KR100847186B1 - 자유로운 연결구조의 등보호장치 - Google Patents

Abstract

보호판(10)과 서로 연결되어 보호판(10)에 고정되는 다수의 판(30A,...,30G)들로 구성된 충격으로부터 등을 보호하는 장치. 각 판(30A,...,30G)은 인접한 판과 약 절반에 해당하는 길이만큼 서로 겹쳐져 있고, 장치의 세로방향으로 뻗어있는 단일요소(20)에 의해서 다른 모든 판들과 연결되며, 각 판(30A,...,30G)이 서로 제한된 범위에서 모든 방향으로 자유로이 회전하기 위해서 여러 판(30A,...,30G)들과의 결합수단(22)이 제공된다. 이 장치의 용도는 보호 또는 방호시설의 도움을 받지 못하는 가운데 매우 빠른 속도의 움직임이 수반된 스포츠활동을 하는 사람들을 보호하는데 있다. 이 장치의 이점은 세로방향에 대해서 어떠한 방향으로부터 가해지는 타격으로부터도 사용자의 등을 효과적으로 보호하는데 있다.

Description

자유로운 연결구조의 등보호장치{FREELY JOINTED ARRANGEMENT FOR PROTECTING THE BACK AGAINST BUMPS}

본 발명은 충격과 충돌로부터 사람의 등을 보호하기 위한 장치에 관한 것으로, 활강스키, 오토바이, 자전거경주, 썰매 등을 타는 경우처럼 매우 고속으로 움직이지만 조종실이나 케노피와 같은 외부의 보호 또는 방호시설을 제공받을 수 없는 스포츠활동 중에 넘어져서 유발되는 충격의 경우가 그 예이지만 이 경우에만 특별히 한정된 것은 아니다.

특허출원 WO-A-99 04661은 이러한 환경에서 발생하는 위험을 다루기 위한 것으로, 사용자의 등에 멜빵, 가죽끈, 허리띠 등으로 고정되는 보호장치를 나타내고 있으며, 척추에 수직으로 뻗은 경첩단추로 연결된 두 개의 지지대로 구성된 장치이다. 두 지지대의 외부는 허니컴구조를 특징으로 하는 단단한 다수의 판으로 구성되며, 내부(즉, 사용자의 등에 접하는)는 허니컴구조의 영구변형으로 흡수하지 못한 충격에너지를 흡수할 수 있는 부드러운 재질의 균일한 중간층과 균일한 발포재질의 층으로 이루어져 있다. 각각의 두 지지대에 있는 판들은 책에 사용되는 것 같은 경첩부분으로 서로 연결되는데, 이 경첩의 축은 장치의 세로방향에 수직한 방향으로 뻗어있고 사용자의 척추와 거의 일치하므로, 판과 판 사이에서 발생하는 어떠한 불 연속의 영향 없이 척추의 굴곡을 유연하게 따를 수 있게 된다.

그러나, 다음과 같은 이유로 이 종래기술의 보호장치는 상기한 과제를 완전히 해결하는데는 효과적이지 못하다.

a)허니컴구조의 판들은 그 판들에 수직한 방향으로 가해지는 타격만을 자체의 변형으로 흡수하는데 효과가 있다.

b)판들의 영구변형으로, 보호장치는 단 일회의 충격이나 충돌로 더 이상 사용 불가능하게 된다.

c)경첩축에 대해서 두 지지대의 판들의 회전이 하나의 자유도만 있고, 그 회전도 허니컴의 보강이 불가능한 경첩에 의해 형성된 좁고 긴 부분을 따르기 때문에 그 효과는 제한적이다.

