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特表2024-532666駆動アセンブリ及びこれを含む運動補助装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-10
(54)【発明の名称】駆動アセンブリ及びこれを含む運動補助装置
(51)【国際特許分類】
   A61H 3/00 20060101AFI20240903BHJP
【FI】
A61H3/00 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024503804
(86)(22)【出願日】2022-08-11
(85)【翻訳文提出日】2024-01-22
(86)【国際出願番号】 KR2022012016
(87)【国際公開番号】W WO2023043065
(87)【国際公開日】2023-03-23
(31)【優先権主張番号】10-2021-0125237
(32)【優先日】2021-09-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2022-0013455
(32)【優先日】2022-01-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503447036
【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100229448
【弁理士】
【氏名又は名称】中槇 利明
(72)【発明者】
【氏名】ロ,セゴン
(72)【発明者】
【氏名】カン,ワング
(72)【発明者】
【氏名】イ,サンホ
(72)【発明者】
【氏名】イ,ホ
(72)【発明者】
【氏名】ハン,スンギル
【テーマコード(参考)】
4C046
【Fターム(参考)】
4C046AA25
4C046AA42
4C046BB01
4C046BB07
4C046CC01
4C046DD02
4C046DD12
4C046DD16
4C046DD37
4C046DD38
4C046DD39
4C046FF02
(57)【要約】
様々な実施形態によれば、運動補助装置は、ユーザの近位部分を支持するための近位支持部と、前記ユーザの遠位部分を支持するための遠位支持部と、前記近位支持部に連結され、動力を生成する駆動アセンブリと、前記駆動アセンブリから前記遠位支持部に動力を伝達する駆動フレームを含み、前記駆動アセンブリは、前記近位支持部に連結されるハウジングと、前記ハウジングに固定されて環状を有する固定子と、前記固定子の内側に位置して前記固定子に対して相対的に回転自在なローターを含むアクチュエータと、前記ローターの内側に挿入され、前記アクチュエータの出力端に入力端が連結される減速器と、前記減速器を支持し、前記ハウジングに脱着自在に連結される支持パートを含む。その他にも様々な実施形態が可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザの近位部分を支持するための近位支持部と、
前記ユーザの遠位部分を支持するための遠位支持部と、
前記近位支持部に連結され、動力を生成する駆動アセンブリと、
前記駆動アセンブリから前記遠位支持部に動力を伝達する駆動フレームと、
を含み、
前記駆動アセンブリは、
前記近位支持部に連結されるハウジングと、
前記ハウジングに固定されて環状を有する固定子と、前記固定子の内側に位置して前記固定子に対して相対的に回転自在なローターを含むアクチュエータと、
前記ローターの内側に挿入され、前記アクチュエータの出力端に入力端が連結される減速器と、
前記減速器を支持し、前記ハウジングに脱着自在に連結される支持パートと、
を含む、運動補助装置。
【請求項2】
前記駆動フレームは、前記減速器の出力端及び前記遠位支持部を連結し、前記支持パートに対して相対的な運動が可能な、請求項1に記載の運動補助装置。
【請求項3】
前記支持パートは、
前記ローターの回転軸方向を基準にして前記ハウジングにオーバラップされ、前記ハウジングに脱着自在に連結されるベースフレームと、
前記ベースフレームから延長し、少なくとも一部が前記固定子の内側に位置し、前記減速器を支持する支持フレームと、
を含む、請求項1に記載の運動補助装置。
【請求項4】
前記支持パートは、前記ベースフレームから延長し、前記ローターの回転軸方向を基準にして前記減速器にオーバラップされる延長フレームをさらに含む、請求項3に記載の運動補助装置。
【請求項5】
前記駆動アセンブリは、前記支持パート及び前記ハウジングを締結するフレーム締結部材をさらに含む、請求項3に記載の運動補助装置。
【請求項6】
前記ハウジングは、
前記ローターを回転自在に支持する下部カバーと、
前記下部カバーから延長し、前記固定子の側面をカバーするサイドカバーと、
前記サイドカバーから延長し、前記固定子の上面をカバーする上部カバーと、
を含む、請求項1に記載の運動補助装置。
【請求項7】
前記ローターは、
前記下部カバーと並んでいるように設けられるメインプレートと、
前記メインプレートから延長し、前記固定子と減速器との間に位置する垂直延長部と、
を含む、請求項6に記載の運動補助装置。
【請求項8】
前記ローターは、
前記メインプレートをカバーするキャップと、
前記キャップ及び前記減速器を締結し、前記減速器に連結されるキャップ締結部材と、
をさらに含む、請求項7に記載の運動補助装置。
【請求項9】
前記支持パート及び減速器は、前記ハウジングから分離される、請求項1に記載の運動補助装置。
【請求項10】
前記減速器は、
前記ローターに連結され、前記ローターの回転軸を中心に回転するメインシャフトと、
前記メインシャフトに固定される第1線ギヤと、
前記支持パートに固定され、前記第1線ギヤを囲むリングギヤと、
前記第1線ギヤと前記リングギヤとの間に配置され、前記第1線ギヤ及び前記リングギヤに係合する複数の第1遊星ギヤと、
前記複数の第1遊星ギヤそれぞれの中心軸に連結される第1キャリアと、
前記第1キャリアに連結される第2線ギヤと、
前記第2線ギヤと前記リングギヤとの間に配置され、前記第2線ギヤ及び前記リングギヤに係合する複数の第2遊星ギヤと、
前記複数の第2遊星ギヤそれぞれの中心軸に連結され、前記駆動フレームに連結される第2キャリアと、
を含む、請求項1に記載の運動補助装置。
【請求項11】
前記ローター及び前記第1線ギヤは同じ速度で回転し、
前記第1線ギヤ、前記第1キャリア、及び前記第2キャリアは互いに異なる速度で回転する、請求項10に記載の運動補助装置。
【請求項12】
前記駆動アセンブリは、
前記ローターと前記ハウジングとの間に配置される下部ベアリングと、
前記リングギヤと前記第2キャリアとの間に配置される上部ベアリングと、
をさらに含む、請求項10に記載の運動補助装置。
【請求項13】
前記駆動アセンブリは、
前記メインシャフトと前記第1キャリアとの間に配置される第1内部ベアリングと、
前記メインシャフトと前記第2線ギヤとの間に配置される第2内部ベアリングと、
前記メインシャフトと前記第2キャリアとの間に配置される第3内部ベアリングと、
をさらに含む、請求項10に記載の運動補助装置。
【請求項14】
前記駆動アセンブリは、前記メインシャフトに挿入され、前記第3内部ベアリングをカバーするウォッシャーをさらに含む、請求項13に記載の運動補助装置。
【請求項15】
