KR101355033B1 - 척추보호를 위한 등받이 매트 - Google Patents

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KR101355033B1
KR101355033B1 KR1020120012822A KR20120012822A KR101355033B1 KR 101355033 B1 KR101355033 B1 KR 101355033B1 KR 1020120012822 A KR1020120012822 A KR 1020120012822A KR 20120012822 A KR20120012822 A KR 20120012822A KR 101355033 B1 KR101355033 B1 KR 101355033B1
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Abstract

척추보호를 위한 등받이 매트가 제공된다. 등받이 매트는, 횡방향의 길이가 종방향의 길이보다 긴 장방형 형상으로 가요성 재질로 형성되며, 사람의 허리에 밀착되는 전면부는 허리를 향해 볼록하게 돌출되어 그 정점이 전면부를 횡방향으로 가로질러 형성된 것인 모서리부, 모서리부로부터 전면부의 상단을 향해 하향 경사를 이루고 모서리부와 전면부의 상단을 잇는 경사면인 제1 경사부 및, 모서리부로부터 전면부의 하단을 향해 하향 경사를 이루고 모서리부와 전면부의 하단을 잇는 경사면인 제2 경사부를 포함하되, 모서리부는 전면부의 좌 우측 단부에서 허리를 향해 굴절되고, 전면부의 맞은편에 위치하는 배면부는 허리의 둘레를 따라 횡방향으로 만곡되는 곡면인 곡면부를 포함하여, 전면부의 중앙에 위치하고 모서리부와 배면부 사이의 두께가 일정하게 유지되는 구간인 제1 지지구간과, 전면부의 좌 우측 단부에 위치하고 모서리부와 배면부 사이의 두께가 점차로 증가하는 구간인 제2 지지구간으로 이루어진다.

Description

척추보호를 위한 등받이 매트{Back support mat for protecting spine}
본 발명은 등받이 매트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사람의 허리를 밀착하여 지지할 수 있으며, 의자에의 설치 및 분리가 용이한 척추보호를 위한 등받이 매트에 관한 것이다.
의자에는 사용자의 등 부분에 밀착되는 등받이가 마련되어 있다. 등받이는 엉덩이를 받치는 시트와 수직한 방향으로 배치되어 사용자의 앉은 자세를 유지시켜 준다.
이러한 등받이는 적당한 탄력을 갖는 쿠션 형태나 매트 형태로 형성될 수 있으며, 단순히 등뿐만이 아니라, 목 부위나 허리 부위 역시 감싸도록 형성될 수 있다. 따라서 등받이는 사용자의 압박에 따라 변형되면서 사용자의 등 주위를 지지할 수 있으며, 특히 적절한 형태를 갖는 등받이를 사용하면 사용자의 척추 주변부를 압박하여 사용자의 피로를 완화시키는 효과를 가져올 수 있으며, 사용자의 자세 변화를 유도하여 사용자의 앉은 자세를 올바른 자세로 교정하는 효과를 가져올 수도 있다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0131327호에는 이러한 효과를 나타내기 위해서 기능적으로 만들어진 의자가 개시되어 있다. 하지만, 이와 같은 종래의 의자는 사용자의 허리부분에 완벽히 밀착되지 못하는 형태상의 문제점을 가지고 있었으며, 사용자의 움직임에 따라 그에 대응하도록 적절히 탄력을 유지시킬 수 없어 허리 주변부를 효과적으로 지지할 수 없다는 단점이 있었다.
