KR20150098718A

KR20150098718A - Apparatus for Adjusting Tension Without Unbalanced Force

Info

Publication number: KR20150098718A
Application number: KR1020140019955A
Authority: KR
Inventors: 김영석
Original assignee: (주)로보큐브테크
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-08-31

Abstract

본 발명에 의한 장력 조절 장치는 (1) 가이드 부재와, (2) 상기 가이드 부재의 길이 방향을 따라서 제공되는 스프링 부재와, (3) 상기 가이드 부재를 따라서 이동 가능하게 제공되는 제1 풀리와, (4) 상기 가이드 부재를 따라서 이동 가능하게 제공되는 플레이트와, (5) 상기 플레이트에서 상기 제1 풀리의 반대 방향으로 연장하는 스크류 로드 부재와; (6) 스크류 로드 부재의 변위를 제어하는 모터를 포함한다. 상기 스프링 부재의 일단부는 상기 제1 풀리측에 맞닿으며, 상기 스프링 부재의 타단부는 상기 플레이트측에 맞닿도록 배치된다.The tension adjusting device according to the present invention comprises: (1) a guide member; (2) a spring member provided along the longitudinal direction of the guide member; (3) a first pulley provided movably along the guide member; (4) a plate provided movably along the guide member, (5) a screw rod member extending from the plate in a direction opposite to the first pulley; (6) a motor for controlling the displacement of the screw rod member. One end of the spring member abuts against the first pulley side and the other end of the spring member abuts against the plate side.

Description

[0001] Apparatus for Adjusting Tension Without Unbalanced Force [

본 발명은 장력 조절 장치에 관한 것으로서 좀더 자세하게는 재활 환자의 보행 재활 훈련에서 일정한 장력을 유지하도록 조절할 수 있는 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a tension adjusting device, and more particularly, to a device capable of maintaining a constant tension in rehabilitation training for a rehabilitation patient.

일정한 장력을 유지하도록 제어하는 장치가 여러 산업 분야에서 사용되는데 예를 들어, 재활 환자의 보행 보조 장치에서 재활 환자가 매달린 상태에서 보행할 때 환자에 대해서 상측으로 작용하는 장력을 일정하게 유지하는 장치가 있다.An apparatus for controlling a constant tension is used in various industrial fields. For example, in a walking assistant apparatus for a rehabilitation patient, a device for keeping a tension acting upward on the patient when the rehabilitation patient strolls while hanging have.

그러한 장치의 일례로서 2011년 11월 4일 Journal of Rehabilitation Research & Development (JRRD) Volume 48 287-298쪽에 게재된 논문 "ZeroG: Overground gait and balance training system"에 개시되어 있는 보행 재활 장치가 있다. 이 논문 전체는 본 명세서 내용의 일부로서 본 명세서에 합체되고 참조된다.As an example of such a device, there is a gait rehabilitation device disclosed in "ZeroG: Overground and balance training system", published on Nov. 4, 2011, Journal of Rehabilitation Research & Development (JRRD) Volume 48, The entirety of this article is incorporated herein by reference in its entirety.

도 7에는 이 종래 기술에 의한 장력 조절 장치의 사시도가, 도 8에는 정면도가, 도 9에는 저면도가 도시되어 있다.Fig. 7 is a perspective view of the tension control device according to this prior art, Fig. 8 is a front view, and Fig. 9 is a bottom view.