前記駆動アセンブリは、前記支持パートに配置され、前記駆動フレームの移動経路上に位置するストッパをさらに含む、請求項1に記載の運動補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の様々な実施形態は、駆動アセンブリ及び運動補助装置に関する。
【背景技術】
【0002】
運動補助装置(motion assistance device)は、各種の疾患や事故などによって自ら歩くことのできない患者がリハビリ治療のために運動可能に補助する機構又は装置をいう。最近、高齢化社会が深刻化されることにより、関節の問題で正常運動が困難であるか、運動に対して不便を訴える人々が増加し、運動補助装置に対する関心が高まっている。運動補助装置はユーザの身体に装着され、ユーザが運動するために必要な筋力を補助しユーザが正常に運動できるようにユーザの歩行を誘導する。
【0003】
一般に、運動補助装置を着用するユーザは、身の動きが不便な人々である。これに、運動補助装置を着用する過程そのものが難しい場合がある。身の動きが不便なユーザが他人からの助けなしに、一人で運動補助装置を着用可能にする技術が求められている実状である。
【0004】
上記で説明した背景技術は、発明者が本明細書の開示内容を導き出す過程で保持するか習得したものであり、必ず本出願前に一般の公衆に公開された公知技術であるとは言えない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
様々な実施形態によれば、運動補助装置は、ユーザの近位部分を支持するための近位支持部と、前記ユーザの遠位部分を支持するための遠位支持部と、前記近位支持部に連結され、動力を生成する駆動アセンブリと、前記駆動アセンブリから前記遠位支持部に動力を伝達する駆動フレームとを含み、前記駆動アセンブリは、前記近位支持部に連結されるハウジングと、前記ハウジングに固定されて環状を有する固定子と、前記固定子の内側に位置して前記固定子に対して相対的に回転自在なローターを含むアクチュエータと、前記ローターの内側に挿入され、前記アクチュエータの出力端に入力端が連結される減速器と、前記減速器を支持し、前記ハウジングに脱着自在に連結される支持パートとを含む。
【0006】
様々な実施形態において、前記駆動フレームは、前記減速器の出力端及び前記遠位支持部を連結し、前記支持パートに対して相対的な運動が可能である。
【0007】
様々な実施形態において、前記支持パートは、前記ローターの回転軸方向を基準にして前記ハウジングにオーバラップされ、前記ハウジングに脱着自在に連結されるベースフレームと、前記ベースフレームから延長し、少なくとも一部が前記固定子の内側に位置し、前記減速器を支持する支持フレームとを含むことができる。
【0008】
様々な実施形態において、前記支持パートは、前記ベースフレームから延長し、前記ローターの回転軸方向を基準にして前記減速器にオーバラップされる延長フレームをさらに含むことができる。
【0009】
様々な実施形態において、前記駆動アセンブリは、前記支持パート及び前記ハウジングを締結するフレーム締結部材をさらに含むことができる。
【0010】
様々な実施形態において、前記ハウジングは、前記ローターを回転自在に支持する下部カバーと、前記下部カバーから延長し、前記固定子の側面をカバーするサイドカバーと、前記サイドカバーから延長し、前記固定子の上面をカバーする上部カバーとを含むことができる。
【0011】
様々な実施形態において、前記ローターは、前記下部カバーと並んでいるように設けられるメインプレートと、前記メインプレートから延長し、前記固定子と減速器との間に位置する垂直延長部とを含むことができる。
【0012】
様々な実施形態において、前記ローターは、前記メインプレートをカバーするキャップと、前記キャップ及び前記減速器を締結し、前記減速器に連結されるキャップ締結部材とをさらに含むことができる。
【0013】
様々な実施形態において、前記支持パート及び減速器は、前記ハウジングから分離されることができる。
【0014】
様々な実施形態において、前記減速器は、前記ローターに連結され、前記ローターの回転軸を中心に回転するメインシャフトと、前記メインシャフトに固定される第1線ギヤと、前記支持パートに固定され、前記第1線ギヤを囲むリングギヤと、前記第1線ギヤと前記リングギヤとの間に配置され、前記第1線ギヤ及び前記リングギヤに係合する複数の第1遊星ギヤと、前記複数の第1遊星ギヤそれぞれの中心軸に連結される第1キャリアと、前記第1キャリアに連結される第2線ギヤと、前記第2線ギヤと前記リングギヤとの間に配置され、前記第2線ギヤ及び前記リングギヤに係合する複数の第2遊星ギヤと、前記複数の第2遊星ギヤそれぞれの中心軸に連結され、前記駆動フレームに連結される第2キャリアとを含むことができる。
【0015】
様々な実施形態において、前記ローター及び前記第1線ギヤは同じ速度で回転し、前記第1線ギヤ、前記第1キャリア、及び前記第2キャリアは互いに異なる速度で回転することができる。
【0016】
様々な実施形態において、前記駆動アセンブリは、前記ローターと前記ハウジングとの間に配置される下部ベアリングと、前記リングギヤと前記第2キャリアとの間に配置される上部ベアリングとをさらに含むことができる。
【0017】
様々な実施形態において、前記駆動アセンブリは、前記メインシャフトと前記第1キャリアとの間に配置される第1内部ベアリングと、前記メインシャフトと前記第2線ギヤとの間に配置される第2内部ベアリングと、前記メインシャフトと前記第2キャリアとの間に配置される第3内部ベアリングと、をさらに含むことができる。
【0018】
前記駆動アセンブリは、前記メインシャフトに挿入され、前記第3内部ベアリングをカバーするウォッシャーをさらに含むことができる。
【0019】
前記駆動アセンブリは、前記支持パートに配置され、前記駆動フレームの移動経路上に位置するストッパをさらに含むことができる。
【0020】
様々な実施形態において、駆動アセンブリは、ハウジングと、ハウジングに固定され、リング状の固定子と、前記固定子の内側に位置し、前記固定子に対して相対的に回転自在なローターとを含むアクチュエータと、前記ローターの内側に挿入され、前記アクチュエータの出力端に入力端が連結される減速器と、前記減速器を支持し、前記ハウジングに着脱自在な支持パートを含むことができる。
【0021】
様々な実施形態において、前記支持パートは、前記ローターの回転軸方向を基準にして前記ハウジングにオーバラップされ、前記ハウジングに脱着自在に連結されるベースフレームと、前記ベースフレームから延長し、少なくとも一部が前記固定子の内側に位置し前記減速器を支持する支持フレームを含むことができる。
【0022】
様々な実施形態において、前記駆動アセンブリは、前記支持パート及び前記ハウジングを締結するフレーム締結部材をさらに含むことができる。
【0023】
様々な実施形態において、前記減速器は、前記ローターに連結され、前記ローターの回転軸を中心に回転するメインシャフトと、前記メインシャフトに固定される第1線ギヤと、前記支持パートに固定され、前記第1線ギヤを囲むリングギヤと、前記第1線ギヤと前記リングギヤとの間に配置され、前記第1線ギヤ及び前記リングギヤに係合する複数の第1遊星ギヤと、前記複数の第1遊星ギヤそれぞれの中心軸に連結される第1キャリアと、前記第1キャリアに連結される第2線ギヤと、前記第2線ギヤと前記リングギヤとの間に配置される複数の第2遊星ギヤと、前記複数の第2遊星ギヤそれぞれの中心軸に連結される第2キャリアを含むことができる。
【0024】
