KR20230041431A

KR20230041431A - 무릎 신전력 강화 기구

Info

Publication number: KR20230041431A
Application number: KR1020210125037A
Authority: KR
Inventors: 문영진
Original assignee: 충남대학교산학협력단
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-03-24
Also published as: KR102611623B1

Abstract

본 발명은 무릎을 감싸는 보호밴드; 상기 보호밴드의 정면측에 탈부착 가능하도록 결합되어 무릎 일부분을 감싸는 하드쉘; 및 상기 하드쉘의 정면측에 형성된 스트랩관통공을 관통하되, 일단은 상기 보호밴드의 상측에 고정되고, 타단은 보호밴드의 하측에 고정되는 탄성재질의 스트랩;을 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

무릎 신전력 강화 기구{KNEE EXTENSION POWER STRENGTHENING DEVICE}

본 발명은 무릎을 굽혔다 피는 과정에서 탄성을 이용하여 보조하기 위한 무릎 신전력 강화 기구에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 신체의 관절에서 발생되는 회전력(Torque)을 증가시키기 위하여 무릎과 같은 관절의 중심점과 하드쉘 사이의 r값을 증가시키고, 스트랩의 탄성을 이용하여 F값을 증가시켜 더 큰 회전력을 낼 수 있도록 함으로써, 관절을 굽혔다 피는 동작 시 회전력 증가로 인하여 적은 힘으로도 동작을 취할 수 있도록 하는 무릎 신전력 강화 기구에 관한 것이다.

무릎은 사람의 신체를 지탱하고 굽혔다 피는 동작을 통해 앉거나, 걷거나 또는 물건을 드는 동작 등 다양한 동작에서 사용이 이루어진다.

그러나 무릎을 많이 사용하는 근로자 또는 운동 선수 등과 같이 무릎을 과도하게 사용하여야만 하는 환경에 노출된 사람이나, 어린아이 또는 노약자 등과 같이 신체적으로 무릎이 약한 사람은 무릎이 신체 보호를 위해 매우 중요한 기능을 함에도 불구하고, 과도한 마찰에 의한 손상 등 다양한 원인에 의해 통증이 유발되는 문제점이 있다.

이에, 상기와 같은 문제점을 해소하고자 신축성을 갖는 무릎 보호대를 착용하여 사용자가 무릎을 굽혔다 피는 동작 시 이를 보조하는 다양한 기술들이 개발되었다.

