KR101218935B1 - 지팡이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카본 지주대를 사용하여 경량이면서도 강도와 탄성력이 우수할 뿐 아니라 손잡이가 카본 지주대에서 잘 이탈하지 않으며, 카본 지주대와 고무발의 접촉 부위가 마모되어 파손되는 현상이 개선되고 지팡이에 걸리는 편심이나 편하중을 제거할 수 있도로 개선하여 안정성이 향상된 지팡이에 관한 것이다.
본 발명에서는, 프리 프레그 처리한 카본 파이버 시트를 재단, 적층·권회공정, 테이핑 공정, 열처리/냉각공정 및 탈심공정을 거쳐 형성하는 카본 지주대; 상기 카본 지주대의 상단에 결합하는 손잡이; 상하가 개방된 중공 원통 형상의 본체의 내주면에 원주방향을 따라 걸림턱이 형성되며 상기 카본 지주대와 손잡이의 연결 부위에 장착되는 체결구; 상기 카본 지주대의 하단에 삽입하여 결합하는 것으로서, 원기둥 형상의 삽입주와 상기 삽입주의 하단에 외주면이 원호형 입체를 이루도록 곡선형으로 형성되는 호형 구체로 이루어지는 말단 호형체; 및
상기 말단 호형체가 결합한 카본 지주대의 하단부가 삽입되도록 내부 저면에 상기 호형 구체에 대응하는 형상의 호형 홈부가 형성되는 고무발을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지팡이가 제공된다.

Description

지팡이{cane}

본 발명은 지팡이에 관한 것으로서, 상세하게는 알루미늄과 같은 금속성의 재질로 이루어진 지팡이에 비하여 경량이며, 지주대와 손잡이 부분의 이탈이나 파손의 우려가 적고, 고무발 내부의 홈부의 파손이나 변형이 적으며, 지팡이의 하단부에 걸리는 편심이나 편하중을 제거할 수 있도록 안정성이 강화된 지팡이에 관한 것이다.

지팡이는 고령자나 장애인의 보행을 보조하기 위하여 널리 사용하는 것으로서 도1에 도시한 바와 같은 지팡이가 일반적으로 널리 사용되고 있다. 도시한 바와 같이 종래의 일반적인 지팡이(10)는 알루미늄과 같은 금속 소재의 지주대(12)의 상단에 손잡이(11)가 결합하고, 그 하단에는 탄성재질의 고무발(13)이 결합하여 구성된다.

이러한 종래의 지팡이에서 상기 지주대(12)로는 주로 알루미늄과 같은 경량 금속이 사용되나 최근에는 알루미늄 대신에 경량이며 탄성력이 우수한 카본 소재를 지주대에 적용하고 있다.

카본 재질의 지주대를 사용하는 경우 도면의 'A'에 도시한 바와 같이 손잡이(11)의 결합부(11a)를 카본 지주대(12)의 내부로 삽입 장착하여 사용하는데, 이 경우 손잡이가 잘 빠질 우려가 높다는 문제가 있다. 즉, 카본 지주대(120)의 내부로 억지끼움된 손잡이(11)의 결합부(11a)와 카본 지주대(12)의 결합부위가 헐거워져 손잡이가 자꾸 이탈되는 현상이 발생하는 것이다.

이러한 현상을 방지하기 위하여 카본 지주대(12)의 결합부위 내주면과 손잡이(11) 결합부(11a)의 외주면에 나사산을 형성하여 서로 나사결합하는 방법을 고려할 수 있으나, 카본 지주대(12)의 재질상 특성과 두께를 고려하면 나사산을 형성하는 경우 카본 지주대가 파손될 우려가 높다는 문제가 있다.

도2는 공개특허 제10-2006-0095428호 "지팡이용 손잡이"에서 개시한 지팡이의 손잡이를 나타낸 것인데, 이 경우에도 위에서 기술한 것처럼 손잡이가 지주대에서 이탈하는 문제점은 여전히 해결되지 못하고 있다.

