KR200211863Y1 - 이중 공기완충 보호대 - Google Patents

Abstract

공기완충에 의해 충격을 다단으로 흡수할 수 있는 이중 공기완충 보호대에 대해 개시한다. 본 고안에 의한 이중 공기완충 보호대는, 다수의 관통공이 형성된 완충부재와; 상기 완충부재의 일면상에 결합되며, 상기 관통공을 포함하여 제1 공간부를 형성시킨 제1 연질완충부재와; 상기 완충부재의 타면상에 결합되며, 상기 제1 공간부의 공기가 이동할 수 있도록 상기 관통공을 포함하여 제2 공간부를 형성시킨 제2 연질완충부재로 이루어진 이중 공기완충 장치를 외피와 내피 사이에 형성시키고 있다. 이에 따라, 본 고안의 이중 공기완충 보호대에 외부 충격이 가해질 경우에 제1 공간부와 제2 공간부의 공기완충작용이 이루어짐과 동시에 완충부재 자체의 완충작용에 의해 뛰어난 충격흡수가 이루어진다. 따라서, 본 고안을 위험이 발생할 수 있는 곳에 적용하면 높은 안전성을 보장받을 수 있다는 장점이 있다.

Description

이중 공기완충 보호대

본 고안은 완충보호장치에 관한 것으로, 특히 공기완충에 의해 충격을 다단으로 흡수할 수 있는 이중 공기완충 보호대에 관한 것이다.

안전이 필요한 운동 또는 작업에 사용하는 보호용구에 대한 여러 가지 고안이 발표되고 있는데, 예전에 고안된 보호용구는 그 부피가 너무 크거나 무거운 단점때문에 일반인이 착용하는 것을 기피하는 경향이 있었다. 이를 해결하기 위해 보호용구의 경량화와 충격 흡수력을 강화시키기 위한 연구가 계속되고 있다.

종래에도 충격흡수를 위한 완충장치들이 많이 고안되었다. 일반적으로 플라스틱 외피와 완충 역할을 하는 섬유재질을 결합시킨 완충장치가 대부분이었다. 그러나, 이 완충장치는 플라스틱이 파손될 경우, 그 플라스틱 파편 때문에 신체가 손상되는 경우가 많았다. 또한, 외피에 딱딱한 재질을 사용하므로 행동하는데 불편하다는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 외피에 두꺼운 가죽 재질을 사용하고 그 내부에 섬유재를 결합시킨 형태가 고안되었다. 그런데, 외피를 형성하는 가죽 재질은 충격흡수에 효과적이지 못하다는 문제점이 있었다.

또한, 연질의 밀폐된 틀에 공기 또는 유체를 채워 완충 역할을 하도록 구성하기도 하였다. 그러나, 이 역시 밀폐된 틀에 틈이 생길 경우, 또는 파손될 경우에는 그 충격 흡수 기능은 거의 기대할 수 없었다. 또한, 탄성재, 예를들면, 스프링 등을 장착하여 충격 흡수를 시도하였으나 이 역시 사용자에게 심한 압박을 가한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 기술적 과제는 사용자에게 외부 충격을 최소화할 수 있는 이중 공기완충 보호대를 제공하는데 있다.

도1은 본 고안이 적용된 이중 공기완충 보호대의 일부를 절개한 사시도,

도2a는 본 고안의 일실시예에 따른 이중 공기완충 보호대의 평상시의 측단면도,

도2b는 본 고안의 일실시예에 따른 이중 공기완충 보호대에 외부 충격이 가해졌을 경우의 측단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

40 : 이중 공기완충 장치 41 : 완충부재

42 : 제1 공간부 43 : 제1 연질고무

44 : 제2 연질고무 45 : 제2 공간부

46 : 제1 관통공 47 : 제2 관통공

48 : 체크밸브 49 : 공기주입로

상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 고안에 의한 이중 공기완충 보호대는: 외피와 내피 사이에 완충부재를 삽입한 공기완충 보호대에 있어서, 다수의 관통공이 형성된 완충부재와; 상기 완충부재의 일면상에 결합되며, 상기 관통공을 포함하여 제1 공간부를 형성시킨 제1 연질완충부재와; 상기 완충부재의 타면상에 결합되며, 상기 제1 공간부의 공기가 이동할 수 있도록 상기 관통공을 포함하여 제2 공간부를 형성시킨 제2 연질완충부재로 이루어진 이중 공기완충 장치를 외피와 내피 사이에 형성시킨 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 완충부재에 형성된 관통공의 상측입구에 체크밸브를 결합시키고 이와 이웃한 관통공의 하측입구에 체크밸브를 결합시켜, 이를 제1 공간부 내에 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 연질완충부재에 의해 형성된 제2 공간부가 관통공을 다수 포함할 경우에, 자체적으로 복원이 가능하도록 상기 제2 연질완충부재의 탄성력은 상기 관통공을 포함하는 다수의 제1 연질완충부재의 탄성력의 합보다 큰 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 제1 공간부로 공기를 주입할 수 있도록 상기 완충부재에 공기주입로를 형성시키되, 상기 관통공과 연통되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 그리고 동일 기능을 수행하는 구성요소는 동일 참조번호로 나타내었으며, 반복적인 설명은 생략한다.