그러나 종래 무릎을 보조하기 위한 기구들은 단순히 탄성만을 이용하여 무릎을 굽혔다 피는 과정에서 보조하는 기능만을 수행할 뿐 무릎의 동작 메커니즘(mechanism)에 따라 회전력을 증가시켜, 결과적으로 슬관절 신전력을 최대로 향상시키기 어려운 문제점이 있으며, 이에, 사용자마다 서로 다른 신전력을 얻을 수 없고, 나아가, 근력 보조 효과가 미흡한 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-2028675호(2019.09.27.) 공개특허공보 제10-2021-0020547호(2021.02.24.) 등록실용신안공보 제20-0332860호(2003.10.31.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 신체의 관절에서 발생되는 회전력(Torque)을 증가시키기 위하여 무릎과 같은 관절의 중심점과 하드쉘 사이의 r값을 증가시키고, 스트랩의 탄성을 이용하여 F값을 증가시켜 더 큰 회전력을 낼 수 있도록 함으로써, 관절을 굽혔다 피는 동작 시 회전력 증가로 인하여 적은 힘으로도 동작을 취할 수 있도록 보조하는 무릎 신전력 강화 기구를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 무릎과 하드쉘 사이에 선택적으로 패드가 구비됨에 따라, 사용자마다 서로 다른 신체적 특징을 갖는다는 점을 고려하여 서로 다른 신체적 특징에 맞추어 무릎 중심과 하드쉘 사이의 r값을 사용자 맞춤형으로 제공할 수 있는 무릎 신전력 강화 기구를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 하드쉘과 연결되는 스트랩의 탄성을 조절하여 F값을 선택적으로 설정함으로써, 근력 보조 효과를 사용자 맞춤형으로 제공할 수 있는 무릎 신전력 강화 기구를 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구는 무릎을 감싸는 보호밴드; 보호밴드의 정면측에 탈부착 가능하도록 결합되어 무릎 일부분을 감싸는 하드쉘; 및 하드쉘의 정면측에 형성된 스트랩관통공을 관통하되, 일단은 보호밴드의 상측에 고정되고, 타단은 보호밴드의 하측에 고정되는 탄성재질의 스트랩;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 신체의 관절에서 발생되는 회전력(Torque)을 증가시키기 위하여 무릎과 같은 관절의 중심점과 하드쉘 사이의 r값을 증가시키고, 스트랩의 탄성을 이용하여 F값을 증가시켜 더 큰 회전력을 낼 수 있도록 함으로써, 관절을 굽혔다 피는 동작 시 회전력 증가로 인하여 적은 힘으로도 동작을 취할 수 있도록 보조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 무릎과 하드쉘 사이에 선택적으로 패드가 구비됨에 따라, 사용자마다 서로 다른 신체적 특징을 갖는다는 점을 고려하여 서로 다른 신체적 특징에 맞추어 무릎 중심과 하드쉘 사이의 r값을 사용자 맞춤형으로 제공할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명은 하드쉘과 연결되는 스트랩의 탄성을 조절하여 F값을 선택적으로 설정함으로써, 근력 보조 효과를 사용자 맞춤형으로 제공할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구의 사용상태를 나타낸 실시예이다.
도 2는 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 보호밴드를 나타낸 정면측 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘을 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘을 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘을 나타낸 저면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 신전력이 향상되는 예를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘에 포켓이 형성된 예를 나타낸 측면측 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 허리보호밴드가 구비된 예를 나타낸 정면도이다.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 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 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 방향(예를 들어 "전", "후", "좌", "우", "위", "아래", "상", "하", "횡", "종", "정면", "배면", "일측", "타측", "내측" 및 "외측") 등과 같은 용어들에 관하여 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않으며, 이러한 방향의 기재는 첨부된 도면을 참조하여 구성간의 설명을 용이하게 하기 위함을 밝혀둔다.

본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구는 무릎을 굽혔다 피는 과정에서 탄성을 이용하여 보조하기 위한 무릎 신전력 강화 기구에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 신체의 관절에서 발생되는 회전력(Torque)을 증가시키기 위하여 무릎과 같은 관절의 중심점과 하드쉘(200) 사이의 r값을 증가시키고, 스트랩(300)의 탄성을 이용하여 F값을 증가시켜 더 큰 회전력을 낼 수 있도록 함으로써, 관절을 굽혔다 피는 동작 시 회전력 증가로 인하여 적은 힘으로도 동작을 취할 수 있도록 하는 무릎 신전력 강화 기구에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에 대해 상세히 설명한다.

한편, 본 명세서에서 무릎 신전력 강화 기구를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 사용자의 무릎이 형성되어 하드쉘(200)이 위치하는 부분을 정면측으로 명시하였음을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구의 사용상태를 나타낸 실시예이며, 도 2는 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 보호밴드를 나타낸 정면측 사시도이다.

본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구는 사용자의 무릎을 감싸도록 착용되는 보호밴드(100)와 상기 보호밴드(100)의 정면측, 즉 사용자의 무릎 정면측 일부분을 감싸도록 구비되는 하드쉘(200) 및 상기 하드쉘(200)을 상,하측으로 관통하는 탄성재질의 스트랩(300)의 탄성에 의해 무릎을 굽혔다 피는 과정에서 회전력 증가로 인하여 적은 힘으로도 동작을 취할 수 있도록 보조하기 위한 무릎 신전력 강화 기구에 관한 것이다.

보호밴드(100)는 사용자의 무릎을 감싸도록 착용되며, 후술되는 하드쉘(200)이 정면측에 탈부착 가능하도록 결합되는 것으로, 제1고정클립(110), 제2고정클립(120) 및 하드쉘고정부(130)를 포함하여 구성된다.

이러한 보호밴드(100)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 무릎을 감싸도록 원통형 형태로 이루어지되, 탄성을 갖는 직물 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에, 인장 및 신축성을 갖도록 이루어질 수 있다.