d)충격이 정확히 두 지지대 사이의 경첩단추(실제로 요추의 높이에 위치하게 된다)에 가해질 경우, 아주 작은 단면적의 그 단추가 사용자의 등에 아주 높은 국소압력을 가할 가능성이 있다.
US-A-5 140 995호는 변형 가능한 플라스틱 소재로 제조된 다수의 동일한 판들로 구성된 보호 장치를 공개하며, 서로 제한적으로 중첩되어 척주(spinal column)의 종방향에서 하나의 판 뒤에 다른 판이 위치한다. 각각의 판은 다른 판들에 대해 자유로이 회전할 가능성이 전혀 고려될 필요가 없으며, 상기 판들은 4개의 코너 영역에서 리벳에 의해 하부에 위치된 가요성 보호판에 개별적으로 연결된다. 이에 따라 상기 장치에 의한 보호 범위는 충돌의 충격 방향의 제한된 범위로 한정된다. 더욱이 판들은 척추골에 실질적으로 한정된 폭을 가지며 가슴의 갈비뼈와 같은 다른 부분들의 보호는 보장해 주지 않는다.
또한 FR-A-2 676 178호는 변형 가능한 플라스틱 소재로 제조된 다양한 아치형 판들로 구성된 보호 장치를 공개하며, 판들이 척주의 측부에서 대응영역에 고정되어 연결된 공통적인 가요성 시트(sheet) 위에 특정적으로 중첩되어 하나의 판 뒤에 다른 판이 위치한다. 이 경우 판들은 갈비뼈들을 보호할 만큼 충분히 넓지만, 인접한 판에 대해 충격에너지의 분산은 가요성 로드(rod)에 국한되어, 판들의 단단한 상호 연결을 보장해 주지 않는다.
GB-A-2 428 859호는 가슴을 포함하여 보호되어야 하는 다양한 몸체부분들에 대해 입을 수 있는 가요성 슬리브를 포함하는 몇몇의 장치들을 공개한다. 상기 장치들은 서로 중첩되어 상호 연결되며 단지 제한적인 상대 운동을 가지도록 슬리브에 결부된 강성의 판들을 이용한다.
DE-1-195 27 036호는 다양한 판들로 구성된 척주를 위한 보호 장치를 공개하며, 판들이 서로 미끄러지는 것을 방지할 목적으로, 서로 부분적으로 중첩되어 종방향으로 정렬된 하나 이상의 연결 요소에 의해 상호 연결되어 하나의 판 뒤에 다른 판이 위치한다. 상기 장치는 판이 납작하기 때문에 심각한 충격의 경우에는 사용자를 제대로 보호해 주지 못하며, 장치에 의해 제공된 보호 수준은 판 소재(바람직하게 플라스틱 폼)의 완충 특성에 전적으로 의존한다.
또한 DE-A-196 01 151호에 의해 공개된 장치도 판 소재(바람직하게 플라스틱 폼)의 완충 특성에 의해 보호 수준이 결정된다.
US-A-5 402 742호에 의해 공개된 보호 장치는 단지 척주의 요추 영역에만 제한되며, T자 형태의 플라스틱 인터로킹 요소를 사용하여 가로 방향 암의 4개 코너 영역에서 삽입된 리벳들에 의해 등 부분에 체결된다. 상기 요소들은 제한된 가요성을 가진다.
마지막으로 US-A-5 328 447호에 의해 공개된 보호 장치는 척주에 대응하여 볼록한 다수의 상측 지지 부재를 포함한다. 상기 상측 부재는 각각 한 쌍의 하측 부재들과 끼워맞춤으로 연결되며 척주의 종방향을 따라 상호 회전 운동을 허용하는 체결 수단을 이용한다.

따라서 본 발명의 주요 목적은 보호 장치를 제공하여 상기 기술된 위험들과 결점들을 해결하고 이와 동시에 사용자의 등에 집중된 임의의 부분과 임의의 방향으로 나누어지는 심각한 충돌에 대해, 사용자를 효과적으로 보호해 주는 데 있다.
첨부된 청구항들에서 정의되고 기술된 특징들로 구성된 보호 장치는 상기 목적 및 추가적인 목표달성을 가능하게 하고, 선호되고 제한적이지 않은 하기 실례에 의해 본 발명의 실시예와 첨부도면에서 상세히 기술될 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 보호장치의 외관을 도시한 정면도.

도 2는 본 장치의 구성부품이 조립된 상태를 사용자의 등과 접하는 방향에서 본 정면도.

도 3은 도 2와 유사하지만, 상기 구성부품 중 일부가 분리된 것과 서로 결합하여 조립된 것을 보여주는 도면.