様々な実施形態において、駆動アセンブリは、運動補助装置に備えられ、ハウジングと、前記ハウジングに固定されて環状を有する固定子と、前記固定子の内側に位置して前記固定子に対して相対的に回転自在なローターを含むアクチュエータと、前記ローターの内側に挿入されて前記ローターの内側面に対向するリングギヤと、前記アクチュエータの出力端に連結される線ギヤと、前記リングギヤと前記線ギヤとの間に配置される複数の遊星ギヤを含む減速器と、前記リングギヤを支持し、前記ハウジングに脱着自在に連結される支持パートを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】一実施形態に係る運動補助装置を着用したユーザの形状を示す図である。
図2】一実施形態に係る駆動アセンブリの斜視図である。
図3】一実施形態に係る駆動アセンブリの正面分解斜視図である。
図4】一実施形態に係る駆動アセンブリの背面分解斜視図である。
図5図2の節操ではV-Vに沿って切断した断面図を示す運動補助装置の断面図である。
図6】一実施形態に係る駆動アセンブリの斜視図である。
図7図6でストッパが分離された形状を示す駆動アセンブリの分解斜視図である。
図8図7で減速器が分離された形状を示す駆動アセンブリの分解斜視図である。
図9】一実施形態に係る駆動アセンブリの断面図である。
図10】一実施形態に係る駆動アセンブリの断面図である。
図11】一実施形態に係る駆動アセンブリの分解断面図である。
図12】一実施形態に係るハウジングに互いに異なる2つの減速器が連結待機中である状態を概略的に図示する分解斜視図である。
図13】一実施形態に係るハウジングに第1減速器が連結されている状態を概略的に示す斜視図である。
図14】一実施形態に係るハウジングに第2減速器が連結されている状態を概略的に示す斜視図である。
図15】一実施形態に係る運動補助装置の着用モジュールがユーザの上腕に着用された姿を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
実施形態に対する特定な構造的又は機能的な説明は、単なる例示のための目的として開示されたものであって、様々な形態に変更されることができる。したがって、実施形態は特定な開示形態に限定されることなく、本明細書の範囲は技術的な思想に含まれる変更、均等物ないし代替物を含む。
【0027】
第1又は第2などの用語を複数の構成要素を説明するために用いることがあるが、このような用語は1つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ解釈されなければならない。例えば、第1構成要素は第2構成要素と命名することができ、同様に、第2構成要素は第1構成要素にも命名することができる。
【0028】
いずれかの構成要素が他の構成要素に「連結」されていると言及されたときには、その他の構成要素に直接的に連結されているか又は接続されているが、中間に他の構成要素が存在し得るものと理解されなければならない。
【0029】
単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味をもたない限り複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書上に記載した特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品又はこれを組み合わせたものが存在することを示すものであって、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品、又はこれを組み合わせたものなどの存在又は付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。
【0030】
いずれかの実施形態に含まれる構成要素と、共同的な機能を含む構成要素は、他の実施形態において同一の名称を用いて説明することにする。反対となる記載がない以上、いずれかの実施形態に記載した説明は他の実施形態にも適用され、重複される範囲で具体的な説明は省略することにする。
【0031】
異なるように定義さがれない限り、技術的又は科学的な用語を含んでここで用いる全ての用語は、本実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。一般的に用いられる予め定義された用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならず、本明細書で明白に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味として解釈されることはない。
【0032】
以下、添付する図面を参照しながら実施形態を詳細に説明する。図面を参照して説明する際に、図面符号に拘わらず同じ構成要素は同じ参照符号を付与し、これに対する重複する説明は省略する。
【0033】
図1は、一実施形態に係る運動補助装置を着用したユーザの形状を示す図である。
【0034】
図1を参照すると、一実施形態に係る運動補助装置100は、ユーザに着用され、ユーザの運動を補助することができる。ユーザは、人体、動物、又はロボットなどであってもよいが、これに制限されることはない。運動補助装置100は、近位支持部190(proximal support)、遠位支持部192(distal support)及び駆動アセンブリ10を含む。
【0035】
一実施形態において、近位支持部190及び遠位支持部192は、ユーザの一部を基準にして互いに反対側に配置され、それぞれ近位部分(proximal part)及び遠位部分(distal part)を支持する。例えば、近位支持部190は、腰及び/又は骨盤などを支持し、遠位支持部192は、太もも、膝、ふくらはぎ及び/又は足などを支持する。例えば、近位支持部190は、ユーザの腰を全体的に支持するための取り付け式ベルトを含んでもよく、遠位支持部192は、ユーザの太ももを全体的に支持するための取り付け式ベルトを含んでもよい。
【0036】
異なる例として、近位支持部190及び遠位支持部192は、ユーザの上腕(upper arm)を中心に互いに反対側に配置され、近位支持部190は、例えば、肩及び/又は背(back)などを支持してもよく、遠位支持部192は、例えば、前腕(forearm)などを支持してもよい。例えば、近位支持部190は、ユーザの肩を全体的に支持するための取り付け式ベルトを含んでもよく、遠位支持部192は、ユーザの前腕を全体的に支持するための取り付け式ベルトを含んだり、前腕を全体的に囲む構造を含んでもよい。
【0037】
一実施形態において、駆動アセンブリ10は、遠位支持部192を近位支持部190に対して回転させることができる。例えば、矢状面(sagittal plane)を基準にして、駆動アセンブリ10は、遠位支持部192を近位支持部190に対して回転させることができる。言い換えれば、駆動アセンブリ10は、遠位支持部192を回転させることで、ユーザが太もも屈曲(flexion)又は伸展(extension)運動することを補助することができる。
【0038】
一実施形態において、近位支持部190及び遠位支持部192は、冠状面(frontal plane)を基準にして相対的に回転し得る。例えば、駆動アセンブリ10は、近位支持部190の一側に配置されてもよい。
【0039】
図2は、一実施形態に係る駆動アセンブリの斜視図であり、図3は、一実施形態に係る駆動アセンブリの正面分解斜視図であり、図4は、一実施形態に係る駆動アセンブリの背面分解斜視図であり、図5は、図2の節操ではV-Vに沿って切断した断面図を示す運動補助装置の断面図である。