즉 보호밴드(100)는 사용자의 무릎을 감싸도록 착용됨으로써, 무릎에 탄력적으로 밀착되어 압박이 이루어지도록 한다.

이때, 보호밴드(100)는 일부분 또는 전체가 메쉬 재질로 이루어질 수 있으며, 사용자의 신체와 접촉되는 부분 모두 통풍이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

제1고정클립(110) 및 제2고정클립(120)은 보호밴드(100)의 상측과 하측에 각각 형성되는 것으로, 후술되는 스트랩(300)이 고정되도록 하는 기능을 수행한다.

이를, 도 2를 참조하여 설명하면, 제1고정클립(110)은 보호밴드(100)의 정면 상측에 형성되며, 제2고정클립(120)은 보호밴드(100)의 정면 하측에 형성될 수 있다.

이에, 보호밴드(100)의 정면측에 결합되는 하드쉘(200)에 스트랩(300)이 관통된 후, 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120)에 양 끝단이 각각 고정됨으로써, 스트랩(300)은 하드쉘(200)의 정면에서 상,하측으로 관통된 형태가 용이하게 유지되도록 할 수 있다.

부연하면, 보호밴드(100)의 정면측에 구비된 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120)에 스트랩(300)의 양 끝단이 각각 고정됨으로써, 스트랩(300)은 항상 사용자의 무릎 전면측에 위치하게 되고, 배면이나 측면으로 유동하는 것을 최소화하여 무릎 사용에 따른 신전력 향상 효과가 유지되도록 할 수 있다.

이때, 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120) 사이의 간격은 후술되는 하드쉘(200)의 상,하측 길이보다 길게 형성되는 것이 바람직하며, 이에, 상기 하드쉘(200)을 관통하는 스트랩(300)의 양 끝단은 각각 하드쉘(200) 외측으로 노출되어 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120) 각각에 원활하게 고정되도록 할 수 있다.

하드쉘고정부(130)는 도 2를 참조하여 설명하면, 보호밴드(100)의 정면측에 후술되는 하드쉘(200)이 고정되도록 하는 것으로, 보호밴드(100)의 외측에 구비되며, 하드쉘(200)에 형성된 제1고정공(212) 및 제1고정공(221)에 체결된다.

즉 하드쉘고정부(130)는 보호밴드(100)의 상측과 하측 각각에 형성되어 한 쌍으로 이루어지되, 각각의 하드쉘고정부(130)는 플렉시블한 직물 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 후술되는 하드쉘(200)의 제1고정공(212) 및 제1고정공(221)을 관통하여 체결되도록 한다.

이때, 하드쉘고정부(130)에 의해 보호밴드(100)와 하드쉘(200)이 체결되도록 하는 것은, 상기 하드쉘(200)의 제1고정공(212) 및 제1고정공(221)을 관통한 하드쉘고정부(130) 일부분이 벨크로, 자석, 똑딱이 중 선택된 하나의 구성으로 이루어져 체결이 이루어지도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 하드쉘고정부(130)에 벨크로가 이루어지는 경우, 보호밴드(100)의 상측에서 일측에 연결된 하나의 하드쉘고정부(130)를 하드쉘(200)의 제1고정공(212)을 관통시킨 후, 보호밴드(100)의 상측에서 타측에 형성된 벨크로에 부착하고, 보호밴드(100)의 하측에서 일측에 연결된 다른 하나의 하드쉘고정부(130)를 하드쉘(200)의 제1고정공(221)을 관통시킨 후, 보호밴드(100)의 하측에서 타측에 형성된 벨크로에 부착함으로써, 보호밴드(100)와 하드쉘(200)이 견고하게 체결되도록 할 수 있다.

이와 같은 하드쉘고정부(130)는 플렉시블한 직물 재질로 이루어지기 때문에 사용자가 무릎 신전력 강화 기구를 착용하더라도 하드쉘(200)의 내측면에 밀착된 채 보호밴드(100)와 하드쉘(200) 사이에 위치함으로써, 하드쉘고정부(130)가 사용자의 피부에 직접 접촉되는 것을 방지하여 사용자가 느낄 수 있는 불편한 이물감을 최소화할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘을 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘을 나타낸 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘을 나타낸 저면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 신전력이 향상되는 예를 나타낸 측면도이다.