도 4는 도 2, 3과 같은 구성부품을 장치의 세로축방향에서 각기 다른 각도로 본 두 개의 측면도.

도 5와 6은 도 1의 원으로 둘러싼 부분의 정면 및 후면을 확대도.

도 7은 도 4를 변형한 것으로, 상기 구성부품 뿐만 아니라, 부드러운 재질로 만들어진 또 다른 부품도 도시한 도면.

*부호설명*

10 : 보호판 11 : 교차선

12 : 상부 14 : 중간부

20 : 결합요소

도 1에 도시한 대로 본 발명에 의한 보호장치는 보호판(10)과 보호판에 접하는 면에 부착된 다수의 판으로 구성되어 있다. 이 판들은 전체적으로 30으로 나타내고, 장치의 세로축(X)방향으로 뻗어 있는 결합요소(20)를 이용하여 조립된다.

보호판(10)은 천연 또는 인조가죽 같은 수분을 발산하는 유연하고 피부에 찰과상을 내지 않는 소재로 만들어지며 주변모서리는 아래로 내려갈수록 점차 좁아지는 길다란 형상으로 되어 있다. 보호판(10)은 전체적으로 하나의 부품으로 만들어져 있지만, 하부경추에 위치해 있는 교차선(11)에서 시작하여 중부흉추 까지 이어 지는 상부(12), 하부흉추와 상부요추 사이에 위치한 중간부(14), 미추까지 이어지는 하부(16)로 나눌 수 있다. 가죽끈, 허리띠, 멜빵과 같은 적당한 체결방법을 이용하여 보호판(10)을 사용자의 등에 고정할 수 있다.

본 보호장치의 실질적 구조를 이루고 있는 상기의 판들은 폴리에틸렌 또는 폴리우레탄의 예와 같은 성형가능한 내충격성의 열가소성 소재로 되어 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 위에서 아래의 순서로 판(30A),(30B),(30B)는 상부(12)에 위치해 있고, 그 아래에 판(30D)과 (30E)가 중간부(14)에, 그 아래로 판(30F),(30G)가 하부(16)에 위치해 있고, 상기의 모든 판들은 보호판의 주변모서리(18)로부터 일정한 거리를 두고 위치해 있다. 상기한 보호판의 형상을 따라서 상부의 판의 폭이 중간부와 하부의 판보다 크다. 이와 대조적으로 하단의 판(30G)을 제외한 다른 모든 판들은 세로축(X)방향으로 같은 높이를 가지고 있다.

판(30A),...,(30F)의 일반적인 형상은 동일하므로, 설명을 단순하게 하기 위하여, 여기서는 최상단의 판(30A)만을 설명하도록 하겠다(판(30A)는 도면에서도 역시 자세히 도시되어 있다.).

판(30A)의 형상은 보호판(10)이 있는 쪽, 즉 사용자의 등에 면하는 쪽이, 장치의 세로축(X)방향과 그 세로축의 직각인 양방향으로 오목하며, 이는 도 4에 가장 잘 나타나 있다. 사실상 판은 곡률이 최대인 횡리브(32)를 중심으로 상반부(40)와 하반부(50)로 구분된다.

판(30A)의 상반부(40)는 주변부(42)를 따라서 배치된 세 개의 갈고리로 된 갈고리집합들을 제외하고는 균일하고, 보호판(10)쪽으로 개방되어 있다. 갈고리집합에서 두 개의 양측 갈고리(44),(46)는 세로축(X)쪽에 달려있고(도 5참조), 가운데 갈고리(48)는 주변부(42)쪽에 달려있다(도 6참조). 갈고리집합들을 지나는 끈(60)은 주변 모서리(18)로부터 일정한 거리를 두고 보호판(10)의 주위를 따라서 뻗어있고, 조립된 판(30)을 보호판(10)에 고정하기 위하여 보호판의 바깥 면에 부착된 다수의 고리(17)들을 통과한다. 판의 상반부(40)는 환기와 경량화를 위한 구멍(41)과 함께, 상기의 세로방향 연결요소(20)와 끼워서 조립하기 위한 테이퍼모양의 소켓(43)으로 구성되어 있다. 상기 연결요소(20)는 성형가능한 내충격성의 열가소성 소재로 만들어진 벨트형태로 되어있고, 이 벨트는 축(X)을 따라서, 여러 판들과 끼워 조립하기 위한 넓은 부분(22)들과, 이와 교대로 배열되는 좁은 부분(24)들과, 상기 부분(22)들과 다른 형상의 넓은 부분(26),(28)으로 구성되어 있다(도 1과 도 3참조).

