KR101472631B1 - 장력에 의해 충격을 분산시키는 관절형 지팡이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 탄성력을 이용하여 충격을 흡수하는 방식의 지팡이가 사용자의 균형을 무너뜨릴 위험성이 높다는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인체의 척추 관절구조를 모사하여, 중앙에 관통공이 형성된 복수의 원통형 부재를 일렬로 연결하고 양단의 원통형 부재를 신축성이 거의 없는 유연한 줄로 강하게 묶음으로써 외부로부터 충격이 가해졌을 때 지팡이의 연결된 원통형 부재가 수평방향으로 순간적으로 붕괴됨으로써 충격을 수직방향으로 전달하지 않으면서 줄의 장력에 의해 빠르게 원래의 상태로 복원하고, 상기 관통공의 주변으로 정다각형을 이루는 작은 구멍 및 돌기/홈 구조를 형성하고 마찬가지로 줄을 연결함으로써 완충작용의 상승 및 원통형 부재의 이탈을 방지하는 관절형 지팡이에 관한 것이며, 이에 따라 지팡이는 수직방향의 변형(신축)이 나타나지 않으면서 충격 흡수가 가능하여 노약자도 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

장력에 의해 충격을 분산시키는 관절형 지팡이{Articular type stick having function of impact dispersal by tension}

본 발명은 종래의 탄성력을 이용하여 충격을 흡수하는 방식의 지팡이가 사용자의 균형을 무너뜨릴 위험성이 높다는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인체의 척추 관절구조를 모사하여, 중심에 관통공이 형성된 복수의 원통형 부재를 일렬로 연결하고 양단의 원통형 부재를 신축성이 거의 없는 유연한 줄로 강하게 묶음으로써 외부로부터 충격이 가해졌을 때 지팡이의 연결된 원통형 부재가 수평방향으로 순간적으로 붕괴됨으로써 충격을 수직방향으로 전달하지 않으면서 줄의 장력에 의해 빠르게 원래의 상태로 복원됨으로써 지팡이는 수직방향의 움직임이 거의 없이도 충격 흡수가 가능하여 노약자도 안전하게 사용할 수 있는 관절형 지팡이에 관한 것이다.

지팡이는 흔히 하지의 근력이 약하거나 마비가 있는 경우이거나 또는 관절에 통증이 있는 경우에 인체의 보행기능을 유지하기 위해서 하지로 내려가는 체중부하량을 감소시키고, 그 대신 상지로의 체중부하 기능을 추가시키기 위해 사용되는 보행보조기구이다. 즉, 지팡이란 하지의 기능을 상지가 대체할 수 있도록 고안된 보행보조기구라 할 수 있는 것이다.

그런데, 지팡이를 반복적으로 많이 사용하는 장애인과 노인들은 손과 손목, 어깨에서의 통증을 호소하는 경우가 매우 많다. 이는 지팡이로 전달되는 지면반발력이 사용자의 손과 손목, 어깨로 그대로 전달되기 때문이다.

이러한 지팡이의 단점을 해결하고자 용수철의 탄성력으로 만들어낸 복원력으로 충격을 감소시키는 지팡이가 만들어졌다. 용수철의 탄성력으로 충격을 완화시키는 지팡이의 예로는 한국공개특허 제2012-0031631호를 들 수 있다. 상기 종래기술은 지팡이의 그립부에 압축 코일스프링을 배치함으로써 사용자의 손목이나 어깨 등에 가해지는 충격을 완충시킬 수 있도록 한 등산용 지팡이 완충장치에 관한 것이다.

하지만 지면으로부터 받은 충격을 감소시키는 용수철 방식은 충격 흡수 후 밀어내는 복원력에 의해 오히려 근력이 약한 장애인과 노인들이 기립자세의 균형을 바로 잡기 어렵게 만들었다. 이는 용수철의 탄성력에 의해 균형을 잡지못해서 쉽게 넘어질 수도 있다는 뜻이다. 또한 용수철에 의해 지팡이가 반복적으로 바닥에는 튀는 바운딩 현상이 나타났다.

이러한 문제점 때문에 산악용 지팡이를 제외하고는 탄성력을 이용하는 용수철 방식이 일반적인 지팡이 제작에 채택되지 못하고 있으며, 이는 용수철 방식이 충격흡수 후 탄성력에 의한 복원력이 수직적으로, 반복적으로 너무 강하게 발생되어 장애인과 노인들이 감당하기가 어렵기 때문이다.

