KR20130002167U - 무릎보호를 위한 삼각쿠션 - Google Patents

Abstract

본 고안은 농작업시 무릎관절이 받을 수 있는 작업부담을 경감하기 위한 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 제공한다.
또한, 본 고안은 농작업시 스폰지의 완충작용을 통하여 작업자의 대퇴사두근, 척추 기립근에서의 근육피로도 경감에 따른 노동부담의 경감 및 탈부착이 용이하여 작업자의 편의성을 도모하는 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 제공한다.

Description

무릎보호를 위한 삼각쿠션{The triangle cushion for protecting knee}

본 고안은 무릎보호를 위한 삼각쿠션에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농작업시 무릎관절이 받을 수 있는 작업부담을 경감하기 위한 무릎보호를 위한 삼각쿠션에 관한 것이다.

한국 농업은 쪼그리고 하는 작업이 많아 무릎관절을 보호하기 위한 작업 보조도구가 절실히 필요한 실정이다.

종래의 농지나 정원, 골프장 등으로 김매기를 하는 경우, 허리를 굽히고 작업을 행하다 보면 지면에 무릎을 지지하고 작업을 행하는 것이 편안하며, 장시간 작업을 하고 있어도 허리에 부담이 적을 뿐만 아니라 피로도 적게 느낀다.

그러나, 무릎에 특별히 붙을 수 없고 지면에 무릎을 도착하고 작업을 행한다면, 의복에 진흙이나 풀의 즙 등이 붙을 수 있으며, 지면과의 마찰에 의해 의복이 닳아서 떨어지거나 무릎을 벗기는 등의 훼손이 발생한다.

상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 출원된 일본공개특허 2003-082507에는 사용자의 다리를 감쌀 수 있는 옷감, 고무로 형성된 무릎보호대 및 옷감을 고정하는 복수 개의 호크로 구성된 고령자 제초용 다리와 허리 보호구를 개시하고 있다.

고령자 제초용 다리와 허리 보호구는 옷감을 입은 상태에서 작업을 진행하므로 작업자의 땀에 의한 열을 배출하기 어려우며, 이에 따라 작업자는 불쾌감을 느낄 수 있다.

한편, 한국등록특허 10-0956107에는 도 1에 도시된 바와 같이 직조된 착용대(10)의 양단에 탄력밴드(11)(11')가 일체로 직조되고, 그 착용대(10)의 일면에는 쿠션패드(20)가 봉착되어진 무릎 보호대를 개시하고 있다.

보다 구체적으로 무릎보호대는 쿠션패드(20)가 봉착되는 부분만을 제외한 하부 및 측부와 상측 일부 전체에 연속 반복으로 배열 형성되는 통기공(12)(12'), 측부의 곡선 구간에 형성되는 통기공(12)(12')을 일정한 간격을 두고 유격시킨 상태에서 통기공이 형성되지 않는 비틀림방지구간(13), 쿠션패드(20)가 봉착되는 상부에 서로 이격된 상태의 표시공(14, 14'), 쿠션패드(20)의 표면에 요홈 형태로 된 다수의 잘록부(21)(21') 및 쿠션패드(20)에 수직으로 관통되는 통공(22, 22')으로 이루어진다.

이러한 무릎 보호대는 밴드 타입으로 무릎의 전 부분을 둘러싸며 무릎을 보호하기 때문에 통풍이 어렵고, 이로 인해 땀이나 습기가 차는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 육면체로 이루어진 삼각형 구조체의 상면 및 하면에 스폰지를 부착하고, 구조체의 양측면과 연결되는 탄성부재의 벨트를 구비함으로써 스폰지의 완충작용을 통한 무릎관절이 받을 수 있는 작업부담을 경감시킴과 동시에 탈부착이 용이한 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안에 따른 작업자의 무릎관절을 보호하기 위한 삼각쿠션은 작업자의 무릎관절을 보호하기 위한 삼각쿠션에 있어서,상기 삼각쿠션은, 구조체; 상기 구조체의 상면 및 하면에 부착되는 스폰지; 및 상기 구조체의 양측면에 각각 연결되고, 탄성부재인 한 쌍의 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구조체의 상면의 넓이는 상기 구조체의 하면의 넓이보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 구조체의 상면과 양측면이 만나는 모서리는 상기 구조체의 하면과 양측면이 만나는 모서리보다 긴 것을 특징으로 한다.