또한, 이와 같은 쿠션 형태나 매트 형태의 등받이는 의자에 일체로 형성된 경우도 있지만, 그렇지 않은 경우도 많이 있다. 특히, 학교에서 사용되는 의자의 경우에는 대부분 경질의 목재 등받이로 이루어진 의자가 사용되고 있다. 이러한 경우 등받이는 의자와 독립적으로 만들어져 기존에 사용하던 의자에 장착되어 사용될 수 있다. 이러한 등받이의 경우, 등받이를 의자에 고정시키기 위한 지지구조를 갖게 된다
하지만, 종래 사용되던 지지구조는, 나사결합을 통해 의자의 지지프레임에 등받이를 직접 결합하는 것이거나, 지지프레임에 홀더를 끼운 후, 홀더를 조임 나사를 이용해 고정시키는 방법을 이용하는 것이 대부분으로서, 등받이와 의자와의 결합 및 분리과정이 번거롭고 신속하지 못한 단점이 있었으며, 이에 따라, 설치과정에서 등받이의 균형이 맞지 않게 되는 등 사용상의 애로점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이러한 문제점에 기인한 것으로서, 사용자의 허리부분에 완전히 밀착되어 사용자의 움직임에 따라 변형되면서 적절한 탄력을 제공할 수 있으며, 의자와의 결합 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있는 척추보호를 위한 등받이 매트를 제공하려는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트는, 횡방향의 길이가 종방향의 길이보다 긴 장방형 형상으로 가요성 재질로 형성되며, 사람의 허리에 밀착되는 전면부는 상기 허리를 향해 볼록하게 돌출되어 그 정점이 상기 전면부를 횡방향으로 가로질러 형성된 것인 모서리부, 상기 모서리부로부터 상기 전면부의 상단을 향해 하향 경사를 이루고 상기 모서리부와 상기 전면부의 상단을 잇는 경사면인 제1 경사부 및, 상기 모서리부로부터 상기 전면부의 하단을 향해 하향 경사를 이루고 상기 모서리부와 상기 전면부의 하단을 잇는 경사면인 제2 경사부를 포함하되, 상기 모서리부는 상기 전면부의 좌 우측 단부에서 상기 허리를 향해 굴절되고, 상기 전면부의 맞은편에 위치하는 배면부는 허리의 둘레를 따라 횡방향으로 만곡되는 곡면인 곡면부를 포함하여, 상기 전면부의 중앙에 위치하고 상기 모서리부와 상기 배면부 사이의 두께가 일정하게 유지되는 구간인 제1 지지구간과, 상기 전면부의 좌 우측 단부에 위치하고 상기 모서리부와 상기 배면부 사이의 두께가 점차로 증가하는 구간인 제2 지지구간으로 이루어진다.
상기 척추보호를 위한 등받이 매트는, 상기 제1 지지구간 내에 위치하도록 상기 전면부와 상기 배면부 사이에 삽입되고, 내부에 작동유체가 수용되는 제1 완충패드, 상기 제2 지지구간 내에 위치하도록 상기 전면부와 상기 배면부 사이에 삽입되고, 내부에 상기 작동유체가 수용되는 제2 완충패드 및, 상기 제1 완충패드와 상기 제2 완충패드의 사이에 연결되어 상기 제1 지지구간 및 상기 제2 지지구간에 가해지는 압력 차에 의해 상기 작동유체를 유동시키는 연결관을 포함하고, 상기 연결관은 상기 연결관 내부에 위치하여 상기 작동유체의 유동에 따라 회전하는 회전날개를 포함하여, 상기 회전날개가 상기 작동유체의 유동속도를 저하시켜 상기 제1 완충패드 및 상기 제2 완충패드의 탄력이 조절될 수 있다.
상기 제1 완충패드 및, 상기 제2 완충패드는 상기 전면부의 직하방에 위치하며 상기 작동유체가 수용되는 제1 셀, 상기 배면부의 직하방에 위치하며 상기 작동유체가 수용되되 상기 연결관에 연결되는 제2 셀 및, 상기 제1 셀 및 상기 제2 셀과 격리된 채 상기 제1 셀과 상기 제2 셀의 사이에 개재되고, 내부에 공기가 수용되는 제3 셀을 각각 포함할 수 있다.
상기 척추보호를 위한 등받이 매트는 일 면이 상기 배면부와 밀착된 채 고정되며, 맞은편 타 면에는 의자의 지지프레임에 탈착 가능하게 결합되는 고정클립이 형성된 장방형의 지지패널을 더 포함하되, 상기 고정클립은 회전축에 회전 가능하게 결합되고 서로 중첩되는 제1 몸체 및, 제2 몸체와, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체로부터 각각 연장되고, 서로를 향해 굴절되어 각각의 사이에 상기 지지프레임이 수용되는 수용공간을 형성하며, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체와 함께 서로 반대방향으로 회전하여 상기 지지프레임에 밀착되거나 상기 지지프레임과 이격되는 집게 형상의 제1 핑거부 및, 제2 핑거부와, 상기 제1 몸체 및, 상기 제2 몸체로부터 각각 돌출되고 상기 제1 핑거부와 상기 제2 핑거부 사이에서 교차되며, 서로 엇갈린 채 상기 지지프레임과 접촉되면서 상기 제1 몸체 및, 상기 제2 몸체를 서로 반대방향으로 회전시키는 제1 접촉돌기 및, 제2 접촉돌기를 포함하는 것일 수 있다.
상기 제1 접촉돌기 및 상기 제2 접촉돌기는 상기 지지프레임을 향해 볼록하게 만곡되어 상기 지지프레임의 외주부를 따라 지속적으로 접촉되는 곡면인 제1 가이드부 및 제2 가이드부를 각각 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트는 입체적인 형상으로 형성되어 사용자의 허리 둘레에 완전히 밀착되어 지지할 수 있는 효과가 있고, 사용자의 움직임에 의해 변형되면서 사용자의 허리 둘레에 적당한 탄력이 유지되도록 할 수 있으며, 또한, 의자에의 결합 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 등받이 매트의 매트 본체를 따로 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 3은 도 1의 등받이 매트를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 등받이 매트의 내부 구조를 도시한 투시도이다.