한국공개특허 제2012-0031631호

본 발명은 용수철의 탄성력을 전혀 사용하지 않으면서도 지팡이에 가해지는 충격을 분산 및 흡수할 수 있는 새로운 장애인용, 노인용 지팡이를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 충격분산 및 흡수의 방법으로 수직 방향으로 강하게 전달되는 용수철의 탄성력이 아닌 지팡이 내부에서 서로 강하게 당기는 장력을 이용함으로써 지팡이로 전달되는 충격을 수평 방향으로 상쇄시키는 지팡이를 제공하고자 한한다.

본 발명의 관절형 지팡이는 중심에 관통공이 형성된 복수의 원통형 부재를 그 밑면이 서로 밀착되도록 일렬로 연결하고, 상기 일렬로 연결된 원통형 부재에 의해 형성된 일련의 관통공으로 줄을 통과시키고, 상기 일렬로 배치된 원통형 부재 중 양단의 원통형 부재에 대해 상기 줄의 양단을 각각 구속시켜 장력을 가함으로써, 상기 장력에 의한 복원력으로 상기 원통형 부재로 전달되는 외부의 충격을 흡수 또는 분산시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 관통공을 중심으로 그 주변에 점대칭을 이루는 복수의 보조 관통공이 형성되고, 상기 보조 관통공으로 보조줄이 통과되어 상기 양단의 원통형 부재에 대해 상기 보조줄의 양단을 각각 구속시켜 장력을 가할 수도 있다.

여기서, 상기 보조 관통공은 정다각형의 꼭지점을 이루도록 배치될 수 있다.

그리고, 상기 관통공 및 줄의 직경은 각각 상기 보조 관통공 및 보조줄의 직경보다 큰 것이 바람직하다.

한편, 상기 일렬로 연결된 원통형 부재 중 서로 인접한 원통형 부재의 밀착된 각 밑면에는 서로 상보하는 형상의 돌출구조 및 함몰구조가 각각 형성될 수 있다.

이때, 상기 보조 관통공이 상기 돌출구조 및 함몰구조 상에 형성될 수도 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 원통형 부재는 중공(中空)인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 일렬로 연결된 원통형 부재 중 지면에 닿는 일단은 원뿔대 형상의 원통형 부재이거나, 또는 상기 일단에 상기 원뿔대 형상의 원통형 부재가 더 연결될 수 있으며, 아울러 상기 일렬로 연결된 원통형 부재의 타단에는 손잡이가 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 관절형 지팡이는 장력을 이용한 복원력으로 지팡이 자체에서 충격을 흡수 및 분산하기 때문에 사용자가 지팡이를 잡고 보행할 때 보다 안전하고 편안해지며, 이에 따라 상지 근육의 피로도와 상지 관절의 통증을 현저하게 감소시키면서 지팡이를 이용한 보행이 가능해진다.

또한, 본 발명은 근력과 균형 감각이 떨어지는 장애인과 노인들이 사용하는 지팡이에 적용할 수 있고, 그 구조 원리는 다른 타입의 보행보조기구인 위커에도 다양하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 관절형 지팡이의 분해 사시도.
도 2 및 도 3은 도 1의 관절형 지팡이의 사시도.
도 4는 도 1의 관절형 지팡이를 구성하는 원통형 부재에 대한 도면.

이하, 본 발명에 따른 관절형 지팡이(10)의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 관절형 지팡이의 분해 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 관절형 지팡이의 사시도이며, 도 4는 도 1의 관절형 지팡이를 구성하는 원통형 부재에 대한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 관절형 지팡이(10)를 상세히 설명한다.

본 발명의 관절형 지팡이(10)는 중심에 관통공(110)이 형성된 복수의 원통형 부재(100)를 그 밑면이 서로 밀착되도록 일렬로 연결하고, 이와 같이 일렬로 연결된 원통형 부재(100)에 의해 형성된 일련의 관통공(110)으로 줄(115)을 통과시키고, 일렬로 배치된 원통형 부재(100) 중 양단의 원통형 부재(100)에 대해 상기 줄(115)의 양단을 각각 구속시켜 장력을 가하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 관절형 지팡이(10)는 그 내부로 팽팽히 당겨진 줄(115)이 관통하면서 지팡이(10)의 양단을 지지점으로 하여 지팡이(10) 전체에 장력을 가하는 구조로 되어 있는 것이다.