하드쉘(200)은 보호밴드(100)의 정면측에 탈부착 가능하도록 결합되어 무릎 일부분을 감싸도록 구비되며, 후술되는 스트랩(300)이 정면측에서 관통하도록 하여 신전력을 향상시킴으로써, 무릎을 굽혔다 피는 과정에서 근력보조 기능을 수행할 수 있도록 하는 것으로, 상단부(210), 하단부(220), 스트랩관통공(230) 및 홈부(240)를 포함하여 구성된다.

이러한 하드쉘(200)은 내구성이 강해 외부의 충격 또는 흠집으로부터 보호해주는 동시에 무릎의 움직임에 유연하게 대처하도록 TPE(Thermo Plastic Elastomer) 소재로 이루어질 수 있다.

여기에서, 상기 TPE 소재는 2종류의 단량체가 중합된 고분자를 의미하는 것으로, 상기 단량체는 딱딱한 성질을 갖는 단량체인 하드세그먼트와 유연성을 갖는 소프트세그먼트를 포함한다.

상기 하드세그먼트의 예로, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리에스터 등이 있으며, 소프트세그먼트의 예로, 폴리우레탄, 폴리아미드, 에틸렌-프로필렌-러버, 에틸렌-프로필렌-디엔-모노머, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 무정형-폴리에스터 등이 있다.

한편, 하드쉘(200)은 후술되는 상단부(210)와 하단부(220)가 연결된 일체형으로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 명세서에서 상단부(210)와 하단부(220)로 분리하여 명시한 것은, 하드쉘(200)이 갖는 기술적 특징을 명확하고 간결하게 설명하기 위함임을 밝혀둔다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 상단부(210) 및 하단부(220)에 대해 상세히 설명하면, 상단부(210)는 무릎의 상측 일부분을 감싸도록 구비되는 것으로, 돌출부(211) 및 제1고정공(212)을 포함하여 구성되며, 하단부(220)는 상단부(210)의 하측에 연장된 형태로 이루어져 무릎의 하측 일부분을 감싸도록 구비되는 것으로, 제1고정공(221)을 포함하여 구성된다.

이러한 상단부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상측에서 하측으로 갈수록 외측으로 돌출된 형태로 이루어지며, 하단부(220)는 하측에서 상측으로 갈수록 외측으로 돌출된 형태로 이루어져 하드쉘(200)의 정면측으로 중간 일부분이 돌출된 형태로 이루어질 수 있다.

이에, 상단부(210)와 하단부(220)가 연결되는 부분은 하드쉘(200)의 정면측으로 돌출된 돌출부(211)가 형성되되, 상기 돌출부(211)는 후술되는 스트랩(300)이 하드쉘(200)의 정면측에 위치하면, 상기 돌출부(211)에 지지되도록 함으로써, 무릎의 중심점과 돌출부(211), 즉 돌출부(211)에 지지된 스트랩(300) 사이까지의 거리(r)를 최대로 확보할 수 있도록 함으로써, 보다 큰 회전력(Torque)을 얻을 수 있도록 한다.

또한, 상단부(210)는 보호밴드(100)의 상측에 구비된 하드쉘고정부(130)가 체결되는 제1고정공(212)이 하나 이상 형성되고, 하단부(220)는 보호밴드(100)의 하측에 구비된 하드쉘고정부(130)가 체결되는 제1고정공(221)이 하나 이상 형성될 수 있다.

이러한 제1고정공(212) 및 제1고정공(221)은 보호밴드(100)의 상측과 하측 각각에 구비된 하드쉘고정부(130)가 관통되어 보호밴드(100)에 하드쉘(200)이 견고하게 결합되도록 하는 기능을 수행한다.

이때, 제1고정공(212) 및 제1고정공(221)은 각각 다수 개 구비될 수 있으며, 배면측에서 정면측으로 갈수록 서로 이격되어 구비될 수 있다.