도 5는 도 1의 등받이 매트의 지지효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 2의 등받이 매트의 고정클립의 단면도들이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트의 매트 본체 부분의 단면도이다.
도 7b는 도 7a의 등받이 매트의 지지효과를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전한 것이 되도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 6b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트(1)는 횡방향의 길이가 종방향의 길이보다 더 긴 장방형의 형상으로 형성되며, 전면부(101)는 돌출되어 모서리부(110), 제1 경사부(120) 및, 제2 경사부(130)로 이루어진 입체적인 형상을 형성한다. 모서리부(110), 제1 경사부(120) 및, 제2 경사부(130)의 형상은 사람의 허리부분의 굴곡과 이에 대한 지지효과를 고려하여 인체공학적으로 형성된 것으로서, 이러한 형상을 갖는 전면부(101)는 척추보호를 위한 등받이 매트(1)를 사용하는 사용자의 허리둘레를 감싸 완전히 밀착될 수 있으며, 밀착된 채로 사용자의 허리에 적절한 압박을 가하여 사용자의 피로를 감소시키거나, 사용자의 앉은 자세를 바르게 유도할 수 있게 된다.
전면부(101)의 맞은편인 배면부(102)에는 지지패널(200)이 결합된다. 지지패널(200) 역시 장방형의 형상으로 형성될 수 있으며, 배면부(102)와는 완전히 중첩될 수 있다. 이 때, 전면부(101)와 배면부(102)는 매트 본체(100)에 일체로 형성된 것일 수 있으며, 지지패널(200)은 매트 본체(100)와 독립적으로 형성된 후 매트 본체(100)에 결합된 것일 수 있다. 매트 본체(100)는 예를 들면, 폴리우레탄과 같은 가요성 재질로 형성될 수 있으며, 사람의 허리부분에 밀착되면서 유연하게 변형될 수 있다. 반면, 지지패널(200)은 플라스틱과 같은 상대적으로 경도가 높은 재질로 형성되어 매트 본체(100)를 지지하여 줄 수 있다.
이하, 도 1과 함께 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 척추보호를 위한 등받이 매트(1)의 전면부(101)의 형상에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 등받이 매트의 매트 본체를 따로 도시한 정면도 및 측면도이다.
도 1, 도2a 및 도 2b를 참조하면, 전면부(101)는 전체적으로 볼록하게 돌출되며, 돌출된 정점부분은 전면부(101)의 횡방향으로 연장되어 모서리부(110)를 형성할 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 모서리부(110)는 전면부(101)의 중앙부분에서 수평하게 유지되다가, 전면부(101)의 좌 우측 단부 부근에서 사용자의 허리 방향(도 2a 상의 상방)으로 굴절되어 그 돌출된 높이가 변화될 수 있다.
한편, 배면부(102)는 전면부(101)의 횡방향(도 2a 상의 가로방향)으로 만곡된 곡면부(140)를 포함한다. 이에 따라, 전면부(101) 및 배면부(102)사이의 두께는 변화될 수 있으며, 상대적으로 그 두께가 일정하게 유지되는 영역인 제1 지지영역(A1)과 두께가 점차로 증가하는 영역인 제2 지지영역(A2)으로 구분될 수 있다. 제1 지지영역(A1)은 전면부(101)의 중앙에 위치하여 사용자의 허리 후방을 감싸 받쳐주며, 제2 지지영역(A2)은 전면부(101)의 좌 우측 단부에 위치하여 사용자의 허리 양 측부를 감싸 받쳐주게 된다. 또한, 제1 지지영역(A1)의 내부에는 후술하여 설명할 제1 완충패드(도 4의 400 참조)가 위치하고, 제2 지지영역(A2)의 내부에는 제2 완충패드(도 4의 500 참조)가 위치하게 된다.
제1 경사부(120)는 모서리부(110)와 전면부(101) 상단을 연결하고, 제2 경사부(130)는 모서리부(110)와 전면부(101) 하단을 연결한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 경사부(120) 및 제2 경사부(130)는 모서리부(110)를 정점으로 하여 모서리부(110)로부터 후퇴되는 방향(도 2b의 하방)으로 비스듬히 경사져 경사면을 형성한다. 즉, 제1 경사부(120)는 모서리부(110)로부터 전면부(101)의 상단을 향해 하향경사를 이루고, 제2 경사부(130)는 모서리부(110)로부터 전면부(101)의 하단을 향해 하향경사를 이루게 된다. 제1 경사부(120) 및 제2 경사부(130)는 경사면을 이루되, 도 2b에 도시된 바와 같이 각각의 양 끝단부는 만곡된 형태로 형성될 수 있으며, 이에 따라 모서리부(110) 및, 전면부(101)의 상단 또는 하단과 부드럽게 연결될 수 있다.