한편, 종래의 지팡이(10)의 경우 도1의 'B'에 도시한 바와 같이 지주대(12)의 하단부를 고무발(13)에 삽입 장착하여 사용하게 되는데, 이 경우 지팡이(10)를 오래 사용하다 보면 지주대(12)의 하단부가 고무발(13) 내부의 요홈(13a)의 저면부를 지속적으로 갉아 마모시키거나 파손시키게 되는 문제가 있다.

또한, 지주대(12)의 단부면이 편평하므로 사용자가 지팡이(10)로 바닥을 짚고 움직이는 경우 고무발(13)에 편하중이 걸려 안정적이지 못하다는 문제가 있다.

도3은 등록특허 제0822716호 "노인 및 장애인 전용 지팡이의 완충장치"에서 개시하고 있는 지팡이 하단부 구조를 보여주는 단면도이고, 도4는 공개실용신안 실2000-0001425호 "지팡이용 고무발의 탈거방지구조"에서 개시하고 있는 지팡이 하단부 구조를 보여주는 단면도이다.

도3의 경우 지주대 하단부에 와셔(13)를 배치하여 고무발의 요홈부가 파손되는 것을 어느 정도 방지하고 있으나, 여전히 사용중 지팡이의 끝 부분에 걸리는 편심이나 편하중에 의한 불안정성을 해결하지 못하고 있다.

도4의 경우 지주대의 외주면과 고무발의 요홈부 내주면에 나사산을 형성한 고무발의 이탈방지구조에 관하여 개시하고 있으나, 카본 지주대의 경우 나사산을 형성하면 파손의 우려가 높다는 문제가 있으며, 지팡이 끝에 걸리는 편심이나 편하중 문제에 관하여 인지하지 못하고 있다는 문제가 있다.

따라서, 카본 지주대와 손잡이를 손쉽게 안정적으로 결합하기 위한 수단 및 지주대의 말단부에 걸리는 편심이나 편하중을 적절히 해소하고 지주대의 단부면에 의하여 고무발 내부가 파손되는 현상을 방지할 수 있는 지팡이를 개발할 필요가 생기게 되었다.

공개특허 제10-2006-0095428호 "지팡이용 손잡이" 등록특허 제0822716호 "노인 및 장애인 전용 지팡이의 완충장치" 등록특허 제0684386호 "지팡이용 반사 가요 탄성 물미" 공개실용신안 실2000-0001425호 "지팡이용 고무발의 탈거방지구조"

본 발명은 전술한 종래의 지팡이의 문제점을 해결하기 위하여 착안한 것으로서, 지주대와 손잡이 간의 연결 부위의 결합을 공고히 하여 손잡이에서 지주대가 이탈하지 않도록 하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 지주대 하단부와 고무발 내부의 요홈면과의 지속적인 마찰이나 동하중으로 인하여 고무발 내부가 마모되거나 파손되는 것을 방지하고, 지팡이 끝에 걸리는 편심이나 편하중을 제거함으로써 사용자가 안정적으로 보행할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 프리 프레그 처리한 카본 파이버 시트를 재단, 적층·권회공정, 테이핑 공정, 열처리/냉각공정 및 탈심공정을 거쳐 형성하는 카본 지주대; 상기 카본 지주대의 상단에 결합하는 손잡이; 상하가 개방된 중공 원통 형상의 본체의 내주면에 원주방향을 따라 걸림턱이 형성되며 상기 카본 지주대와 손잡이의 연결 부위에 장착되는 체결구; 상기 카본 지주대의 하단에 삽입하여 결합하는 것으로서, 원기둥 형상의 삽입주와 상기 삽입주의 하단에 외주면이 원호형 입체를 이루도록 곡선형으로 형성되는 호형 구체로 이루어지는 말단 호형체; 및 상기 말단 호형체가 결합한 카본 지주대의 하단부가 삽입되도록 내부 저면에 상기 호형 구체에 대응하는 형상의 호형 홈부가 형성되는 고무발을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지팡이를 제안한다.

이때, 상기 체결구의 걸림턱 상부의 내주면 상에는 나사산이 형성되도록 할 수 있다.

삭제

한편, 상기 말단 호형체의 삽입주의 외주면에는 다수개의 결합돌기가 형성되도록 할 수 있다.