상기 구조체는 육면체로 이루어지고, 상기 구조체의 하면 및 양측면이 만나서 이루는 내각은 둔각인 것을 특징으로 한다.

상기 구조체의 육면체는 직사각형, 정사각형 및 사다리꼴로 이루어진 어느 하나 이상의 조합으로 이루어지고, 상기 구조체의 상면과 양측면이 만나는 모서리 및 상기 구조체의 하면과 양측면이 만나는 모서리의 연장선이 이루는 내각은 예각인 것을 특징으로 한다.

상기 삼각쿠션은, 상기 한 쌍의 벨트의 타측을 연결하는 연결고리;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 고안은 농작업시 스폰지의 완충작용을 통하여 작업자의 대퇴사두근, 척추 기립근에서의 근육피로도를 경감시키고 탈부착이 용이하여 작업자의 편의성을 도모하는 효과가 발생한다.

더불어, 본 고안은 관절 가동범위 감소를 통한 노동부담의 경감 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 종래의 무릎보호대를 나타낸 사시도,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션의 일 방향에서의 사시도,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션의 일 방향에서의 측면도,
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션의 일 방향에서의 정면도,
도 5는 작업자가 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 착용한 상태의 일 방향에서의 측면도,
도 6은 작업자가 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 착용한 상태의 일 방향에서의 정면도, 및
도 7은 작업자가 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 쪼그린 자세에서 착용한 상태의 사진,
도 8은 작업자가 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 무릎보호를 위한 쪼그린 자세에서 착용한 상태의 사진,
도 9는 작업자가 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 무릎을 꿇는 자세에서 착용한 상태의 사진, 및
도 10은 작업자가 본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션을 무릎보호를 위한 무릎을 꿇는 자세에서 착용한 상태의 사진이다.

본 고안에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션(100)의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.

본 고안의 일 실시예에 따른 무릎보호를 위한 삼각쿠션(100)은 육면체로 이루어진 구조체(110), 구조체(110)의 상면 및 하면에 부착되는 스폰지(120), 구조체(110)의 양측면과 연결되는 벨트(130) 및 벨트(130)의 타측을 연결하는 연결고리(140)를 포함한다.

이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 상술한 구조체(110), 스폰지(120), 벨트(130) 및 연결고리(140)를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

구조체(110)는 일정 수준 이상의 강도를 지닌 육면체로 이루어진다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 구조체(110)의 하면 및 양측면이 만나서 이루는 내각은 둔각(β)을 이룬다. 즉, 구조체(110)의 하면의 모서리(117) 및 양측면의 모서리(114, 115)가 이루는 각은 둔각(β)인 것이다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 구조체(110)의 상면 및 하면의 연장선이 이루는 내각은 예각(α)을 이룬다. 보다 구체적으로 구조체(110)의 상면과 양측면이 만나는 모서리(111) 및 구조체(110)의 하면과 양측면이 만나는 모서리(111)의 연장선이 이루는 내각은 예각(α)인 것이 바람직하다. 이때 후면의 모서리(113) 및 측면의 모서리(112)는 예각을 이루고, 후면의 모서리(113) 및 하면의 모서리(112)는 둔각을 이룰 수 있다.

또한, 구조체(110)의 육면은 직사각형, 정사각형 및 사다리꼴로 이루어진 그룹 중 어느 하나 이상의 조합으로 이루어지며, 이러한 형태를 지닌 구조체(110)는 인체 공학적으로 웅그리고 앉은 상태의 대퇴부 및 하퇴부가 이루는 각도를 고려한 것이다.