이 때, 제1 경사부(120)와 제2 경사부(130)는 서로 너비가 다르게 형성될 수 있으며, 이로 인해 제1 경사부(120) 및 제2 경사부(130)의 경사진 정도도 각각 서로 다르게 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 모서리부(110), 제1 경사부(120) 및, 제2 경사부(130)로 이루어진 전면부(101)는 도 1에 도시된 바와 같은 입체적인 형상을 이루게 되며, 사용자의 허리부분 상·하, 좌·우로 완벽하게 밀착될 수 있다. 즉, 모서리부(110)는 사용자의 허리부분을 깊숙히 압박하여 지지효과를 극대화 하게 되는 반면, 제1 경사부(120) 및 제2 경사부(130)는 모서리부(110)에 의해 압박된 사용자의 척추 상·하 방향을 따라 서로 다른 각도로 밀착되고, 돌출된 높이가 서로 다른 제1 지지영역(A1)과 제2 지지영역(A2)은 사용자의 허리 둘레에 좌·우 방향으로 입체적으로 밀착되면서 사용자의 허리를 안정적으로 받쳐줄 수 있는 것이다. 이러한 모서리부(110)의 척추 압박 효과와, 이에 대응되는 제1 경사부(120) 및 제2 경사부(130) 그리고, 제1 지지영역(A1) 및 제2 지지영역(A2)의 입체적인 척추 지지효과는 서로간의 상호작용을 통해 사용자의 피로를 풀어주며, 동시에 척추를 받쳐 보호하는 보호 효과를 가지게 될 뿐만 아니라, 사용자의 앉은 자세를 올바른 자세로 유지시켜 교정하는 효과를 나타낼 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 6b를 참조하여 척추 보호를 위한 등받이 매트(1)의 나머지 구성부에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 등받이 매트를 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
한편, 도 3을 참조하면, 지지패널(200)은 일 면이 배면부(102)와 완전히 밀착된 채 매트 본체(100)에 고정될 수 있으며, 반대편 타 면에는 척추보호를 위한 등받이 매트(1)를 의자에 고정시키기 위한 고정클립(300)이 형성될 수 있다. 고정클립(300)은 지지패널(200)의 좌·우 양 측에 각각 하나씩 형성되는 것이 가능하다. 고정클립(300)은 척추보호를 위한 등받이 매트(1)가 설치될 의자의 지지프레임에 결합될 수 있으며, 지지프레임을 감싸는 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)와, 제1 접촉돌기(도 6a의 312 참조) 및 제2 접촉돌기(도 6a의 322 참조)의 작용을 통해 의자에 손쉽게 결합되고, 반대로 손쉽게 분리될 수도 있다. 고정클립(300)의 결합 및 분리과정에 대해서는 후술하여 좀 더 상세히 설명한다.
고정클립(300)의 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)는 의자의 지지프레임을 감싸기 위해 집게 형태로 형성될 수 있다. 특히, 의자의 지지프레임이 대부분 원통형으로 형성되는 것을 감안하여, 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)는 각각 서로 대칭되는 원호형태로 굴절 형성될 수 있다.
제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)가 지지프레임을 감싸 결합되고 나면, 고정클립(300)의 좌 우 측에 마련된 스토퍼(220)를 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)에 밀착시켜 결합상태를 유지시킬 수 있다. 스토퍼(220)는 전체적으로 삼각형의 막대형상으로 형성될 수 있으며, 지지패널(200) 위에 형성된 레일부(230)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 레일부(230)를 따라 이동할 수 있다.
또한, 스토퍼(220)가 각각의 핑거부(310, 320)와 효과적으로 밀착될 수 있도록, 제1 핑거부(310) 또는 제2 핑거부(320)를 향하는 스토퍼(220)의 일 측 면에는 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)의 외주부와 대응되는 형태로 만곡된 곡면인 밀착면(221)이 형성될 수 있다.
따라서, 고정클립(300)은 의자의 지지프레임에 결합된 후, 각각의 핑거부(310, 320)와 밀착되는 스토퍼(220)에 의해 지지되어 벌어지지 않고 결합상태를 공고히 유지할 수 있게 된다.
도 4는 도 1의 등받이 매트의 내부 구조를 도시한 투시도이다.
이러한 외형상의 특징을 갖는 척추보호를 위한 등받이 매트(1)는 내부에 제1 완충패드(400) 및, 제2 완충패드(500)를 포함할 수 있다. 제1 완충패드(400)와 제2 완충패드(500)는 탄력 있는 재질로 형성되어 내부에는 수용공간을 가지게 되며, 내부 수용공간에는 작동유체가 수용된다. 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)는 매트 본체(100)에 삽입되어 전면부(101)와 배면부(도 3a의 102 참조)의 사이에 위치하게 되며, 내부의 작동유체는 액체와 같은 비압축성 유체로 이루어질 수 있다.