이 장치에 의하면, 재활 환자가 매달려서 장력 f_h이 인가되면, 제1 풀리(130)에 힘 f_h가 가해진다. 그런데 제1 풀리(130)에 대해서는 스프링 부재(120-1, 120-2)에 의해서 f_s가 작용하게 되어 있고, 스프링 부재(120-1, 120-2)의 힘 f_s는 스프링 부재(120-1, 120-2)의 변위 x에 비례한다. 따라서, 변위 x를 제어함으로써 장력 f_h를 일정하게 유지시킬 수 있다. 변위 x는 모터(150)에 의해서 스크류 가이드 부재(153)를 돌려서 제어된다.According to this apparatus, when the tensile force f _h is applied to rehabilitation of patients hangs, the applied the force f _h to the first pulley (130). F _s acts on the first pulley 130 by the spring members 120-1 and 120-2 and the force f _s of the spring members 120-1 and 120-2 acts on the spring member 120 -1, 120-2). Therefore, by controlling the displacement x, the tension f _h can be kept constant. The displacement x is controlled by turning the screw guide member 153 by the motor 150.

그런데 종래 기술에 의한 장치는, 부품 간섭의 문제 때문에 스크류 가이드 부재(153)와, 제1 풀리(130), 그리고 스프링 부재(120-1, 120-2)가 하나의 가상 평면 상에 정렬될 수 없으며 그로 인해서 장치의 크기 및 무게가 증대되고, 스크류 가이드 부재(153)에 가해지는 힘이 커서 강도를 크게 제작해야 하는 문제점이 있다.
However, the apparatus according to the prior art is disadvantageous in that the screw guide member 153, the first pulley 130, and the spring members 120-1 and 120-2 can be aligned on one virtual plane due to the problem of component interference There is a problem that the size and weight of the apparatus are increased, and the force applied to the screw guide member 153 is large, so that the strength must be increased.

본 발명은 이러한 종래 기술에 의한 장력 조절 장치의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problem of the conventional tension control device.

그리고 상기 모터 내측에 제공되는 너트부를 더 포함할 수 있다.And a nut portion provided inside the motor.

그리고 상기 스크류 로드 부재와, 상기 제1 풀리와, 상기 스프링 부재는 하나의 가상 평면에 정렬되도록 배치될 수 있다.
And the screw rod member, the first pulley, and the spring member may be arranged to be aligned in one virtual plane.

본 발명에 의하면, 스크류 로드부와 제1 풀리, 그리고 스프링 부재가 같은 축 선상에 배치될 수 있기 때문에 스크류 로드부와 제1 풀리에 작용하는 모멘트를 0으로 할 수 있어서 높은 강성의 소재를 사용하지 않아도 된다. 결국 작은 기구 강성의 소재로 제작, 구현이 가능하므로 장치의 소형화 및 경량화를 현저하게 달성할 수 있는 우수한 효과가 제공된다.
According to the present invention, since the screw rod portion, the first pulley, and the spring member can be disposed on the same axial line, the moment acting on the screw rod portion and the first pulley can be made zero, You do not have to. As a result, it is possible to manufacture and implement a rigid material having a small rigidity, so that it is possible to remarkably achieve miniaturization and weight reduction of the device.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 장력 조절 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 장력 조절 장치의 정면도.
도 3은 도 1에 도시된 장력 조절 장치의 저면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 장력 조절 장치의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 장력 조절 장치의 정면도.
도 6은 도 4에 도시된 장력 조절 장치의 저면도.
도 7은 종래 기술에 의한 장력 조절 장치의 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 장력 조절 장치의 정면도.
도 9는 도 7에 도시된 장력 조절 장치의 저면도.1 is a perspective view of a tension adjusting device according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a front view of the tension adjusting device shown in Fig. 1. Fig.
3 is a bottom view of the tension adjusting device shown in Fig.
4 is a perspective view of a tension adjusting device according to a second embodiment of the present invention;
5 is a front view of the tension adjusting device shown in Fig.
6 is a bottom view of the tension adjusting device shown in Fig.
7 is a perspective view of a tension adjusting device according to the prior art.
8 is a front view of the tension adjusting device shown in Fig.
9 is a bottom view of the tension adjusting device shown in Fig.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 자세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 의한 장력 조절 장치의 사시도, 도 2에는 정면도, 도 3에는 저면도가 도시되어 있다.Fig. 1 is a perspective view of a tension adjusting device according to the present invention, Fig. 2 is a front view, and Fig. 3 is a bottom view.