【0040】
図2図5を参照すると、駆動アセンブリ10は、アクチュエータ11、減速器12、駆動フレーム13、上部カバー141、下部カバー142、複数のベアリング及び連結線17を含む。
【0041】
一実施形態において、アクチュエータ11は、内部空間が設けられる中空型アクチュエータである。例えば、減速器12は、前記内部空間に挿入されてもよい。このような構造によると、駆動アセンブリ10の幅、言い換えれば、下部カバー142から駆動フレーム13までの垂直距離を減らし得る。ユーザから全体駆動アセンブリ10が突出する高さを減らすことで、全体運動補助装置(100、図1参照)の体積を低減でき、例えば、ユーザは衣服内に運動補助装置100を着用してもよい。アクチュエータ11は固定子111とローター112を含む。
【0042】
一実施形態において、固定子111は、近位支持部190に連結されることができる。固定子111は、ローター112を回転させるための磁場を生成し得る。固定子111は、例えば、中央部分にホールが形成された環状であってもよい。例えば、固定子111は、ドーナツ形状であってもよい。固定子111の形状は、これに制限されないことを明らかにする。
【0043】
一実施形態において、ローター112は、固定子111に対して相対的に回転することができる。例えば、ローター112は、固定子111によって囲まれてもよい。例えば、ローター112は、カップ(cup)形状であってもよい。ローター112は、メインプレート1121、垂直延長部1122、線ギヤ1123、永久磁石1124、及びローター軸1125を含む。
【0044】
一実施形態において、ローター112のメインプレート1121は、固定子111の中心軸に対して垂直な平面に対して平行なプレートである。ローター112の垂直延長部1122は、メインプレート1121の枠部から一方向に垂直に延びる部分であってもよい。ローター112のメインプレート1121と垂直延長部1122は共にカップの形状をなしてもよい。メインプレート1121及び垂直延長部1122によって形成される空間に減速器12が挿入される。
【0045】
一実施形態において、ローター112の永久磁石1124は、ローター112の垂直延長部1122の外周面に沿って複数が配置されることができる。例えば、永久磁石1124は、垂直延長部1122と同じ曲率を有するように曲がっている形状であってもよく、複数の永久磁石1124は、一定の間隔に離隔して配置されてもよい。永久磁石1124は、固定子111で生成される磁場と相互作用する。例えば、ローター112の永久磁石1124が固定子111で生成される磁場と相互に作用するとき、ローター112は一方向に回転される。
【0046】
一実施形態において、ローター112の線ギヤ1123は、メインプレート1121の中心に突出形成されることができる。線ギヤ1123は、メインプレート1121と一体に回転してもよい。例えば、ローター軸1125は、メインプレート1121の中心で突出形成されてもよく、線ギヤ1123は、ローター軸1125に固定されてもよい。ローター112の線ギヤ1123はアクチュエータ11の出力端である。アクチュエータ11の出力端は、減速器12の入力端に連結されてもよい。例えば、線ギヤ1123は、減速器12の入力端に連結されてもよい。
【0047】
一実施形態において、上部カバー141及び下部カバー142は、アクチュエータ11を取り囲むことができる。上部カバー141及び下部カバー142は固定子111を固定でき、ローター121が固定子111に対して回転自在にローター121を支持し得る。下部カバー142は近位支持部190に連結され、固定子111の下面を固定してもよい。上部カバー141は下部カバー142に連結され、固定子111の上面を固定してもよい。固定子111は下部カバー142及び上部カバー141により、上下方向及び左右方向の移動が制限される。言い換えれば、固定子111は、下部カバー142と上部カバー141との間で揺れることなく固定されることができる。
【0048】
一実施形態において、上部カバー141は、固定子111の内部空間に向かって延びる突出部1411を含む。例えば、突出部1411は、上部カバー141の中央部から下部カバー142に向かって突出形成される円筒部材であってもよい。ローター112の垂直延長部1122は、上部カバー141の突出部1411と固定子111との間に設けられている。
【0049】
一実施形態において、下部カバー固定ねじ1425は、下部カバー142及び近位支持部190(図1参照)を互いに連結することができる。下部カバー142は、下部カバー固定ねじ1425によって近位支持部190に固定されてもよい。下部カバー固定ねじ1425は、下部カバー142の周縁に沿って複数備えられてもよい。
【0050】
一実施形態において、上部カバー固定ねじ1415は、上部カバー141及び下部カバー142を互いに連結することができる。上部カバー141は、上部カバー固定ねじ1415により下部カバー142に固定されてもよい。上部カバー固定ねじ1415は、上部カバー141の周縁に沿って複数備えられてもよい。
【0051】
一実施形態において、複数のベアリングは、ローター112が安定的に固定子111に対して回転できるように補助し得る。複数のベアリングは、ローター112が固定子111と一定の距離を保持するように補助し得る。言い換えれば、複数のベアリングは、ローター112が上部カバー141の突出部1411又は固定子111に向かって接近することを防止することができる。
【0052】
一実施形態において、複数のベアリングは、第1内部ベアリング151、第2内部ベアリング152、及び第3内部ベアリング153を含む。第1内部ベアリング151は、ローター112と上部カバー141との間に配置されてもよい。第2内部ベアリング152は、ローター112と下部カバー142との間に配置されてもよい。
【0053】
一実施形態において、第1内部ベアリング151は、ローター112の上面及び内側面に接触し、第2内部ベアリング152は、ローター112の下面及び外側面に接触する。このような配置によると、第1内部ベアリング151及び第2内部ベアリング152は、ローター112の上下方向の揺れを防止でき、ローター112の左右方向の揺れを防止できる。言い換えれば、ローター112の中心は、固定子111の中心と一致を保持することができる。
【0054】
一実施形態において、減速器12は、アクチュエータ11の内部に挿入されることができる。例えば、減速器12は、ローター112の垂直延長部1122で囲まれる空間に挿入されてもよい。アクチュエータ11の出力端である線ギヤ1123は、減速器12の入力端に連結されてもよい。以下、減速器12の減速メカニズムについては具体的に説明する。
【0055】
一実施形態において、ローター112のメインプレート1121は、中心に突出形成されるローター軸1125と、ローター軸1125に固定される第1線ギヤ1123を含む。上部カバー141の突出部1411は、内側面から中心に向かって形成されるリングギヤ1412を含む。減速器12は、複数の第1遊星ギヤ1211、第1キャリア1212、第2線ギヤ1213、複数の第2遊星ギヤ1221、及び第2キャリア1222を含む。
【0056】
一実施形態において、複数の第1遊星ギヤ1221は、アクチュエータ11の出力端である線ギヤ1123に連結されることができる。第2キャリア1222は、駆動フレーム13に連結されてもよい。言い換えれば、第2キャリア1222は、減速器12の出力端であってもよい。