제1 완충패드(400)와 제2 완충패드(500)는 독립적으로 형성되나 서로 완전히 격리되는 것은 아니며, 각각의 사이에 위치하는 연결관(600)에 의해 서로 연결된다. 연결관(600)의 관로 내측에는 회전날개(610)가 형성된다.
사용자의 움직임에 의해 척추보호를 위한 등받이 매트(1)가 압박되면, 전면부(101)의 변형에 따라, 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)에도 변형이 일어난다. 이 때, 제1 완충패드(400)와 제2 완충패드(500)의 내부에 수용된 작동유체는 척추보호를 위한 등받이 매트(1)의 압박 상태에 따라 유동하면서 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)의 형상을 적절하게 유지시킬 수 있으며, 이로 인해 척추보호를 위한 등받이 매트(1)의 전면부(101)는 사용자의 움직임에도 이격되는 부분 없이 사용자의 허리부분에 완전히 밀착될 수 있다.
작동유체는 연결관(600)을 통해 제1 완충패드(400)로부터 제2 완충패드(500)로, 또는 제2 완충패드(500)로부터 제1 완충패드(400)로 상호 이동하는 것이 가능하다. 이 때, 연결관(600) 내부의 회전날개(610)는 작동유체의 유동에 따라 회전하면서 작동유체의 흐름을 지연시킬 수 있으며, 이에 따라 제1 완충패드(400) 또는 제2 완충패드(500)는 외부의 압박에 대응되는 적절한 탄력을 가질 수 있다. 따라서, 척추보호를 위한 등받이 매트(1)는 사용자의 움직임에 따라 적절히 변형되어 사용자의 허리 둘레에 밀착될 수 있으면서도, 사용자가 가하는 압박 정도에 대응하는 적절한 탄력으로 사용자의 허리 둘레를 지지할 수 있는 것이다.
이하, 도 5를 참조하여, 척추보호를 위한 등받이 매트(1)의 지지효과에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
도 5는 도 1의 등받이 매트의 지지효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 사용자의 움직임으로 인해 전면부(101)에 서로 다른 크기의 압력이 가해질 수 있다. (큰 화살표 참조) 이와 같은 압력은 전면부(101)의 전체를 고르게 압박하지 못하여 전면부(101)의 일부만이 변형을 일으킬 수 있다. 전술한 대로, 전면부(101)의 변형에 따라, 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500) 역시 변형되며, 작동유체는 제1 완충패드(400) 내부에서 유동되거나, 제2 완충패드(500) 내부에서 유동되거나, 또는 연결관(600)을 통해 제1 완충패드(400)와 제2 완충패드(500)의 사이에서 유동할 수 있다.
특히, 제1 지지영역(A1)과 제2 지지영역(A2)에 가해지는 압력의 크기가 다른 경우 작동유체는 즉각적으로 연결관(600)을 따라 이동하게 된다. 도시된 바와 같이 제2 지지영역(A2)에 가해지는 압력이 더 큰 경우, 작동유체(F)는 제2 완충패드(500)로부터 제1 완충패드(400)로 이동한다. 하지만, 연결관(600)을 통과하는 과정에서 연결관(600) 내측의 회전날개(610)를 회전시키면서, 작동유체(F)는 에너지가 손실되고 유속이 감소하게 된다. 따라서, 작동유체(F)는 외부의 압력에 따라 급격히 유동되지 못하며, 외부의 압력에 대응하는 적절한 반탄력을 유지하면서, 천천히 제1 완충패드(400)로 이동하게 된다. 또한, 제1 완충패드(400) 내부의 작동유체 역시 이동된 작동유체와 함께 유동하면서 외부의 압력에 대응하는 적절한 탄력을 유지할 수 있다.
즉, 회전날개(610)에 의하여, 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)의 사이에서 유동하는 작동유체의 유동속도 및, 유동량이 적절히 조절되며, 이로 인해 제1 완충패드(400)와 제2 완충패드(500)는 각각에 가해지는 압력의 크기에 따라 적절한 탄력을 유지할 수 있는 것이다.
이하, 도 3과 함께 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 고정클립의 작동과정에 대해 좀 더 상세히 설명한다.