도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 장력 조절 장치는 가이드 부재(10-1, 10-2)와, 가이드 부재(10-1, 10-2)의 길이 방향을 따라서 제공되는 스프링 부재(20-1, 20-2)와, 가이드 부재(10-1, 10-2)를 따라서 이동 가능하게 제공되는 제1 풀리(30)와, 가이드 부재(10-1, 10-2)를 따라서 이동 가능하게 제공되는 플레이트(40)와, 모터(50)와, 스크류 로드 부재(53)를 포함한다.1 to 3, the tension adjusting device according to the present invention is provided with guide members 10-1 and 10-2 and guide members 10-1 and 10-2 along the longitudinal direction of the guide members 10-1 and 10-2. A first pulley 30 provided so as to be movable along the guide members 10-1 and 10-2 and guide members 10-1 and 10-2 , A motor (50), and a screw rod member (53).

제1 풀리(30)는 지지 부재(35)에서 회전 가능하기 지지되며, 이 지지 부재(35)가 가이드 부재(10-1, 10-2)를 따라서 이동 가능하다.The first pulley 30 is rotatably supported by the support member 35 and the support member 35 is movable along the guide members 10-1 and 10-2.

스프링 부재(20-1, 20-2)의 일단부는 제1 풀리(30)측 즉 지지 부재(35)에 맞닿아 있으며, 타단부는 플레이트(40)측에 맞닿도록 배치된다. 첨부 도면에는 스프링 부재(20-1, 20-2)가 가이드 부재(10-1, 10-2) 외측을 감싸도록 배치되지만, 반드시 그러한 배치가 될 필요는 없으며 제1 풀리(30)측과 플레이트(40) 사이에서 탄성력을 인가하는 배치라면 어떠한 배치도 무방하다.One end of the spring members 20-1 and 20-2 is in contact with the first pulley 30 side or the support member 35 and the other end is disposed in contact with the plate 40 side. Although the spring members 20-1 and 20-2 are disposed so as to surround the outside of the guide members 10-1 and 10-2 in the accompanying drawings, (40).

모터(50)는 플레이트(40)가 가이드 부재(10-1, 10-2)를 따라서 이동하는 변위를 제어하는데, 플레이트(40)에서 제1 풀리(30)의 반대 방향쪽에 제공된다. 스크류 로드 부재(53)는 플레이트(40)로부터 제1 풀리(30)를 바라보는 반대방향으로 연장하며, 스크류 로드부(53)와 맞물리는 너트부(도시되지 않음)는 모터(50) 내측에 제공된다. 모터(50)는 너트부를 회전시켜서 스크류 로드(53)가 제1 풀리(30)쪽에 가까워지는 방향으로 이동하거나 멀어지는 방향으로 이동시켜서 궁극적으로 플레이트(40)가 이동하게 하여 스프링 부재(20-1, 20-2)의 변위를 제어한다. 이와 같이 스프링 부재(20-1, 20-2)의 변위를 제어함으로써 재활 환자에 인가되는 장력 f_h를 일정하게 유지할 수 있고, 필요한 경우 원하는 장력으로 조정할 수 있다.The motor 50 controls displacement in which the plate 40 moves along the guide members 10-1 and 10-2 and is provided on the plate 40 in the direction opposite to the first pulley 30. [ The screw rod member 53 extends from the plate 40 in a direction opposite to the first pulley 30 and a nut portion (not shown) engaged with the screw rod portion 53 is inserted into the motor 50 / RTI > The motor 50 rotates the nut portion so that the screw rod 53 moves in the direction toward or away from the first pulley 30 and ultimately moves the plate 40 to move the spring members 20-1, 20-2. By controlling the displacement of the spring members 20-1 and 20-2 as described above, the tension f _h applied to the rehabilitation patient can be kept constant and adjusted to the desired tension when necessary.