이러한 본 발명의 구조는 인대와 근육, 힘줄에 의해 즉시 원위치를 회복하는 인체의 척추 관절구조를 모사한 것인데, 관통공(110)을 통과하는 줄(115)이 가하는 장력에 의한 복원력으로 원통형 부재(100)로 전달되는 외부의 충격을 흡수 또는 분산시키키는 것이다.

앞서 종래기술의 문제점에서 언급한 바와 같이, 탄성력의 수직적인 복원력은 사용상 문제가 될 수 있기 때문에, 본 발명은 용수철을 전혀 사용하지 않는 대신 지팡이(10)에 수직적으로 강력한 장력을 발생시켜서 수평적인 복원력을 만들어 내었다.

즉, 완전하게 고정되지 못한 지팡이(10)의 각 관절(원통형 부재의 연결 부위)은 외부의 충격을 받으면 수직적으로는 움직이지 못하지만 수평적인 작은 진동과 같은 움직임을 발생시킨 후 강력한 장력에 의해 즉시 원래의 상태로 복귀한다.

이러한 지팡이(10)의 수평적인 진동 운동은 지면이나 외부로 받는 충격을 스스로 상쇄하게 됨으로써 사용자에게 수직적인 움직임과 충격을 잘 전달하지 않는다는 것이 본 발명의 특징인 것이다.

여기서, 양단의 원통형 부재(100)에 대해 줄(115)의 양단을 각각 구속시키는 방법으로는 관통공(110)의 직경보다 큰 매듭(130)을 묶거나, 줄(115)의 끝에 작은 봉의 중간을 고정시켜 관통공(110)을 빠져나가지 못하도록 하는 방법 등을 사용할 수 있다.

더 나아가 중앙의 관통공(110)을 중심으로 그 주변에 점대칭을 이루는 복수의 보조 관통공(120)이 형성되고, 이 보조 관통공(120)으로 보조줄(125)이 통과되어 위의 줄(115)과 같이 양단의 원통형 부재(100)에 대해 보조줄(125)의 양단을 각각 구속시켜 부가적인 장력을 가할 수도 있다.

보조줄(125)에 의한 장력은 복원력을 만드는 역할뿐만 아니라 중앙의 줄(115)을 중심으로 대칭적인 장력을 가함으로써 어느 임의의 수평 방향으로 움직인 원통형 부재(100)가 항상 제자리로 복원되도록 균형을 잡아주는 역할을 하는 것이다.

여기서, 보조 관통공(120)은 정다각형의 꼭지점을 이루도록, 예를 들면 도시된 것처럼 정사각형을 이루도록 배치될 수 있다. 다만, 도 1에서는 본 발명의 구성이 명확히 파악될 수 있도록 하나의 보조줄(125)만을 도시했음에 유의해야 하며, 도 3을 참고할 때 나머지 보조 관통공(120)에도 동일한 방식으로 보조줄(125)이 고정·설치된다는 것은 명백하다.

그리고, 관통공(110) 및 줄(115)의 직경은 각각 상기 보조 관통공(120) 및 보조줄(125)의 직경보다 큰 것이 바람직하며, 본 발명의 실시예에서 관통공(110)/줄(115)의 직경은 5㎜/3㎜ 정도이고, 보조 관통공(120)/보조줄(125)의 직경은 2㎜/1㎜ 정도이다.

한편, 일렬로 연결된 원통형 부재(100) 중 서로 인접한 원통형 부재(100)의 밀착된 각 밑면에는 서로 상보하는 형상의 돌출구조(140) 및 함몰구조(145)가 각각 형성될 수 있다.

즉, 어느 일측 원통형 부재(100)의 밑면에 돌출구조(140)가 있으면, 여기에 밀착되는 다른 원통형 부재(100)의 밑면에는 여기에 꼭 맞는 함몰구조(145)가 형성되는 것이며, 하나의 원통형 부재(100)로 본다면 한쪽 밑면에는 돌출구조(140)가 다른 쪽 밑면에는 함몰구조(145)가 형성되는 것이다.