도1은 본 고안이 적용된 이중 공기완충 보호대의 일부를 절개한 사시도이다. 도1을 참조하면, 외부 충격이 가해질 경우에 보호 및 완충역할을 수행하는 외피(10)가 외부 표면을 이루고 있다. 이 외피(10)는 딱딱한 재질의 플라스틱이나 두꺼운 가죽, 그리고 보호 및 완충수행에 적절한 다양한 소재를 사용하여 제작할 수 있다.

그 내부에는 보조피(20)가 형성되는데, 외피(10)와 같은 재질의 플라스틱이나 가죽 등의 다양한 소재로 제작할 수 있다.

한편, 착용자의 신체와 맞닿는 내피(30)는 그 용도에 따라 정형된 플라스틱을 사용할 수도 있고, 부드러운 천을 사용할 수도 있다. 이 외피(10)와 내피(30) 사이에는 본 고안에 따른 이중 공기완충 장치(40)가 설치되는데 상세한 설명은 다음 도면을 참조하여 설명한다.

도2a는 본 고안의 일실시예에 따른 이중 공기완충 보호대가 정상일 경우의 측단면도이다. 도2a를 참조하면, 외피(10), 보조피(20), 이중 공기완충 장치(40) 및 내피(30)가 순서적으로 층을 이루고 있다. 본 고안의 핵심인 이중 공기완충 장치(40)는 다음과 같이 이루어져 있다.

다수의 관통공이 형성된 완충부재(41)가 보조피(20)와 내피(30) 사이에 설치되어 있다. 여기서 사용되는 완충부재(41)로는, 예를들면, 우레탄과 같이 틀을 형성시킬 수 있고 일정한 탄성을 가진 재질이면 어느 것이나 사용할 수 있다.

완충부재(41)의 상부에는, 제1 공간부(42)를 형성시킨 제1 연질고무(43)가 결합되어 있다. 이 제1 연질고무(43)는 돔형상 또는 그와 비슷한 형상으로 완충부재(41)의 평면상에 결합되어 있다. 이 때, 제1 공간부(42) 내에는 공기의 이동이 가능하도록 관통공이 위치하고 있다. 그리고, 이 제1 연질고무(43)는 모든 완충장치에 적용할 수 있도록, 엠보싱 형태로 사용 용도에 따라 길이방향의 선형태로 제작하거나, 넓은 면형태로 제작할 수도 있다.

그리고, 이 완충부재(41)의 하부에는 제2 연질고무(44)가 결합되는데, 제1 공간부(42)의 공기를 전달받을 수 있도록 상기 관통공을 포함한 위치에 형성되어 있다. 이 제2 연질고무(44)에 의해 제2 공간부(45)가 형성되는데, 평상시에는 제2 공간부(45)는 거의 완충부재(41)에 밀착된 상태를 유지하고 있다. 본 실시예에서는 2개의 제1 연질고무(43)와 1개의 제2 연질고무(44)가 완충부재(41)를 중심으로 대칭되어 있다. 이 때, 외부 충격에 의해 공기가 제2 공간부(45)로 유입될 경우에, 복원을 원활히 하기 위해 제2 연질고무(44)의 탄성력은 이와 대칭을 이루고 있는 다수의 제1 연질고무(43) 탄성력의 합보다 크게 제작되어 있다. 제2 연질고무(44)의 크기 및 탄성력을 조절함으로써 상기 대칭을 이루는 제1 연질고무(43)와의 비율을 임의로 조절할 수 있다.

한편, 완충부재(41)의 내부에 형성된 관통공은 외부 충격시에 제1 공간부(42)의 공기를 제2 공간부(45)로 이동시키기 위한 제1 관통공(46)과, 제2 공간부(45)에서 제1 공간부(42)로 공기를 복원이동시키기 위한 제2 관통공(47)으로 이루어져 있다.

이 때, 공기의 흐름을 일방향으로 조절하고 역진입하는 것을 방지하기 위해 체크밸브(48)가 상기 관통공들의 입구에 형성되어 있다. 본 실시예에서는 2개의 관통공을 1조로 하여 제1 공간부(42) 내에 위치시키므로 제1 관통공(46)의 하부에 체크밸브(48)가, 제2 관통공(47)의 상부에 체크밸브(48)가 각각 완충부재(41)에 결합되어 있다. 물론, 체크밸브(48)의 설치 방법은 그 용도에 따라 임의로 변경하여 완충부재(41)에 결합시킬 수 있다.