【0057】
一実施形態において、複数の第1流星ギヤ1211は、第1線ギヤ1123とリングギヤ1412との間に配置することができる。第1流星ギヤ1211は、例えば、第1線ギヤ1123の周囲に沿って一定の間隔離隔して配置されてもよい。第1油性ギヤ1211は、第1線ギヤ1123に係合するギヤ形状を備えてもよい。第1流星ギヤ1211の一方は第1線ギヤ1123に接触し、他方はリングギヤ1412に接触される。リングギヤ1412は、上部カバー141の突出部1411に形成されるため、固定されている状態を保持し得る。第1線ギヤ1123が回転する場合、複数の第1流星ギヤ121は第1線ギヤ1123の周に沿って回転される。
【0058】
一実施形態において、第1キャリア1212は、複数の第1遊星ギヤ1211の中心軸に連結されることができる。複数の第1遊星ギヤ1211の中心軸が第1線ギヤ1123を中心に公転(revolution)するとき、第1キャリア1212は、複数の第1遊星ギヤ1211の中心軸の空転角速度と同じ値の回転角速度で、第1線ギヤ1123を中心に回転(rotation)することができる。複数の第1遊星ギヤ1211それぞれの中心軸は、第1キャリア1212によってカップリングされているため、複数の第1遊星ギヤ1211それぞれの中心軸は、同じ空転角速度で空転できる。第1キャリア1212の回転速度は、第1線ギヤ1123の回転速度に比べて減速され得る。言い換えれば、第1キャリア1212から出力されるトルクは、第1線ギヤ1123が第1遊星ギヤ1211に伝達するトルクよりもサイズが大きい。
【0059】
一実施形態において、第2線ギヤ1213は、第1キャリア1212の中心に形成されることができる。第2線ギヤ1213は、複数の第1遊星ギヤ1211の反対側に形成されてもよい。例えば、図5を基準にして、複数の第1遊星ギヤ1211の中心軸が第1キャリア1212の下面に連結されている場合、第2線ギヤ1213は、第1キャリア1212の上面に形成されてもよい。第2線ギヤ1213は、第1キャリア1212と同じ角速度で回転できる。
【0060】
一実施形態において、複数の第2遊星ギヤ1221は、第2線ギヤ1213とリングギヤ1412との間に配置される。第2遊星ギヤ1221は、例えば、第2線ギヤ1213の周縁に沿って一定間隔離隔して配置されてもよい。第2遊星ギヤ1221は、第2線ギヤ1213と係合するギヤ形状を備えてもよい。第2遊星ギヤ1221の一側は第2線ギヤ1213に接触し、他方はリングギヤ1412に接触してもよい。リングギヤ1412は、上部カバー141の突出部1411に形成されているため、固定されている状態を保持し得る。第2線ギヤ1213が回転する場合、複数の第2遊星ギヤ1221は第2線ギヤ1213周縁に沿って空転する。
【0061】
一実施形態において、第2キャリア1222は、複数の第2遊星ギヤ1221の中心軸に連結されることができる。複数の第2遊星ギヤ1221の中心軸が第2線ギヤ1213を中心に空転するとき、第2キャリア1222は、複数の第2遊星ギヤ1221の中心軸の空転角速度と同じ値の回転角速度で、第2線ギヤ1213を中心に回転する。複数の第2遊星ギヤ1221それぞれの中心軸は、第2キャリア1222によってカップリングされているため、複数の第2遊星ギヤ1221それぞれの中心軸は同じ角速度で空転する。第2キャリア1222の回転速度は、第1キャリア1212の回転速度に比べて減速される。言い換えれば、第2キャリア1222から出力されるトルクは、第1キャリア1212から出力されるトルクよりもサイズが大きい。第2キャリア1222は、減速器12の出力端である。駆動アセンブリ10で発生する駆動トルクは、減速器12の入力端から減速器12の出力端に行くほど次第に大きくなる。
【0062】
一実施形態において、駆動フレーム13の一端は減速器12の出力端に連結されることができる。例えば、駆動フレーム13の一端は第2キャリア1222に連結されてもよい。駆動フレーム13の他端は、遠位支持部192(図1参照)に連結されてもよい。駆動フレーム13は、減速器12から伝達された動力を遠位支持部192に伝達することができる。
【0063】
図3図5には、減速器12が2つの遊星ギヤセットを含むものとして図示されている。減速器12の構造は、これに限定されないことを明らかにする。例えば、減速器12は、1つの遊星ギヤセット1211,1212から構成されてもよい。例えば、減速器12の第1キャリア1212は直接駆動フレーム13に連結されてもよい。
【0064】
一実施形態において、複数のベアリングは、第1線ギヤ1123、第1遊星ギヤ1211、第1キャリア1212、第2線ギヤ1213、第2遊星ギヤ1221、及び第2キャリア1222それぞれの回転軸の揺れを防止できる。
【0065】
一実施形態において、第1内部ベアリング151は、図5を基準にしてローター112の上面及び内側面に接触し、第2内部ベアリング152は、ローター112の下面及び外側面と接触する。このような配置によると、第1内部ベアリング151及び第2内部ベアリング152は、ローター112の上下方向及び左右方向の揺れを防止できる。言い換えれば、第1内部ベアリング151及び第2内部ベアリング152は、ローター112の中心を固定子111の中心に一致させることができる。このような構造によると、第1線ギヤ1123の回転軸の揺れを防止できる。
【0066】
一実施形態において、第3内部ベアリング153は、上部カバー141と第2キャリア1222との間に配置されることができる。第2キャリア1222は、駆動フレーム13の動きに応じて放射方向の力が印加される。第2キャリア1222に放射方向の力が印加されれば、第3内部ベアリング153は、第2キャリア1222の揺れを防止できる。言い換えれば、第3内部ベアリング153は、第2キャリア1222の回転軸が揺れことを防止できる。
【0067】
一実施形態において、第4ベアリング154は、複数の第1遊星ギヤ1211を支持する第1キャリア1212の下側とローター軸1125との間に配置される。例えば、第4ベアリング154は、第1キャリア1212がローター軸1125の外周面に沿って滑らかに回転できるように補助してもよい。第4ベアリング154は、第1キャリア1212の下側とローター軸1125との間の距離を一定に保持し得る。
【0068】
一実施形態において、第5ベアリング155は、複数の第1遊星ギヤ1211を支持する第1キャリア1212の上側とローター軸1125との間に配置される。例えば、第5ベアリング155は、第1キャリア1212がローター軸1125の外周面に沿って滑らかに回転できるように補助してもよい。第5ベアリング155は、第1キャリア1212の上側とローター軸1125との間の距離を一定に保持し得る。
【0069】
一実施形態において、第4ベアリング154及び第5ベアリング155はそれぞれ第1キャリア1212の下側及び上側を支持することで、第1キャリア1212及び複数の第1遊星ギヤ1211の揺れを防止できる。
【0070】
一実施形態において、第6ベアリング156は、ローター軸1125と第2キャリア1222との間に配置されることができる。例えば、第6ベアリング156は、第2キャリア1222がローター軸1125の外周面に沿って回転できるように補助してもよい。第6ベアリング156は、ローター軸1125と第2キャリア1222との間の距離を一定に保持し得る。第6ベアリング156は、第2キャリア1222の揺れを防止できる。
【0071】