고정클립(300)은 회전축(211)에 결합되어 서로 중첩되는 제1 몸체(311) 및 제2 몸체(321), 제1 몸체(311) 및 제2 몸체(321) 각각으로부터 연장되는 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320), 제1 몸체(311) 및 제2 몸체(321)로부터 각각 돌출되는 제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)를 포함한다. 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)는 서로 멀어지는 방향으로 연장되다가 다시 서로를 향해 굴절되어 각각의 사이에 의자의 지지프레임(B)이 수용될 수 있는 수용공간을 형성한다. 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)의 내측 표면에는 지지프레임(B)과 밀착되기 위해 고무와 같은 마찰력이 높은 재질로 형성된 밀착부(350)가 형성될 수 있다.
회전축(211)은 지지패널(200)의 일 측에 돌출 형성된 힌지부(210)에 결합될 수 있으며, 제1 몸체 및 제2 몸체(321)는 힌지부(210) 내측에서 회전축(211)을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)는 각각 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)와 일정 간격 이격된 지점에서 제1 몸체(311) 및 제2 몸체(321)로부터 돌출되며, 제1 핑거부(310)와 제2 핑거부(320)사이에서 서로 교차된다. 힌지부(210)의 내측에는 제1 몸체(311) 및 제2 몸체(321)의 외주부를 따라 일정 간격 서로 이격되어 형성된 홈부(212)가 마련되어 있으며, 제1 몸체(311) 및 제2 몸체(321) 각각에서 돌출된 제1 고정돌기(330) 및 제2 고정돌기(340)는 홈부(212)에 삽입되어 제1 몸체(311) 및 제2 몸체(321)를 고정시킬 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 서로 교차된 상태의 제1 접촉돌기(312) 와 제2 접촉돌기(322)는 각자 서로 다른 방향을 향하도록 엇갈린 상태가 된다. 이러한 경우 제1 핑거부(310)와 제2 핑거부(320)는 서로 이격되어 펼쳐진 상태가 된다.
이 때, 의자의 지지프레임(B)이 제1 핑거부(310)와 제2 핑거부(320)의 사이로 진입되면, 제1 접촉돌기(312)와 제2 접촉돌기(322)는 엇갈린 채 지지프레임(B)의 외주부와 접촉된다.
제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)에는 지지프레임(B)을 향하는 방향에 볼록한 곡면으로 이루어진 제1 가이드부(313) 및 제2 가이드부(323)를 각각 포함한다. 따라서, 지지프레임(B)의 외주부는 제1 가이드부(313) 및 제2 가이드부(323)와 지속적으로 접촉하면서 제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)를 압박하게 된다. 압박된 제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)는 서로 멀어지는 방향(화살표 참조)으로 회전하게 되며, 이에 따라, 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)는 서로 가까워지는 방향(화살표 참조)으로 회전하게 된다. 또한, 제1 고정돌기(330) 및 제2 고정돌기(340)역시 삽입된 홈부(212)에서 이탈하여 서로 가까워지는 방향(화살표 참조)으로 회전이동 하게 된다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 지지프레임(B)이 제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)를 지속적으로 압박하면, 제1 접촉돌기(312)와 제2 접촉돌기(322)는 교차가 해제되며, 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)는 지지프레임(B)의 외주부에 완전히 밀착되어, 고정클립(300)이 지지프레임(B)에 결합된다. 이 때, 제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)는 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)의 일 측에 마련된 유동홈(314) 사이로 삽입될 수 있으며, 각각의 단부는 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)의 외측으로 약간 노출된 상태가 될 수 있다. 제1 고정돌기(330)와 제2 고정돌기(340)는 회전이동 된 후 서로 동일한 홈부(212)에 삽입되어 고정클립(300)의 결합상태를 유지시킬 수 있다.
즉, 고정클립(300)은 지지프레임(B)을 제1 핑거부(310)와 제2 핑거부(320) 사이로 밀어 넣는 것 만으로 자연스럽게 지지프레임(B)을 감싸 결합될 수 있는 것이며, 이와 같은 과정을 역으로 진행하면, 반대로 결합되었던 지지프레임(B)으로부터 손쉽게 분리될 수 있는 것이다. 고정클립(300)과 지지프레임(B)이 결합된 후에는 전술한 바와 같이 스토퍼(220)를 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320) 외측에 각각 밀착시켜 결합상태를 공고히 유지할 수 있다. 이 때, 스토퍼(220)는 단면의 형태가 전체적으로 삼각형의 형상을 갖되, 힌지부(210)와 밀착되는 하부는 힌지부(210)의 형상에 맞추어 곡선형태를 이룰 수 있으며, 일 측에는 절개된 부분을 가져, 제1 핑거부(310) 및 제2 핑거부(320)와 밀착되면서 제1 접촉돌기(312) 및 제2 접촉돌기(322)의 노출된 단부를 수용할 수 있다.
이하, 도 7a 및 도 7b를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트에 대해 상세히 설명한다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트의 매트 본체 부분의 단면도이고, 도 7b는 도 7a의 등받이 매트의 지지효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 척추보호를 위한 등받이 매트의 경우, 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)는 각각 서로 다른 하나 이상의 셀들로 이루어질 수 있다.