상기 카본 지주대는 내측의 카본 파이버 시트층과 외측의 섬유시트층의 이중층으로 이루어지는 중공관 형상으로 할 수 있다.

본 발명에 의하면 카본 지주대에 삽입되는 손잡이의 결합 부위가 헐거워져 지주대에서 이탈함으로써 사용자의 안전을 해할 수 있는 위험이 예방된다.

또한, 지주대 하단부의 날카로운 단면부가 고무발의 내측면을 갉아 마모시키거나 파손시켜 지팡이의 안정성을 해하는 현상을 예방할 수 있게 된다.

게다가, 본 발명에 의하면 지주대 하단부에 결합하는 말단 호형체가 지팡이의 끝에 걸리는 편심이나 편하중을 분산시켜 안정성이 향상되므로 사용자가 안심하고 지팡이에 의지하여 보행할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 카본 지주대는 금속 소재가 아닌 카본 파이버 소재로 제작되므로 지팡이의 경량화가 가능하고 탄성력이 일반 금속 소재의 지팡이에 비하여 우수하다는 장점이 있다.

도1은 종래의 지팡이의 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도.
도2 내지 도4는 여러 종래기술에 따른 지팡이의 구조를 나타내는 단면도.
도5는 본 발명에 따른 지팡이의 종단면도.
도6은 본 발명의 체결구의 사시도 및 평면도.
도7은 본 발명의 말단 호형체의 외관 사시도.
도8은 본 발명의 다른 예에 의한 말단 호형체의 외관 사시도.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지팡이의 외관 정면도.
도10은 도9의 절단선 X-X에 따른 횡단면도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 대하여 상술한다. 도5는 본 발명에 따른 지팡이의 종단면도이고, 도6은 본 발명의 체결구의 사시도 및 평면도이며, 도7은 본 발명의 말단 호형체의 외관 사시도이다.

본 발명의 지팡이(100) 역시 종래와 같이 크게는 손잡이(110), 지주대(120) 및 고무발(130)로 이루어진다.

상기 지주대(120)는 카본 재질의 지주대로서 일방향으로 배열된 카본 파이버 를 프리 프레그 처리 한 다음 일련의 공정을 거쳐서 제조한다. 카본 파이버는 강도가 우수하고 경량이며 탄성 복원력이 매우 우수하다는 장점이 있어서 최근 그 사용범위가 확대되고 있다.

카본 지주대(120)를 형성하는 카본 파이버 시트는 일 방향으로 나란하게 배열된 다수의 카본 파이버 또는 카본 파이버 직물을 프리 프레그(prepreg)처리하여 형성된다. 즉 카본 파이버를 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지 및 열가소성 수지 등의 수지에 함침시켜 제조한다.

이렇게 형성한 카본 파이버 시트를 재단 -> 적층·권회공정 -> 테이핑 공정 -> 열처리/냉각공정 -> 탈심공정 -> 연마공정의 순서를 거치도록 하면 비로소 중공관 형상의 카본 지주대(120)가 완성된다.

카본 지주대(120)를 형성하는 구체적인 공정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 환봉 형상의 맨들릴(미도시)의 외주면 전체에 탈형이 용이하도록 이형체를 도포한 다음, 그 위에 접착제를 도포한다. 소정 길이로 적당히 재단된 프리 프레그 처리된 카본 파이버 시트를 맨드릴의 외주면에 감아 접착한다. 구체적으로는 카본 파이버 시트의 끝 부분을 맨드릴의 표면에 접착한 다음 롤링장치(미도시)에 의하여 카본 파이버 시트를 맨드릴에 적층·권회한다. 이를 롤링 공정라 한다.

상기 롤링 공정을 마친 맨드릴 적층체의 최외면에 테이핑 장치(미도시)를 이용하여 필름을 감는다. 이를 테이핑 공정이라 하며, 상기 필름으로는 PET 필름이나 OPP 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이 테이핑 공정은 롤링 공정을 거친 제품을 성형하기 전에 수행하는 것으로서 각 시트층 사이에 잔존하는 공기를 외부로 배출하고 제품의 내부 적층도를 높이기 위한 것이다.