一実施形態において、第6ベアリング156は、フランジ型ベアリングであってもよい。第6ベアリング156の円筒部は、第2キャリア1222の中心に形成されるホールに挿入され、ローター軸固定ねじ1312は、第6ベアリング156のフランジ部にオーバラップされるように配置されることで、第6ベアリング156が第2キャリア1222から離脱することを防止できる。ローター軸固定ねじ1312は、ローター軸1125と螺合する。例えば、ローター軸1125は内周面にねじ山を具備し、ローター軸固定ねじ1312は外周面にねじ山を備えてもよい。
【0072】
一実施形態において、駆動フレーム13は、近位支持部190の一方に回転自在に連結されることができる。駆動フレーム13の固定プレート131は、少なくとも1つのフレーム固定ネジ1311により駆動アセンブリ10の減速器12(図3参照)に連結されてもよい。固定プレート131と上部カバー141との間にはベアリング又は摩擦低減プレートを備えてもよい。
【0073】
一実施形態において、駆動フレーム13は、減速器12(図3参照)に連結される固定プレート131と、固定プレート131の一端に連結されるヒンジ133と、ヒンジ133に連結される回動バー132を含む。固定プレート131のうちヒンジ133に連結される部分は、ユーザの近位部分に向かって曲げられた形状である。このような形状によると、ヒンジ133の軸は、ユーザの臀部の内転及び外転軸に近接してもよい。回動バー132は、ユーザの遠位支持部192に連結されてもよい。
【0074】
一実施形態において、連結線17は、固定子111に連結されて外部に延びる。連結線17は、制御部(図示せず)と固定子111を電気的に接続する。制御部は、固定子111で生成される磁場を制御できる。
【0075】
図6は、一実施形態に係る駆動アセンブリの斜視図であり、図7は、図6でストッパが分離された形状を示す駆動アセンブリの分解斜視図であり、図8は、図7で減速器が分離された形状を示す駆動アセンブリの分解斜視図である。
【0076】
図6図8を参照すると、駆動アセンブリ20は、複数の段階で組み立てられる構造を有する。駆動アセンブリ20は、ハウジング24と、ハウジング24に着脱可能に連結される支持パート28と、支持パート28によって支持される減速器と、支持パート28に連結される駆動フレーム23と、減速器に連結されるストッパー26とを含む。減速器は支持パート28に連結されている状態でハウジング24に挿入されてもよい。図8には、減速器のリングギヤRが支持パート28によって支持された形状が図示される。
【0077】
一実施形態において、リングギヤRは、ハウジング24から分離されることができる。リングギヤRの内側には少なくとも1つの線ギヤと、少なくとも1つの遊星ギヤと、少なくとも1つのキャリアが備えられる。減速器の具体的な構造については、図9図11を参照して具体的に説明する。
【0078】
一実施形態において、減速器は、入力端(input end)として機能するメインシャフトSと、出力端(output end)として機能する第2キャリア2222を含む。アクチュエータで生成された動力は、減速器の入力端であるメインシャフトSを介して減速器に伝達されることができる。減速器に伝達された動力が減速されて、出力端である第2キャリア2222に伝達される。
【0079】
一実施形態において、ハウジング24は、アクチュエータを支持することができる。例えば、ハウジング24は、固定子(例えば、図5の固定子111)を支持してもよい。ハウジング24の内側には、ローター(例えば、図5のローター112)が回転自在に設けられる。ハウジング24は、アクチュエータの固定子を固定させる。ハウジング24は、上部カバー241、下部カバー242、及びサイドカバー243を含む。下部カバー242はユーザの身体に対向してもよい。下部カバー242はアクチュエータの下側を支持し、上部カバー241は、アクチュエータの上側をカバーする。サイドカバー243は、アクチュエータの側部をカバーする。上部カバー241は、複数の第1収容部241aと複数の第2収容部241bを含む。
【0080】
一実施形態において、複数の第1収容部241aは、上部カバー241の表面から陥没形成される溝であるか、上部カバー241に貫通形成されるホールであってもよい。複数の第1収容部241aは、ローターの回転軸を中心に周縁方向に配置される。例えば、複数の第1収容部241aは等間隔に配置されてもよい。例えば、複数の第1収容部241aは6個設けられてもよい。例えば、複数の第1収容部241aの内部表面には、ねじ山が形成されてもよい。
【0081】
一実施形態において、複数の第2収容部241bは、上部カバー241の表面から陥没形成される溝であるか、上部カバー241に貫通形成されるホールであってもよい。第2収容部241bは、複数の第1収容部241aのうち隣接する2つの第1収容部241aの間に配置される。例えば、複数の第2収容部241bの内部表面にはねじ山が形成されてもよい。例えば、複数の第2収容部241bは2つ設けられてもよい。
【0082】
一実施形態において、支持パート28は、ハウジング24に脱着自在に連結されることができる。支持パート28は、上部カバー241に脱着自在に連結されるベースフレーム281を含む。支持パート28は、ベースフレーム281から内側に延長形成される延長フレーム283を含む。延長フレーム283は減速器の上側をカバーし、減速器が上方に離脱することを防止できる。支持パート28は、ベースフレーム281及び上部カバー241を締結する、少なくとも1つのフレーム締結部材284を含む。例えば、フレーム締結部材284は、ねじ(screw)であってもよい。フレーム締結部材284は、ねじに制限されないことを明らかにする。例えば、フレーム締結部材284は、支持パート28及びハウジング24を締結する構造であればよい。フレーム締結部材284は、上部カバー241を通過してハウジング24に締結されてもよい。例えば、フレーム締結部材284は外部表面に形成され、複数の第1収容部241aと螺合するねじ山を備えてもよい。
【0083】
一実施形態において、ストッパ26は、支持パート28に脱着自在に連結されることができる。ストッパ26は、駆動フレーム23の移動経路上に配置される。例えば、ストッパ26は、駆動フレーム23の回転角度を制限してもよい。ストッパ26は、例えば、ストッパ26が時計回りに回転し過ぎたり、反時計回りに回転し過ぎないように補助する。例えば、ストッパ26は、駆動フレーム23の回転角度範囲を180°以内に制限してもよい。ストッパ26によると、駆動フレーム23が回転し過ぎることを防止でき、意図しなくユーザの関節に負担になることを防止することができる。ストッパ26は、支持パート28の一表面に配置されるストッパボディ261と、ストッパボディ261を支持パート28に締結するストッパ締結部材262を含む。例えば、ストッパ締結部材262は少なくとも2つ以上備えられていてもよい。ストッパ締結部材262は、ストッパボディ261の少なくとも2つのポイント以上に連結され、ストッパボディ261が回転しないように補助することができる。
【0084】
例えば、支持パート28がハウジング24に固定されている状態で、ストッパ26は支持パート28から分離されてもよい。例えば、ストッパ26は、上部カバー241にオーバラップされない。ユーザは、ストッパ26が支持パート28に締結されている状態であっても、支持パート28をハウジング24から分離させることができる。
【0085】