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판(30A)의 하반부(50)는 축(X)에 대칭으로 세 개의 돌출요소로 구성된 두 개의 돌출요소집합이 있고, 상기 돌출요소(52A),(52B),(54A),(54B),(56A),(56B)들은 양반부(40, 50)을 나누고 있는 교차리브(32)로부터 시작하여 한쪽만 지지되어 아래방향으로 뻗어 있다. 세 개의 돌출요소로 구성된 두 개의 돌출요소집합은 상반부(40)에 있는 테이퍼진 소켓(43)보다 다소 넓은 움푹 파인 부분(58)에 의해 분리되어 있다.

가장 하단에 있는 판(30G)은 돌출요소가 없고, 통기(aeration)와 경량화를 위한 구멍(41)과 상기한 갈고리집합들과 세로방향 연결요소(20)의 하단에 있는 부분(28)과 결합하기 위한 테이퍼진 소켓(57)으로 구성되어 있다. 도 3을 보면 여러 판들(30A),...,(30G)가 어떻게 조립되는지 나타나있다.

판의 돌출요소(52A),...,(56B)들은 후속 판의 상반부(40)의 밑에 오게 되고, 리브(32)에서부터 돌출요소의 끝 부분으로 내려갈수록 후속 판과의 거리가 점차 벌어지게 된다. 이는 도 4와 도 7에 나타나있다. 이는 가장 위에 있는 판(30A)의 상반부를 제외한 조립된 판(30)의 전체에 걸쳐서, 두 개의 판이 겹쳐진 곳에 각 판이 모든 방향으로 움직일 수 있는 공간이 생기게 된다. 도 7은 발포플라스틱과 같은 부드러운 소재로 열성형 또는 프레스 가공된 띠(70)가 두 판 사이에 위치하여 영구변형 없이 충격을 판들과 함께 동시에 처리하는 것이 선택적으로 가능함을 나타내고 있다. 상기의 띠는 보호판(10)보다는 세로방향 연결요소(20)에 더 가까이 위치한다.

본 보호장치는 보호판(10)을 조립된 판(30)들의 한 점에 고정시키기 위하여 외장재(도면에 미표시된)로 감싸서 마감할 수도 있다.

상기 보호장치의 작동에는 다음과 같은 특징이 있다. 세로방향 연결요소(20)는 여러 판들이 다른 판들에 대해서 모든 방향으로 제한된 범위 내에서 자유롭게 회전할 수 있도록 한다. 이런 이유로 본 발명에 의한 보호장치를 정의함에 있어서 자유로운 연결과 함께 각 판이 서로 독립적으로 탄성변형할 수도 있음을 고려하는 것이 적절하다고 생각된다.

따라서 본 발명의 이점은 상기한 판들이 서로 회전하여 사용자의 등의 곡선을 가장 유연하게 따르는 보호장치를 가능하게 한다는 사실뿐만 아니라, 무엇보다도 본 장치가 사고로 넘어질 때 사용자가 받게되는 어떠한 충격이나 충돌도 완전하게 처리할 수 있다는 사실에도 있다. 사실상 축(X)에 대해서 어떠한 방향으로 충격이 가해져도, 판의 하반부에 있는 돌출요소 가운데 최소한 한 개 이상은 탄성변형을 할 것이다. 즉, 차량에 사용되는 겹판스프링과 같은 방식의 비영구변형(다시 말해서, 판의 자유굴곡을 없애려는 교차리브(32)의 변형). 충격의 방향에 따라서, 판들은 선택적으로 또는 동시에 보호장치의 다른 판들에 대해서 회전한다. 장애물에 충돌하여 발생하는 충격으로 인한 에너지를 사용자의 등에서 경감시키므로써 모든 경우에 위험을 효과적으로 피할 수 있다. 이와 동시에, 선택사양으로 여겨지는 부드러운 소재로 만든 띠(70)의 기능적 도움 없이도 사용자는 가장 효과적이고 완전한 보호를 보장받는다.