이에, 다수 개의 제1고정공(212) 또는 제1고정공(221)에 각각 하드쉘고정부(130)가 결합되도록 함으로써, 사용자의 신체 크기를 고려하여 보호밴드(100)와 하드쉘(200)이 사용자의 무릎에 보다 인접하게 착용이 가능하도록 한다.

설계조건에 따라, 상단부(210)와 하단부(220) 사이에는 양측단 각각에 내측으로 파여진 형태의 홈부(240)가 형성될 수 있다.

이러한 홈부(240)에 의해 형성되는 공간을 통해 하드쉘(200)이 소정의 유연성을 갖도록 함으로써, 사용자가 무릎을 굽혔다 피는 과정에서 하드쉘(200)이 사용자의 무릎에 보다 밀착되도록 하여 적은 힘으로도 안정적으로 동작을 취할 수 있도록 보조할 수 있다.

스트랩관통공(230)은 하단부(220)의 정면측에 상측과 하측을 관통하도록 형성되는 것으로, 후술되는 스트랩(300)이 관통되도록 한다.

이러한 스트랩관통공(230)은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 넓은 판 형태의 스트랩(300)이 관통할 수 있도록 정면측과 배면측 폭은 좁고, 좌,우측 폭이 넓은 형태로 이루어질 수 있다.

이때, 스트랩관통공(230)은 상단부(210)와 하단부(220) 사이에 형성되는 돌출부(211) 하측에 형성되되, 상기 스트랩관통공(230)의 상측 개구홀이 돌출부(211)의 하측에 형성되도록 이루어질 수 있다.

이에, 스트랩관통공(230)을 관통한 스트랩(300)은 돌출부(211)에 지지된 상태에서 보호밴드(100)의 상측에 구비된 제1고정클립(110)에 고정되기 때문에 무릎의 중심점과 돌출부(211) 사이, 즉 무릎의 중심점과 스트랩(300) 사이의 거리(r)를 최대로 확보할 수 있도록 함으로써, 큰 회전력을 얻을 수 있다.

스트랩(300)은 하드쉘(200)의 정면측에 형성된 스트랩관통공(230)을 관통하되, 일단은 상기 보호밴드(100)의 상측에 고정되고, 타단은 보호밴드(100)의 하측에 고정된다.

이러한 스트랩(300)은 인장 및 신축이 가능한 탄성재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 스트랩관통공(230)을 관통하여 상측은 제1고정클립(110)에 고정되고, 하측은 제2고정클립(120)에 고정된다.

이때, 스트랩(300)의 양 끝단이 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120)에 각각 고정되는 것은, 양 끝단에 구비된 벨크로부착부(310)에 의해 이루어질 수 있다.

벨크로부착부(310)는 스트랩(300)의 양 끝단에 각각 구비되어 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120)에 각각 고정되도록 하는 것으로, 암부착수단(311) 및 수부착수단(312)을 포함하여 구성된다.

상세하게 설명하면, 벨크로부착부(310)는 스트랩(300)의 끝단 외주면에 암부착수단(311)이 구비되고, 상기 암부착수단(311)과 이격되어 외주면 일부분에 수부착수단(312)이 구비될 수 있다.

예를 들어, 스트랩(300)의 상측 끝단에 구비된 암부착수단(311)은 제1고정클립(110)을 관통한 후, 상기 제1고정클립(110)을 감싸고, 외주면에 형성된 수부착수단(312)에 부착됨으로써, 스트랩(300)의 상측 끝단이 제1고정클립(110)에 고정되도록 하고, 또한, 스트랩(300)의 하측 끝단에 구비된 암부착수단(311)은 제2고정클립(120)을 관통한 후, 상기 제2고정클립(120)을 감싸고, 외주면에 형성된 수부착수단(312)에 부착됨으로써, 스트랩(300)의 하측 끝단이 제2고정클립(120)에 고정되도록 한다.

이에, 스트랩관통공(230)을 관통한 탄성재질의 스트랩(300)은 돌출부(211)에 지지된 상태에서 양 끝단이 각각 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120)에 고정됨으로써, 신축성을 갖게된다.