一実施形態において、駆動フレーム23は、減速器の出力端に連結されることができる。駆動フレーム13は、減速器の出力端に固定される固定プレート231と、固定プレート231の一端に連結されるヒンジ233と、ヒンジ233に回転自在に連結される回動バー232と、固定プレート231及び減速器を締結する少なくとも1つのフレーム固定ねじ2311を含む。ヒンジ233の軸は、ユーザの臀部の内転及び外転軸に近接してもよい。回動バー232は、ユーザの遠位支持部(例えば、図1の遠位支持部192)に連結されてもよい。駆動フレーム23は、減速器から伝達された動力は、遠位支持部(例えば、図1の遠位支持部192)に伝達する。フレーム固定ねじ2311は、少なくとも2つ以上備えられてもよい。
【0086】
一実施形態において、減速器及び支持パート28は、ハウジング24から分離されることができる。減速器及び支持パート28は容易に交替し得る。支持パート28がハウジング24から分離される場合、減速器はハウジング24から分離されてもよい。同様に、支持パート28がハウジング24に挿入される場合、減速器はアクチュエータに連結されてもよい。ユーザは、支持パート28をハウジング24から分離させることで、減速器を容易に保持、補数及び/又は交換することができる。
【0087】
図9は、一実施形態に係る駆動アセンブリの断面図であり、図10は、一実施形態に係る駆動アセンブリの断面図であり、図11は、一実施形態に係る駆動アセンブリの分解断面図である。
【0088】
図9図11を参照すると、駆動アセンブリ20は、アクチュエータ211,212、減速器22、ハウジング24、複数のベアリング251,252,253,254,255、ウォッシャーW、プリント回路基板27、及び支持パート28を含む。
【0089】
一実施形態において、アクチュエータ211,212は、固定子211及びローター212を含む。固定子211はハウジング24に固定されている。固定子211は、プリント回路基板27を介して制御部(図示せず)に電気的に接続してもよい。プリント回路基板27は、固定子211で生成される磁場を制御し得る。制御部(図示せず)は、例えば、近位支持部(例えば、図1の近位支持部190)に設けられてもよい。制御部(図示せず)は、固定子211で生成される磁場の強度を調節してローター212の回転速度を制御することができる。
【0090】
一実施形態において、ローター212は、固定子211に対して相対的に回転することができる。例えば、ローター212は、固定子211によって囲まれてもよい。ローター212は、内部に減速器を収容するための空間を備える。例えば、ローター212は、カップ(cup)形状であってもよい。ローター212は、メインプレート2121、垂直延長部2122、永久磁石2124、キャップ2127、及びキャップ締結部材2128を含む。
【0091】
一実施形態において、メインプレート2121は、下部カバー242と並んでいるように設けられることができる。メインプレート2121は、下部カバー242に対して相対的に回転する。メインプレート2121は、メインシャフトSを中心に回転される。メインシャフトSは、Z軸に平行するように設けられていてもよい。本明細書において、上方は+Z方向を意味し、下方は-Z方向を意味することを明らかにする。
【0092】
一実施形態において、垂直延長部2122は、メインプレート2121の枠から上方に延長形成される。垂直延長部2122は、固定子211と減速器22との間に位置する。例えば、垂直延長部2122の内側面はリングギヤRの外側面に対向し、垂直延長部2122の外側面は永久磁石2124を対向してもよい。永久磁石2124は固定子211と相互作用できる。
【0093】
一実施形態において、永久磁石2124は、垂直延長部2122の外周面に沿って複数配置されることができる。例えば、永久磁石2124は、垂直延長部2122と同じ曲率を有するように曲がっている形状を有してもよく、複数の永久磁石2124は一定の間隔に離隔して配置されてもよい。
【0094】
一実施形態において、キャップ2127は、メインプレート2121をカバーする。例えば、キャップ2127は、メインプレート2121の下側をカバーしてもよい。キャップ2127は下部カバー242から離隔されてもよい。キャップ2127と下部カバー242との間には間隙が設けられる。キャップ2127は下部カバー242に対して相対的に回転する。
【0095】
一実施形態において、キャップ締結部材2128は、キャップ2127及び減速器22を締結することができる。キャップ締結部材2128は減速器22に脱着自在に連結される。例えば、キャップ締結部材2128は、減速器22のメインシャフトSに係合する形状を有してもよい。キャップ締結部材2128は、メインプレート2121及びメインシャフトSに連結されて同時に回転されてもよい。メインプレート2121、メインシャフトS及びキャップ締結部材2128は同じ回転速度で回転される。キャップ締結部材2128は、下部カバー242の内側に挿入された形状を有する。例えば、キャップ締結部材2128は、下部カバー242の下面から外部に突出していない形状を有してもよい。キャップ締結部材2128の少なくとも一部は、下部ベアリング251をカバーする。キャップ締結部材2128は、下部ベアリング251が下方に離脱することを防止できる。
【0096】
一実施形態において、減速器22は、支持パート28と共にハウジング24から分離されることができる。減速器22は、入力端として機能するメインシャフトSと、メインシャフトSの下側に固定されている第1線ギヤ2210と、支持パート28により支持された状態で設けられるリングギヤRと、第1線ギヤ2210とリングギヤRとの間に配置され、第1線ギヤ2210及びリングギヤRに係合する複数の第1遊星ギヤ2211と、複数の第1遊星ギヤ2211それぞれの中心軸に連結されている第1キャリア2212と、第1キャリア2212に連結される第2線ギヤ2213と、第2線ギヤ2213とリングギヤRとの間に設けられて第2線ギヤ2213及びリングギヤRに係合する複数の第2遊星ギヤ2221と、複数の第2遊星ギヤ2221それぞれの中心軸に連結されて駆動フレーム(例えば、図6の駆動フレーム23)に連結される第2キャリア2222を含む。第1遊星ギヤ2211は、第1ボルトB1を介して第1キャリア2212に連結され、第2遊星ギヤ2221は、第2ボルトB2を介して第2キャリア2222に連結される。
【0097】
一実施形態において、第1線ギヤ2210は、ローター212と同じ速度で回転することができる。例えば、第1線ギヤ2210は、メインシャフトSに対する相対的な動きが制限されるようにメインシャフトSに固定されてもよい。第1線ギヤ2210、第1キャリア2212、及び第2キャリア2222は互いに異なる速度で回転することができる。例えば、第1線ギヤ2210は、相対的に最も速い速度で回転してもよい。第1キャリア2212は、複数の第1遊星ギヤ2211により減速し、第1線ギヤ2210と比較して相対的に遅い速度で回転する。第2キャリア2222は、複数の第2遊星ギヤ2221によりさらに一回減速され、第1キャリア2212と比較して相対的に遅い速度で回転する。
【0098】
一実施形態において、複数の第2遊星ギヤ2221は、複数の第1遊星ギヤ2211の上方に配置される。複数の第1遊星ギヤ2211及び複数の第2遊星ギヤ2221それぞれは3個設けられてもよいが、その個数はそれに制限されないことを明らかにする。第1キャリア2212及び第2線ギヤ2213は一体に形成されてもよい。
【0099】