우선, 제1 셀(C1)은 전면부(101)의 직하방에 위치하며, 내부에는 작동유체가 수용된다. 따라서, 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)에 압력이 가해지는 경우, 제1 셀(C1) 내부의 작동유체가 유동하면서 적절한 탄력을 유지할 수 있다.
제2 셀(C2)은 배면부(102)의 직하방에 위치하며, 내부에는 역시 작동유체가 수용된다. 따라서, 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)에 압력이 가해지면, 제2 셀(C2) 역시 내부의 작동유체의 유동에 따라 변형되면서 적절한 탄력을 유지할 수 있다. 전술한 바와 같이 이 때 각각의 셀 내부에 수용되는 작동유체는 액체와 같은 비압축성 유체가 된다.
한편, 제3 셀(C3)은 제1 셀(C1)과 제2 셀(C2)의 사이에 위치하게 되며, 내부에는 비압축성 유체 대신 압축성 유체가 수용된다. 따라서, 제3 셀(C3)은 내부공간이 축소될 수 있으며, 제1 셀(C1)과 제2 셀(C2)의 변형상태에 따라 압박되어 탄력적으로 변형될 수 있다. 이 때, 제3 셀(C3)에 수용되는 압축성 유체는 예를 들면, 공기와 같은 기체가 될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 전면부(101)에 압력이 가해지면, 전면부(101)의 일부 또는 전부가 변형을 일으키게 된다. 이와 같이 전면부(101)가 변형됨에 따라 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500) 역시 변형을 일으키게 되는데, 이 때, 전면부(101)의 직하방에 위치하고, 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500)의 최상방에 위치한 제1 셀(C1)들은 전면부(101)에 가해진 압력을 직접적으로 전달받아 제3 셀(C3)을 압박하게 된다.
한편, 배면부(102)의 직하방에 위치한 제2 셀(C2)들 역시 전면부(101)에 가해지는 압력을 간접적으로 전달받을 수 있으며, 이에 따라 변형되면서 상방의 제3 셀(C3)을 압박할 수 있다. 이러한 과정에 있어서, 제1 셀(C1) 및 제2 셀(C2) 내부의 작동유체들은 적절히 유동되면서 제1 셀(C1) 및 제2 셀(C2)의 형상을 변형시킨다. 또한, 독립적으로 형성된 제1 셀(C1)들과 달리, 제2 셀(C2)들은 연결관(600)을 통해 서로 연결될 수 있으며, 작동유체는 연결관(600)을 통해 이동하면서 제1 완충패드(400) 및 제2 완충패드(500) 상호간의 압력차를 적절히 해소시킬 수 있다.
제3 셀(C3)은 이러한 제1 셀(C1) 및 제2 셀(C2)의 압박을 받아 압축되면서 탄력적으로 변형된다. 이 때, 제3 셀(C3) 내부의 압축성 유체는 압축과 팽창을 반복하면서 제1 셀(C1) 및 제2 셀(C2)로부터 전달된 압력을 해소시킬 수 있으며, 궁극적으로는, 이러한 제1 셀(C1), 제2 셀(C2) 및 제3 셀(C3)간의 상호작용을 통해 전면부(101)에 가해진 압력이 적절히 배분되어 완충 효과를 나타낼 수 있는 것이다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시도리 수 있다는 것일 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 척추보호를 위한 등받이 매트 100: 매트 본체
101: 전면부 102: 배면부
110: 모서리부 120: 제1 경사부
130: 제2 경사부 140: 곡면부
200: 지지패널 210: 힌지부
211: 회전축 212: 홈부
220: 스토퍼 221: 밀착면
230: 레일부 300: 고정클립
310: 제1 핑거부 311: 제1 몸체
312: 제1 접촉돌기 313: 제1 가이드부
320: 제2 핑거부 321: 제2 몸체
322: 제2 접촉돌기 323: 제2 가이드부
330: 제1 고정돌기 340: 제2 고정돌기
350: 밀착부 400: 제1 완충패드
500: 제2 완충패드 600: 연결관
610: 회전날개
A1: 제1 지지영역 A2: 제2 지지영역
B: 의자의 지지프레임 C1: 제1 셀
C2: 제2 셀 C3: 제3 셀

Claims (5)

  1. 횡방향의 길이가 종방향의 길이보다 긴 장방형 형상으로 가요성 재질로 형성되며,
    사람의 허리에 밀착되는 전면부(101)는 상기 허리를 향해 볼록하게 돌출되어 그 정점이 상기 전면부(101)를 횡방향으로 가로질러 형성된 것인 모서리부(110),