한편, 구조체(110)의 상면과 양측면이 만나는 모서리(111)는 구조체(110)의 하면과 양측면이 만나는 모서리(112)보다 길게 형성된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 구조체(110)의 상면 및 양측면이 만나는 모서리들(111)은 22cm이고, 구조체(110)의 하면 및 양측면이 만나는 모서리들(112)은 16cm이며, 일측면에서 바라본 구조체(110)는 삼각형, 보다 바람직하게 사다리꼴로 형성된다. 이러한 구조는 인체공학적 측면에서 접근한 것으로서, 작업자의 무릎을 중심으로 대퇴부 및 하퇴부가 이루는 각도를 고려한 것이다.

또한, 구조체(110)의 상면의 넓이는 구조체(110)의 하면의 넓이보다 큰 것을 특징으로 한다. 다시 말해, 도 4에 도시된 바와 같이 구조체(110)의 상면 및 후면이 만나는 모서리(114)는 12cm이고, 구조체(110)의 하면 및 후면이 만나는 모서리(117)는 10cm인 것이 바람직하다. 또한, 구조체(110)의 상면 및 후면이 만나는 모서리(114) 및 구조체(110)의 하면 및 후면이 만나는 모서리(117)는 평행하도록 제작된다. 이러한 형태를 지닌 구조체(110)는 작업자의 대퇴부 및 하퇴부가 구조체(110)의 상하면과 맞닿는 면적을 고려한 것이며, 본 고안의 삼각쿠션(100)을 착용하는 작업자는 편안하고 피로를 적게 느낄 수 있다.

스폰지(120)는 구조체(110)의 상면 및 하면에 부착되며, 탄성부재로 형성되어 작업자가 느낄 수 있는 무릎의 피로도를 감소시킨다. 본 고안에 적용되는 스폰지(120) 이외의 탄성부재로는 밀도가 낮고 신축성이 높은 기공성 재질을 적용하는 것이 바람직하며, 작업자의 피로도를 감소시키면서 인체에 유해하지 않은 것이라면 어떠한 재질도 무방하다.

벨트(130)는 탄성부재로 이루어지며, 그 일측은 벨트 홈(131)이 형성되어 구조체(110)의 양측면과 연결된다. 이때의 연결수단은 연결고리(140)로 연결될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 형성되며, 이러한 벨트(130)는 작업자의 대퇴부를 둘러싸도록 연결되어 작업자의 대퇴부와 본 고안의 삼각쿠션(100)을 고정시키는 역할을 수행한다.

연결고리(140)는 일정 길이를 지닌 와이어 형태의 일측 및 타측을 구부린 형상을 지니며, 이러한 연결고리(140)는 한 쌍의 벨트(130)의 타측을 연결하여 고정시키는 역할을 수행한다. 여기서, 한 쌍의 벨트(130)를 연결하는 수단은 연결고리(140) 이외에 한 쌍의 벨트(130)를 연결시킬 수 있는 형태의 것이라면 어떠한 수단이라도 무방하다.

이하, [표 1]을 참조하여, 기존 관행작업의 작업자세에 따른 작업부담을 설명한다.

평가항목 (Mean(SD))	쪼그려 앉기	한무릎 꿇기	두무릎 꿇기	허리숙이기
산소 소비량 (ml/min/kg)	12.25 (1.63)	11.35 (0.64)	9.30 (1.17)	10.03 (1.58)
심박수(bpm)	106.39 (8.89)	104.08 (8.01)	100.49 (7.90)	97.47 (6.89)
심박수 증가율	36.01 (6.40)	33.11 (5.55)	28.56 (7.12)	24.76 (6.66)

상기한 [표 1]은 기존 관행작업의 작업자세에 따른 작업부담을 비교한 것으로서, 작업자세는 쪼그려 앉기, 한무릎 꿇기, 두무릎 꿇기 및 허리숙이기를 기준으로 실험하였으며, 평가항목은 작업자세에 따른 작업자의 산소소비량, 심박수 및 심박수 증가율을 측정한 것이다.

