B2 (en) * 2004-11-09 2012-03-27 Northeastern University Electro-rheological fluid brake and actuator devices and orthotic devices using the same
US7235059B2 (en) * 2005-01-12 2007-06-26 Breg, Inc. Releasably locking hinge for an orthopedic brace having adjustable rotation limits
JP4712627B2 (ja) * 2006-07-10 2011-06-29 本田技研工業株式会社 歩行補助装置
JP4784771B2 (ja) * 2007-10-01 2011-10-05 本田技研工業株式会社 歩行補助装置
JP5128375B2 (ja) * 2008-06-12 2013-01-23 本田技研工業株式会社 歩行補助装置の制御装置
WO2010053086A1 (ja) * 2008-11-06 2010-05-14 本田技研工業株式会社 歩行補助装置
JP5213682B2 (ja) * 2008-12-17 2013-06-19 本田技研工業株式会社 体重支持装置
JP5073642B2 (ja) * 2008-12-17 2012-11-14 本田技研工業株式会社 動作補助装置
JP5636352B2 (ja) * 2011-10-24 2014-12-03 本田技研工業株式会社 動作補助装置及び歩行補助装置
US20160135604A1 (en) * 2013-07-04 2016-05-19 Ofrees Co., Ltd. Wearable chair apparatus
KR101583871B1 (ko) * 2013-10-08 2016-01-08 현대자동차주식회사 주행 및 보행 보조 기능을 융합한 착용식 이동 장치
TWI531352B (zh) * 2013-11-19 2016-05-01 Plus Meditech Co Ltd Hinged orthosis
US9968195B2 (en) * 2015-10-20 2018-05-15 Ergo Impact, LLC Adjustable seat and leaning apparatus
ITUB20155017A1 (it) * 2015-11-02 2017-05-02 Luca Simone Poli Esoscheletro e relativo procedimento di funzionamento
KR102120284B1 (ko) * 2015-12-25 2020-06-08 가부시키가이샤 닛토 신체 지지장치
EP3241531A1 (en) * 2016-05-04 2017-11-08 noonee AG Leg unit for a wearable sitting posture assisting device
KR101878038B1 (ko) * 2016-06-15 2018-07-16 현대자동차주식회사 부목형 보행 보조 로봇 시스템 및 그 제어 방법
KR102637517B1 (ko) * 2016-09-06 2024-02-19 삼성전자주식회사 동력 전달 기기, 운동 보조 장치 및 그 제어 방법
ES2808778T3 (es) * 2016-11-08 2021-03-01 Noonee Ag Dispositivo de ayuda para postura sentada que puede llevarse puesto
KR102023239B1 (ko) * 2017-01-19 2019-09-19 박동관 중첩 식 외다리 휴대용 작업의자
EP3375422A1 (en) * 2017-03-17 2018-09-19 noonee AG Wearable sitting posture assisting device
US10702410B2 (en) * 2017-04-14 2020-07-07 Meng-Chun Wang Joint angle adjustment mechanism
US20200268584A1 (en) * 2017-09-05 2020-08-27 Aesclepius Corporation Systems, devices, and methods for therapeutic loading of a joint
CN109009892B (zh) * 2018-08-27 2023-09-29 华中科技大学 一种可穿戴式智能外骨骼座椅装置
KR20200050001A (ko) * 2018-10-30 2020-05-11 삼성전자주식회사 운동 보조 장치
KR102603039B1 (ko) * 2018-11-20 2023-11-16 현대자동차주식회사 4절 링크 구조를 포함한 착용식 의자
KR20200081595A (ko) * 2018-12-27 2020-07-08 삼성전자주식회사 착용형 의자
JP7132159B2 (ja) * 2019-03-11 2022-09-06 本田技研工業株式会社 動作支援装置の制御装置
KR102663218B1 (ko) * 2019-04-04 2024-05-03 현대자동차주식회사 착용식 의자
KR102142578B1 (ko) * 2019-04-04 2020-08-10 현대자동차(주) 착용식 장치의 결합 구조
US20200315356A1 (en) * 2019-04-08 2020-10-08 Timothy Andrew Newara Seating Device Adaptable To Accommodate Varying Support Conditions

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170008164A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Hyundai Motor Company Wearable chair robot

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KR20200118294A (ko) 2020-10-15
US11197553B2 (en) 2021-12-14
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