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물론 이러한 기능은 상기한 종래기술의 보호장치에서 보장되는 기능 보다 확실히 우수하다.

위의 글은 본 발명에 의한 하나의 실시예를 설명하고 있지만, 첨부된 청구항에 의하여 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다수의 다른 실시예도 개발할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

1. 연신된 보호판(shield, 10)와 판(30A, ..., 30G)들의 조립체(30)를 포함하며, 상기 연신된 보호판은 사용자의 몸체에 체결하기 위한 수단으로 제공되고 하부 골반 척추골(lower cervical vertebrae)로부터 착용자의 미골(coccyx) 하부로 연장되기에 적합하며, 상기 판들의 조립체(30)는 주조 가능하고 충격저항적인 플라스틱 소재로 제조되고 상기 보호판(10)의 외부로 배향된 면 상에 위치되며 종방향 축(X)을 따라 연장된 연결 요소(20)에 의해 상기 종방향 축의 방향으로 판 길이의 대략 중간에 대응하는 길이로 중첩되어 서로 링크연결되며 상기 판들의 조립체는 보호판(10)에 체결되는, 충돌에 대해 등을 보호하기 위한 장치에 있어서,

   상기 연결 요소(20)는 주조 가능하고 충격저항적인 플라스틱 소재로 제조되며, 상기 연결 요소(20)는 동일한 판(30A, ..., 30G)들이 제한된 범위이지만 모든 방향으로 자유롭게 회전될 수 있도록 다양한 판(30A, ..., 30G) 상에 제공된 대응하는 시트(43, 57)들과 연결되는 부분(22, 26, 28)들을 일체적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 요소(20)는 상대적으로 넓은 부분(22, 26, 28)들 및 상대적으로 좁은 부분(24)들을 교대로 포함하며, 상기 넓은 부분들은 다양한 판(30A, ..., 30G)들 상에 제공된 대응하는 시트(43, 57)들과 스냅끼워맞춤 되는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 최하측 판(30G)을 제외한 모든 판(30A, ..., 30F)들은 상반부(40), 하반부(50) 및 교차리브(cross rib, 32)를 구성하도록 보호판(10)을 향하는 면 상에서 오목하고, 상기 교차리브는 각각 상기 하반부(50) 판의 가장 깊게 오목한 라인에 대응하여 상기 상반부(40)와 하반부(50)를 분리하는 상기 축(X)에 수직이며, 상기 판(30A, ..., 30F)의 상기 하반부(50)는 상기 분리 교차리브(32)로부터 외팔보(cantilever) 형태로 돌출한 복수의 텅(tongue, 52A, ..., 56B)들을 구성하며, 상기 하반부(50)는 상기 분리 교차리브(32)로부터 거리가 증가함에 따라 인접한 판의 상반부(40)로부터 거리가 증가하도록 위치되는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 모든 판(30A, ..., 30G)들은 상반부(40) 상에 통기(aeration)와 경량화를 위하여 홀(41)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 모든 판(30A, ..., 30G)들은 변부를 따라 분포된 다수의 후크 수단(44, 46, 48)들이 제공되며, 상기 수단은 보호판(10)에 판 조립체(30)를 체결하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 판 조립체(30)를 보호판(10)의 외부로 배향된 면 상에 체결하기 위한 상기 수단은 예를 들어 트와인(twine)과 같은 가요성 요소(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 부드러운 소재로 제조된 편평한 요소(70)는 다양한 판(30A, ..., 30G) 사이에 보호판(10)보다 연결 요소(20)에 더 가까운 위치에서 제공되는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 판 조립체(30) 상에서 제공되며 단지 덮개로서 수행하기에 적합한 보호 외피를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 보호판(10)는 투명하고 가요성이며 내마모성 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 보호 장치.
10. 삭제

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