[표 1]을 비교 분석한 결과, 쪼그려 앉기, 한무릎 꿇기, 두무릎 꿇기 및 허리숙이기의 작업자세 중 쪼그려 앉기를 하였을 경우 산소 소비량, 심박수 및 심박수 증가율이 높은 것으로 확인되었다. 보다 구체적으로, 쪼그려 앉은 작업시 승모근, 대퇴사두근, 가자미근의 근육 피로도는 다른 작업자세에 비하여 높은 증가를 보인다.

이하, [표 2] 및 도 7 내지 도 10을 참조하여, 작업자가 상기와 같이 작업부담이 가장 높았던 쪼그려 앉았을 경우 본 고안의 무릎보호를 위한 삼각쿠션(100)의 착용, 미착용에 따른 작업부담을 비교하여 설명한다.

도시되어 있는 도 7은 쪼그린 자세, 도 8은 무릎보호를 위한 쪼그린 자세, 도 9는 무릎을 꿇는 자세 및 도 10은 무릎보호를 위한 무릎을 꿇는 자세를 나타낸다.

평가항목 (Mean(SD))	쪼그려 앉기	쪼그려 앉기 (삼각쿠션 사용)
산소 소비량 (ml/min/kg)	751.32 (174.29)	732.61 (198.18)
심박수(bpm)	109.88 (7.34)	107.19(9.28)
심박수 증가율	37.79(5.84)	34.23 (4.58)

상기한 [표 2]는 작업자가 쪼그려 앉았을 경우 삼각쿠션(100)의 착용, 미착용에 따른 작업부담을 비교한 것으로서, 작업자세는 쪼그려 앉기로 같다.

[표 2]를 비교 분석한 결과, 같은 쪼그려 앉기 상태에서 삼각쿠션(100)을 착용한 경우, 삼각쿠션(100)을 미착용하였을 경우보다 산소 소비량, 심박수 및 심박수 증가율이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 대퇴사두근, 척추 기립근에서 근육피로도가 경감된다고 볼 수 있다. 이에 따라 관절 가동범위 감소를 통한 노동부담의 경감 효과도 기대할 수 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 착용대
11, 11' : 탄력밴드
12, 12' : 통기공
13 : 비틀림방지구간
14, 14' : 표시공
15 : 미끄럼방지층
20 : 쿠션패드
21, 21' : 잘록부
22, 22' : 통공
100 : 삼각쿠션
110 : 구조체
120 : 스폰지
130 : 벨트
131 : 벨트 홈
140 : 연결고리

Claims (6)

1. 작업자의 무릎관절을 보호하기 위한 삼각쿠션에 있어서,
   상기 삼각쿠션은,
   구조체;
   상기 구조체의 상면 및 하면에 부착되는 스폰지; 및
   상기 구조체의 양측면에 각각 연결되고, 탄성부재인 한 쌍의 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   삼각쿠션.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조체의 상면의 넓이는 상기 구조체의 하면의 넓이보다 큰 것을 특징으로 하는,
   삼각쿠션.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조체의 상면과 양측면이 만나는 모서리는 상기 구조체의 하면과 양측면이 만나는 모서리보다 긴 것을 특징으로 하는,
   삼각쿠션.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 구조체는 육면체로 이루어지고,
   상기 구조체의 하면 및 양측면이 만나서 이루는 내각은 둔각인 것을 특징으로 하는,
   삼각쿠션.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 구조체의 육면체는 직사각형, 정사각형 및 사다리꼴로 이루어진 어느 하나 이상의 조합으로 이루어지고,
   상기 구조체의 상면과 양측면이 만나는 모서리 및 상기 구조체의 하면과 양측면이 만나는 모서리의 연장선이 이루는 내각은 예각인 것을 특징으로 하는,
   삼각쿠션.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 삼각쿠션은,
   상기 한 쌍의 벨트의 타측을 연결하는 연결고리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   삼각쿠션.

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