    상기 모서리부(110)로부터 상기 전면부(101)의 상단을 향해 하향 경사를 이루고 상기 모서리부(110)와 상기 전면부(101)의 상단을 잇는 경사면인 제1 경사부(120) 및,
    상기 모서리부(110)로부터 상기 전면부(101)의 하단을 향해 하향 경사를 이루고 상기 모서리부(110)와 상기 전면부(101)의 하단을 잇는 경사면인 제2 경사부(130)를 포함하되,
    상기 모서리부(110)는 상기 전면부(101)의 좌 우측 단부에서 상기 허리를 향해 굴절되고, 상기 전면부(101)의 맞은편에 위치하는 배면부(102)는 허리의 둘레를 따라 횡방향으로 만곡되는 곡면인 곡면부(140)를 포함하여,
    상기 전면부(101)의 중앙에 위치하고 상기 모서리부(110)와 상기 배면부(102) 사이의 두께가 일정하게 유지되는 구간인 제1 지지영역(A1)과, 상기 전면부(101)의 좌 우측 단부에 위치하고 상기 모서리부(110)와 상기 배면부(102) 사이의 두께가 점차로 증가하는 구간인 제2 지지영역(A2)으로 이루어지며,
    상기 제1 지지구간 내에 위치하도록 상기 전면부(101)와 상기 배면부(102) 사이에 삽입되고, 내부에 작동유체가 수용되는 제1 완충패드(400),
    상기 제2 지지구간 내에 위치하도록 상기 전면부(101)와 상기 배면부(102) 사이에 삽입되고, 내부에 상기 작동유체가 수용되는 제2 완충패드(500) 및,
    상기 제1 완충패드(400)와 상기 제2 완충패드(500)의 사이에 연결되어 상기 제1 지지구간 및 상기 제2 지지구간에 가해지는 압력 차에 의해 상기 작동유체를 유동시키는 연결관(600)을 포함하고,
    상기 연결관(600)은 상기 연결관(600) 내부에 위치하여 상기 작동유체의 유동에 따라 회전하는 회전날개(610)를 포함하여, 상기 회전날개(610)가 상기 작동유체의 유동속도를 저하시켜 상기 제1 완충패드(400) 및 상기 제2 완충패드(500)의 탄력이 조절되는 척추보호를 위한 등받이 매트(1).
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 완충패드(400) 및, 상기 제2 완충패드(500)는 상기 전면부(101)의 직하방에 위치하며 상기 작동유체가 수용되는 제1 셀(C1),
    상기 배면부(102)의 직하방에 위치하며 상기 작동유체가 수용되되 상기 연결관(600)에 연결되는 제2 셀(C2) 및,
    상기 제1 셀(C1) 및 상기 제2 셀(C2)과 격리된 채 상기 제1 셀(C1)과 상기 제2 셀(C2)의 사이에 개재되고, 내부에 압축성 유체가 수용되는 제3 셀(C3)을 각각 포함하는 것인 척추보호를 위한 등받이 매트(1).
  4. 제 1항에 있어서,
    일 면이 상기 배면부(102)와 밀착된 채 고정되며, 맞은편 타 면에는 의자의 지지프레임에 탈착 가능하게 결합되는 고정클립(300)이 형성된 장방형의 지지패널(200)을 더 포함하되,
    상기 고정클립(300)은 회전축(211)에 회전 가능하게 결합되고 서로 중첩되는 제1 몸체(311) 및, 제2 몸체(321)와,
    상기 제1 몸체(311) 및 상기 제2 몸체(321)로부터 각각 연장되고, 서로를 향해 굴절되어 각각의 사이에 상기 지지프레임이 수용되는 수용공간을 형성하며, 상기 제1 몸체(311) 및 상기 제2 몸체(321)와 함께 회전하여 상기 지지프레임에 밀착되거나 상기 지지프레임과 이격되는 집게 형상의 제1 핑거부(310) 및, 제2 핑거부(320)와,
    상기 제1 몸체(311) 및, 상기 제2 몸체(321)로부터 각각 돌출되고 상기 제1 핑거부(310)와 상기 제2 핑거부(320) 사이에서 교차되며, 서로 엇갈린 채 상기 지지프레임과 접촉되면서 상기 제1 몸체(311) 및, 상기 제2 몸체(321)를 서로 반대방향으로 회전시키는 제1 접촉돌기(312) 및, 제2 접촉돌기(322)를 포함하는 것인 척추보호를 위한 등받이 매트(1).
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 접촉돌기(312) 및 상기 제2 접촉돌기(322)는 상기 지지프레임을 향해 볼록하게 만곡되어 상기 지지프레임의 외주부를 따라 지속적으로 접촉되는 곡면인 제1 가이드부(313) 및 제2 가이드부(323)를 각각 포함하는 것인 척추보호를 위한 등받이 매트(1).
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