이후, 테이핑 된 맨드릴과 시트 적층체를 일정시간 동안 단계적으로 온도를 가변시킴으로써 성형시킨 후 맨드릴을 탈형하게 된다. 이때 바람직한 성형 온도는 약 80~150 ℃ 범위이고, 가열시간은 약 1~4 시간 정도가 적당하다.

마지막으로 탈형된 카본 지주대(120) 본체의 양단부를 필요한 길이로 절단하고, 필름을 탈피한 후, 카본 지주대(120) 본체의 외주면을 센타레스 연마공정으로 연마한다.

이와 같은 공정을 거쳐서 제조된 카본 지주대(120)는 무게가 가벼울 뿐 아니라 강도가 우수하고 탄성력이 매우 우수하다는 장점이 있다.

상기 카본 지주대(120)의 상부에는 손잡이(110)가 결합하는데, 본 발명에서는 이들 간의 결합을 위하여 체결구(140)를 매개하고 있다.

상기 체결구(140)는 도6에 도시한 바와 같이 전체적으로 본체(141)의 상하가 개방된 중공 원통형상을 이루며 중공의 내주면 상에 그 원주방향을 따라서 걸림턱(142)이 돌출하여 형성된다. 즉 상기 본체(141)의 상부와 하부에는 손잡이(110)의 결합부(111)와 카본 지주대(120)의 상단부를 수용하기 위하여 개방공(141a)이 각각 형성된다.

이러한 체결구(140)에는 걸림턱(142)을 기준으로 그 상부에는 손잡이의 결합부(11)가 삽입하여 억지끼움되며, 하부에는 카본 지주대(120)의 상단이 삽입하여 억지끼움된다.

상기 체결구(140)의 내주면에 형성되는 걸림턱(142)을 기준으로 상부의 내주면 상에는 나사산(140a)을 형성할 수 있는데, 이 경우 손잡이(110)의 결합부(111)의 외주면에도 나사산을 형성하여 나사결합을 할 수 있게 되므로 그 결합을 더욱 공고하게 할 수 있다.

상기 걸림턱(142)을 기준으로 체결구(140) 하부의 내주면에도 나사산을 형성하여 카본 지주대(120)의 상단부와 나사결합할 수 있으나, 카본 지주대(120)의 외주면에 나사산을 형성하는 경우 카본 파이버에 손상을 주어 카본 지주대(120)가 파손될 우려가 있다는 점에서 바람직하지 않다.

도5에 도시한 바와 같이, 상기 손잡이(110)의 결합부(111)의 하단에 연장부(112)를 추가로 형성하는 경우 지주대(120)의 상단부가 상기 체결구(140)에 더욱 공고하게 결합할 수 있게 된다.

상기 카본 지주대(120)의 하단부는 고무발(130)에 삽입하여 억지끼움 되는데 본 발명에서는 카본 지주대(120)의 하단부에 말단 호형체(150)가 결합한다. 상기 말단 호형체(150)는 도7에 도시한 바와 같이 중공관 형상의 카본 지주대(120)의 내주면에 끼워지는 원통형상의 삽입주(151)와 하방의 호형 구체(152)로 이루어진다.

상기 호형 구체(152)는 반구형 또는 원호형 외주면을 가지는 입체 형상을 가지는데, 카본 지주대(120)의 단부에 걸리는 편심이나 편하중을 사방으로 고르게 분산시켜 안정성을 향상시키는 역할을 한다.

상기 고무발(130)의 내부에는 상기 카본 지주대(120)의 하단에 결합하는 말단 호형체(150)가 삽입될 수 있도록 홈이 형성되는데, 상기 홈의 저면부에는 상기 호형 구체(152)의 외주면 형상에 대응하는 호형 홈부(131)가 형성된다.