이러한 돌출구조(140) 및 함몰구조(145)는 복수의 원통형 부재(100)를 일렬로 연결하는 작업을 쉽게 하는 동시에 외부 충격에 의한 수평방향의 진동이 발생하여도 원통형 부재(100)의 일렬 구조가 틀어지지 않도록 하는 역할을 한다. 또한, 돌출구조(140)의 수평방향 탄성변형은 복원력의 향상과 외부 충격의 흡수, 분산에 기여하는 기능도 갖는다.

이때, 돌출구조(140) 및 함몰구조(145)는 도 4의 (a)와 같이 보조 관통공(120) 사이 사이에 (정다각형 형상으로) 배치되거나, 또는 도 4의 (b)와 같이 보조 관통공(120)이 돌출구조(140) 및 함몰구조(145)와 중첩되어 그 위에 형성될 수도 있다.

도시된 돌출구조(140) 및 함몰구조(145)는 원통형상을 가지고 있는데, 이는 하나의 예에 불과한 것이며, 이밖에 정형적, 비정형적인 다양한 형상을 적용할 수 있다. 다만 돌출구조(140)가 함몰구조(145)에 삽입, 이탈될 수 있도록 역테이퍼진 형상은 피할 필요가 있다.

그리고, 경량화를 위해 원통형 부재(100)는 중공(中空)으로 제작되는 것이 바람직하다.

한편, 원통형 부재(100)는 기본적으로 동일한 형상을 가지는 것인데, 바닥에 닿는 일단의 원통형 부재(100)에 대해서는 접촉면적을 늘리기 위해 원뿔대, 특히 지면에 닿는 부분이 넓은 원뿔대 형상으로 만들어질 수 있다.

그 방법으로는 일렬로 연결된 원통형 부재(100) 중 지면에 닿는 마지막 일단의 원통형 부재(100)로서 줄(115)과 보조줄(125)이 구속된 것 자체를 원뿔대 형상의 원통형 부재(100')로 만들거나, 또는 줄(115)과 보조줄(125)이 구속된 원통형 부재(100) 다음에 추가로 원뿔대 형상의 원통형 부재(100')를 연결하는 방식을 적용할 수 있다.

그리고, 일렬로 연결된 원통형 부재(100) 중 지면에 닿는 원통형 부재(100)의 반대편 타단의 원통형 부재(100)에는 손잡이(200)가 연결될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 관절형 지팡이(10)에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10: 관절형 지팡이 100: 원통형 부재
100': 원뿔대 형상의 원통형 부재
110: 관통공 115: 줄
120: 보조 관통공 125: 보조줄
130: 매듭 140: 돌출구조
145: 함몰구조 200: 손잡이

Claims (9)

1. 중심에 관통공이 형성된 복수의 원통형 부재를 그 밑면이 서로 밀착되도록 일렬로 연결하고,
   상기 일렬로 연결된 원통형 부재에 의해 형성된 일련의 관통공으로 줄을 통과시키고, 상기 일렬로 배치된 원통형 부재 중 양단의 원통형 부재에 대해 상기 줄의 양단을 각각 구속시켜 장력을 가함으로써,
   상기 장력에 의한 복원력으로 상기 원통형 부재로 전달되는 외부의 충격을 흡수 또는 분산시키고,
   상기 관통공을 중심으로 그 주변에 점대칭을 이루는 복수의 보조 관통공이 형성되며, 상기 보조 관통공으로 보조줄이 통과되어 상기 양단의 원통형 부재에 대해 상기 보조줄의 양단을 각각 구속시켜 장력을 가하는 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 보조 관통공은 정다각형의 꼭지점을 이루는 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 관통공 및 줄의 직경이 각각 상기 보조 관통공 및 보조줄의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
5. 제1항에 있어서,
   상기 일렬로 연결된 원통형 부재 중 서로 인접한 원통형 부재의 밀착된 각 밑면에는 서로 상보하는 형상의 돌출구조 및 함몰구조가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
6. 제5항에 있어서,
   상기 보조 관통공은 상기 돌출구조 및 함몰구조 상에 형성된 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
7. 제1항에 있어서,
   상기 원통형 부재는 중공(中空)인 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
8. 제1항에 있어서,
   상기 일렬로 연결된 원통형 부재 중 지면에 닿는 일단은 원뿔대 형상의 부재이며, 상기 일단에 원뿔대 형상의 부재가 더 연결된 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
9. 제1항 또는 제8항에 있어서,
   상기 일렬로 연결된 원통형 부재의 타단에는 손잡이가 구비된 것을 특징으로 하는 관절형 지팡이.
   

Images