도 4 내지 도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 장력 조절 장치가 도시되어 있는데, 도 4에는 사시도가, 도 5에는 정면도가, 도 6에는 저면도가 도시되어 있다. 이 실시예는 도 1 내지 3에 도시된 실시예와 본 발명의 기술적 사상을 공유하지만, 가이드 부재((10-1, 10-2)와 스프링 부재(20-1, 20-2)가 정렬되는 평면이, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예와 다르다는 점에서 차이가 있다. 도 4 내지 도 6의 실시예에 의하면, 장력 조절 장치의 높이를 저감시켜서 크기를 소형화할 수 있게 된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예는 장력 조절 장치의 폭을 줄일 수 있는 효과가 있다.4 to 6 show a tension control apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a perspective view, FIG. 5 is a front view, and FIG. 6 is a bottom view. This embodiment shares the technical idea of the present invention with the embodiment shown in Figs. 1 to 3, but the guide members 10-1 and 10-2 and the spring members 20-1 and 20-2 are aligned The plane is different from the embodiment shown in Figs. 1 to 3. According to the embodiment of Figs. 4 to 6, it is possible to reduce the height of the tension adjusting device and to miniaturize the size. Fig. 3 to 3 have the effect of reducing the width of the tension adjusting device.

본 발명에 의하면, 플레이트(40)쪽에서 제1 풀리(30)쪽으로 연장하는 스크류 로드 부분이 없기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 볼 스크류 부재의 스크류 로드부(53)와, 제1 풀리(30) 및 스프링 부재(20-1, 20-2)를 하나의 가상 평면 상에서 정렬되도록 배치할 수 있으므로, 스크류 로드부(53)와 제1 풀리(30)에 작용하는 모멘트를 0으로 할 수 있다. 따라서 높은 강성이 아닌 작은 강성의 기구로 제작 및 구현이 가능하기 때문에 장력 조절 장치 전체의 소형화 및 경량화가 가능해진다.According to the present invention, since there is no screw rod portion extending from the plate 40 side toward the first pulley 30, the screw rod portion 53 of the ball screw member and the first pulley 30 and the spring members 20-1, 20-2 can be arranged on one imaginary plane so that the moment acting on the screw rod portion 53 and the first pulley 30 can be made zero . Therefore, it is possible to manufacture and implement a mechanism having a small rigidity rather than a high rigidity, thereby making it possible to reduce the size and weight of the entire tension adjusting device.

그리고 스프링 부재의 개수를 더 늘릴 수도 있고, 기구 배치 등과 같은 설계 자유도가 종래 기술에 비해서 획기적으로 증대되는 장점이 있다.Further, the number of the spring members can be further increased, and the degree of freedom in design such as the arrangement of the mechanism is remarkably increased as compared with the prior art.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 범위에 포함됨이 명백하게 이해되어야 한다.
While the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description and drawings. And that improvements, changes and / or modifications, obvious to those skilled in the art, of the invention described in the claims are also included within the scope of the present invention.

10-1, 10-2: 가이드 부재
20-1, 20-2: 스프링 부재
30: 제1 풀리
40: 플레이트
50: 모터
53: 스크류 로드10-1, 10-2: guide member
20-1, 20-2: spring member
30: 1st pulley
40: plate
50: Motor
53: screw rod

Claims

A guide member,
A spring member provided along the longitudinal direction of the guide member,
A first pulley provided movably along the guide member,
A plate provided movably along the guide member,
A screw rod member extending from the plate in a direction opposite to the first pulley,
And a motor for controlling the displacement of the screw rod member,
One end of the spring member abuts against the first pulley side and the other end of the spring member abuts against the plate side,
Tensioning device.

The method according to claim 1,
Further comprising a nut portion provided inside the motor,
Tensioning device.

The method of claim 2,
Wherein the screw rod member, the first pulley, and the spring member are arranged so as to be aligned in one imaginary plane,
Tensioning device.