상기 말단 호형체(150)의 삽입주(151)의 외주면에는 도8에 도시한 바와 같이 다수개의 결합돌기(151a)를 형성함으로써 카본 지주대(120)로부터 잘 빠지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

도9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 지팡이의 외관 정면도이고, 도10은 도9의 절단선 X-X에 따른 횡단면도이다. 본 실시예에서는 상기 지주대(120)를 카본 파이버 시트의 단일층으로 구성하는 것이 아니라 두 개의 층으로 구성한다. 즉, 일방향으로 배열되는 카본 파이버 또는 카본 파이버 직물로 된 카본 파이버 시트층(120a) 위에 섬유시트층(120b)을 형성하는 것이다.

상기 섬유시트층(120b) 역시 프리 프레그 처리된 것으로서 천연 또는 합성섬유로서 나뭇잎, 나뭇결 무늬와 같은 위장무늬나 상표, 로고, 캐릭터 도안 등이 나염처리 또는 전사처리된 것을 사용한다.

이와 같이 탄성 시트인 카본 파이버 시트층(120a)과 비탄성 시트층인 섬유시트층(120b)을 조합하여 형성하는 경우 지주대(120)의 외관이 수려할 뿐 아니라 지주대(120)의 강도가 보강되는 효과가 있다. 특히, 지주대(120)의 외주면에 전사지나 스티커를 부착하여 외관을 장식하는 경우 장식 무늬가 잘 마모되거나 벗겨짐에 비하여 본 발명에서처럼 카본 파이버 시트층(120a) 위에 섬유시트층(120b)을 중첩하여 형성하는 경우 무늬가 잘 벗겨지지 않고 전사지나 스티커를 별도를 부착하는 공정을 생략할 수 있다는 장점이 있다.

상기 카본 파이버 시트층(120a) 위에 섬유시트층(120b)을 형성하는 방법은 위에서 기술한 지주대(120)의 제조공정 중 적층·권회 공정에서 맨드릴에 감겨진 카본 파이버 시트층 위에 섬유시트를 추가로 감은 후 이후의 공정을 전술한 것과 동일하게 진행하면 된다.

본 발명은 노약자용 지팡이에 관한 것으로서 카본 지주대를 적용하여 경량이면서도 강도와 탄성력이 우수할 뿐만 아니라 손잡이와 카본 지주대의 결합 부위가 헐거워져 빠져버리는 현상이 없으며, 카본 지주대의 하단부가 고무발의 내측면을 갉아 마모시키거나 파손하는 것을 예방하고 지팡이의 끝 부분에 걸리는 편심이나 편하중을 제거하여 안정성을 배가시킨 지팡이에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 몸이 불편한 고령자나 신체가 불편한 장애인들이 사용하기에 편리할 것이다

100: 지팡이 110: 손잡이
111: 결합부 111a: 나사산
120: 카본 지주대 130: 고무발
131: 호형 홈부 140: 체결구
140a: 나사산 141: 본체
141a: 개방공 142: 걸림턱
150: 말단 호형체 151: 상입주
151a: 결합돌기 152: 호형 구체

Claims (5)

1. 프리 프레그 처리한 카본 파이버 시트를 재단, 적층·권회공정, 테이핑 공정, 열처리/냉각공정 및 탈심공정을 거쳐 형성하는 카본 지주대;
   상기 카본 지주대의 상단에 결합하는 손잡이;
   상하가 개방된 중공 원통 형상의 본체의 내주면에 원주방향을 따라 걸림턱이 형성되며 상기 카본 지주대와 손잡이의 연결 부위에 장착되는 체결구;
   상기 카본 지주대의 하단에 삽입하여 결합하는 것으로서, 원기둥 형상의 삽입주와 상기 삽입주의 하단에 외주면이 원호형 입체를 이루도록 곡선형으로 형성되는 호형 구체로 이루어지는 말단 호형체; 및
   상기 말단 호형체가 결합한 카본 지주대의 하단부가 삽입되도록 내부 저면에 상기 호형 구체에 대응하는 형상의 호형 홈부가 형성되는 고무발
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지팡이.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 체결구의 걸림턱 상부의 내주면 상에는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 지팡이.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 말단 호형체의 삽입주의 외주면에는 다수개의 결합돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 지팡이.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 카본 지주대는 내측의 카본 파이버 시트층과 외측의 섬유시트층의 이중층으로 이루어지는 중공관 형상인 것을 특징으로 하는 지팡이.
   

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