또한, 제1 공간부(42)의 크기나 완충부재(41)에 형성되는 관통공의 직경 또는 사이간격을 조절함으로써 제1 공간부(42) 내에 위치시키는 관통공 개수는 임의로 조절할 수 있다.

그리고, 잦은 외부 충격으로부터 유출된 공기를 보충하기 위해 공기주입로(49)가 완충부재(41) 내부에 형성되어 있다. 이 때, 공기주입로(49)는 제1 관통공(46) 또는 제2 관통공(47) 중에 하나에 선택적으로 연통시킬 수 있다. 본 실시예에서는 공기주입로(49)는 제1 관통공(46)과 연통되어 있다.

도2b는 본 고안의 일실시예에 따른 이중 공기완충 보호대에 충격이 가해졌을 경우의 측단면도이다. 도2b를 참조하면, 제1 공간부(42)가 줄어들고, 이에 따라 비례적으로 제2 공간부(45)가 증가함을 알 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 이중 공기완충 보호대의 작용을 간략하게 도2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

평상시에는 도2a의 상태를 유지하게 되고, 외부 충격이 가해지면, 외피(10)와 보조피(20)가 제1 연질고무(43)를 압박하게 되고, 이에 따라 제1 관통공(46)을 통해 제1 공간부(42)의 공기가 제2 공간부(45)로 이동하게 된다. 이 때, 제1 관통공(46)의 크기가 일정한 설정값을 가지므로 공기의 순간 이동이 불가능하여 제1 공간부(42)에서 1차 완충작용이 이루어진다.

도시되지 않았지만, 외부 충격이 아주 강하여 제1 연질고무(43)가 완충부재(41)에 접촉하는 경우에도 완충부재(41) 자체의 완충에 의해 2차 완충작용이 이루어진다.

이후, 공기가 제2 공간부(45)로 이동함에 따라 제2 공간부(45)는 팽창이 이루어진다. 이 팽창된 제2 연질고무(44)가 내피(30)와 접촉되며 신체에 접촉된다. 이 때, 제2 연질고무(44) 내로 유입된 공기가 신체와 접촉하면서 공기 완충역할을 하는 3차 완충작용이 이루어진다.

한편, 외부 충격 요인이 해소되면, 제1 연질고무(43)의 자체 탄성력보다 제2 연질고무(44)의 자체 탄성력이 강하므로 복원이 이루어져 제2 공간부(45)의 공기가 제2 관통공(47)을 통해 제1 공간부(42)로 복원되어 평상시 상태로 복원된다.

이상, 본 실시예에서는 이중 공기완충 보호대를 무릎보호대에 적용하였으나, 스포츠에 사용되는 각종 흉부 보호대나, 헬멧, 그리고 다른 종류의 완충장치에도 적용할 수 있다. 또한, 야구글러브 등의 장갑종류에도 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 이중 공기완충 보호대를 스포츠용 또는 위험한 작업, 그리고 관련된 여러 분야에 사용할 경우에 외부 충격에 대해 뛰어난 충격 흡수 효과를 거둘 수 있으므로 안전성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 외피와 내피 사이에 완충부재를 삽입한 공기완충 보호대에 있어서,

   다수의 관통공이 형성된 완충부재와;

   상기 완충부재의 일면상에 결합되며, 상기 관통공을 포함하여 제1 공간부를 형성시킨 제1 연질완충부재와;

   상기 완충부재의 타면상에 결합되며, 상기 제1 공간부의 공기가 이동할 수 있도록 상기 관통공을 포함하여 제2 공간부를 형성시킨 제2 연질완충부재로 이루어진 이중 공기완충 장치를 외피와 내피 사이에 형성시킨 것을 특징으로 하는 이중 공기완충 보호대.
2. 제1항에 있어서, 상기 완충부재에 형성된 관통공의 상측입구에 체크밸브를 결합시키고 이와 이웃한 관통공의 하측입구에 체크밸브를 결합시켜, 이를 제1 공간부 내에 설치하는 것을 특징으로 하는 이중 공기완충 보호대.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 연질완충부재에 의해 형성된 제2 공간부가 관통공을 다수 포함할 경우에, 자체적으로 복원이 가능하도록 상기 제2 연질완충부재의 탄성력은 상기 관통공을 포함하는 다수의 제1 연질완충부재의 탄성력의 합보다 큰 것을 특징으로 하는 이중 공기완충 보호대.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 공간부로 공기를 주입할 수 있도록 상기 완충부재에 공기주입로를 형성시키되, 상기 관통공과 연통되는 것을 특징으로 하는 이중 공기완충 보호대.