一実施形態において、第2キャリア2222は、複数のキャリアホール2222aを備える。複数のキャリアホール2222aは、フレーム固定ねじ2311を収容することができる。例えば、複数のキャリアホール2222a及びフレーム固定ねじ2311は互いに係合するねじ山の形状を有してもよい。例えば、複数のキャリアホール2222aは、フレーム固定ねじ2311と同じ個数に設けられてもよい。
【0100】
一実施形態において、ハウジング24は、ローター212は回転自在に支持する下部カバー242と、下部カバー242から延長して固定子211の側面をカバーするサイドカバー243と、サイドカバー243から延長して固定子211の上面をカバーする上部カバー241を含む。
【0101】
一実施形態において、複数のベアリング251,252,253,254,255は、ローター212及び減速器22の回転を補助することができる。例えば、複数のベアリング251,252,253,254,255は、下部ベアリング251、上部ベアリング252、第1内部ベアリング253、第2内部ベアリング254、及び第3内部ベアリング255を含む。
【0102】
一実施形態において、下部ベアリング251は、ローター212とハウジング24との間に配置される。例えば、下部ベアリング251は、下部カバー242とメインプレート2121との間に配置されてもよい。下部ベアリング251は、メインプレート2121が下部カバー242に対して円滑に回転されるように補助できる。
【0103】
一実施形態において、上部ベアリング252は、リングギヤRと第2キャリア2222との間に配置される。例えば、上部ベアリング252はリングギヤRの内側面と第2キャリア2222の外側面との間に設けられてもよい。上部ベアリング252は、第2キャリア2222がリングギヤRに対して円滑に回転されるように補助できる。
【0104】
一実施形態において、第1内部ベアリング253、第2内部ベアリング254、及び第3内部ベアリング255は、減速器22の内部に配置される。第1内部ベアリング253は、メインシャフトSと第1キャリア2212との間に配置される。第2内部ベアリング254は、メインシャフトSと第2線ギヤ2213との間に配置される。第3内部ベアリング255は、メインシャフトSと第2キャリア2222との間に配置される。例えば、第3内部ベアリング255は、メインシャフトSの外側面と第2キャリア2222の内側面との間に配置されてもよい。第3内部ベアリング255は、第2キャリア2222がメインシャフトSに対して円滑に回転されるように補助できる。
【0105】
一実施形態において、ウォッシャーWはメインシャフトSに挿入され、第3内部ベアリング255をカバーする。ウォッシャーWは、第3内部ベアリング255が上方に離脱しないように補助できる。メインシャフトSは、第1線ギヤ2210を支持する下部突出部を含む。メインシャフトS及びウォッシャーWにより、減速器22のギヤセットは、コンパクトな構造を保持し得る。
【0106】
一実施形態において、支持パート28は、ベースフレーム281、支持フレーム282、延長フレーム283、及びフレーム締結部材284を含む。ベースフレーム281は、ローター212の回転軸方向を基準にしてハウジング24にオーバラップされてもよい。ベースフレーム281は、ハウジング24に脱着自在である。支持フレーム282は、ベースフレーム281から延長し、少なくとも一部が固定子211の内側に位置して減速器22を支持し得る。延長フレーム283はベースフレーム281から内側に延長し、ローター212の回転軸方向を基準にして減速器22にオーバラップされる。フレーム締結部材284は、ベースフレーム281及び上部カバー241を締結する。
【0107】
一実施形態において、駆動アセンブリは減速器を容易に交替できる。一実施形態によれば、同じプラットフォームを利用しながらも互いに異なる様々な減速器を組み合わせることができる。例えば、減速器を除いた他の機構及びハードウェアはそのまま保持し、減速器のみを交替することで、必要に応じて適切に使用することができる。
【0108】
例えば、モータは同じモータを使用するが、減速器を高速及び低トルク用の減速器を使用することで、ユーザの駆け足運動を補助してもよい。異なる例として、モータは、同じモータを使用するが、減速器を低速及び高トルク用の減速器を使用することでユーザの登山を補助してもよい。このような特徴により減速器を交替可能に設計することで、ウェアラブル装置の活用性を高めることができる。
【0109】
図12は、一実施形態に係るハウジングに互いに異なる2つの減速器が連結待機中である状態を概略的に図示する分解斜視図であり、図13は、一実施形態に係るハウジングに第1減速器が連結されている状態を概略的に示す斜視図であり、図14は、一実施形態に係るハウジングに第2減速器が連結されている状態を概略的に示す斜視図である。
【0110】
図12図15を参照すると、駆動アセンブリは、互いに脱着自在に連結されるハウジング34及び減速器32A,32Bを含む。減速器32A,32Bは、第1減速器32A及び第2減速器32Bを含む。第1減速器32Aは相対的に低速に駆動され、相対的に大きいトルクを発生させる出力端(output end)を備える。第2減速器32Bは、相対的に高速に駆動され、相対的に小さいトルクを発生させる出力端を備える。ハウジング34は、第1減速器32A又は第2減速器32Bに連結されてもよい。
【0111】
ユーザは、駆動アセンブリの使用目的に応じて減速器を交替することができる。例えば、登山のように相対的に大きいトルクを求める作業を目的とする場合、ユーザは、第1減速器32Aをハウジング34に結合させた状態で駆動アセンブリを使用する。一方、一般的な歩行のように相対的に小さいトルクを求める作業を目的とする場合、ユーザは、第2減速器32Bをハウジング34に結合させた状態で駆動アセンブリを使用する。
【0112】
図15は、一実施形態に係る運動補助装置の着用モジュールがユーザの上腕に着用された形状を概略的に示す図である。
【0113】
図15を参照すると、運動補助装置はユーザUの上腕に装着されている。例えば、駆動アセンブリ940は、ユーザUの肩の付近に設けられてもよい。駆動アセンブリ940は、上腕の動きを補助するための動力を生成する。駆動フレーム950は駆動アセンブリ940に連結され、ユーザUの上腕に沿って配置される。
【0114】
一実施形態において、カバー911は駆動フレーム950の端部に連結され、ユーザの上腕一部を支持することができる。ストラップ912は、カバー911に連結されてもよい。ストラップ912は、カバー911に連結されて上腕の残り部分を支持できる。
【0115】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当技術分野で通常の知識を有する者であれば、これに基づいて様々な技術的な修正及び変形を適用することができる。例えば、説明された技術が説明された方法とは異なる順に実行されたり、及び/又は説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法とは異なる形態に結合又は組み合せられたり、他の構成要素又は均等物によって代替、置換されても適切な結果を達成することができる。
【0116】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
図1
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【国際調査報告】