이를, 도 6을 참조하여 설명하면, 큰 회전력을 얻기 위해서는 무릎의 중심점과 돌출부(211) 사이, 즉 무릎의 중심점과 스트랩(300) 사이의 거리(r)를 증가시키거나 또는 스트랩(300)의 탄성에 의해 돌출부(211)를 기점으로 상측으로 당기려는 힘(F)을 증가시켜야 하기 때문에 하드쉘(200)에 형성된 정면측으로 돌출된 돌출부(211)에 스트랩(300)이 지지됨으로써, 보다 큰 무릎의 중심점과 스트랩(300) 사이의 거리(r)를 확보할 수 있도록 하고, 나아가, 스트랩(300)의 상측 끝단을 상측으로 당긴 후 제1고정클립(110)에 고정시킴으로써, 스트랩(300)의 신축성에 의해 돌출부(211)를 상측으로 당기려는 힘(F)을 증가시킬 수 있어 보다 큰 회전력을 얻을 수 있게되고, 이에, 근력보조를 위한 신전력을 크게 향상시킬 수 있다.

즉 사용자가 무릎을 굽혔다 피는 과정에서 회전력 증가로 인하여 적은 힘으로도 동작을 취할 수 있도록 보조할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 하드쉘에 포켓이 형성된 예를 나타낸 측면측 단면도이다.

설계조건에 따라, 하드쉘(200)은 내측에 포켓(250)이 형성되고, 상기 포켓(250)에 패드(251)가 끼워지도록 구성될 수 있다.

포켓(250)은 외곽선을 따라 하드쉘(200)의 배면측에 부착되어 하드쉘(200)과 포켓(250) 사이에 구획공간이 형성되도록 하는 것으로, 상기 구획공간에 패드(251)가 끼워지도록 한다.

이때, 포켓(250)은 하드쉘(200)의 배면측에 형성되되, 바람직하게는, 상단부(210)의 배면측에 형성될 수 있다.

이러한 포켓(250)은 메쉬와 같은 통기성 재질로 이루어져 통품이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 땀의 배출을 용이하게 하고, 건조 성능을 향상시킬 수 있다.

나아가, 포켓(250)은 하드쉘(200)의 상단부(210) 배면에 밀착되도록 상기 하드쉘(200)의 배면 일부분에 대응되는 형태로 이루어지되, 상측, 하측, 좌측 또는 우측 중 선택된 하나의 부분이 개방된 형태로 이루어질 수 있다.

즉 개방된 부분을 통해 패드(251)가 삽입되도록 함으로써, 하드쉘(200)과 포켓(250) 사이에 패드(251)가 용이하게 탈부착 되도록 할 수 있다. 설계조건에 따라서는, 개방된 부분을 선택적으로 개방시킬 수 있도록 벨크로, 자석, 똑딱이 또는 지퍼 중 선택된 하나의 구성으로 이루어질 수 있다.

패드(251)는 하드쉘(200)의 배면측에 형성된 포켓(250)에 탈부착이 가능하도록 구성되는 것으로, 포켓(250)에 끼워져 보호밴드(100)와 하드쉘(200) 사이에 위치하게 된다.

이때, 패드(251)는 합성수지, 플라스틱 등 탄성을 가지며, 소정의 강도가 있는 재질로 이루어지거나 또는 고무나 직물, 스펀지 등과 같은 플렉시블한 재질로 이루어질 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 포켓(250)에 패드(251)가 끼워지게 되면, 상기 패드(251)는 하드쉘(200)의 상단부(210)와 보호밴드(100) 사이에 위치하게 됨으로써, 도 6을 참조하여 설명하면, 패드(251)의 두께가 두꺼워지거나 또는 포켓(250)에 끼워지는 패드(251)의 개수가 증가할 수록 상단부(210)의 돌출부(211)와 무릎의 중심점과의 거리(r)가 증가되기 때문에 보다 큰 회전력을 확보하여 근력보조를 위한 신전력을 크게 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구에서 허리보호밴드가 구비된 예를 나타낸 정면도이다.

설계조건에 따라, 도 8을 참조하여 설명하면, 사용자의 허리 부분에 위치하여 허리를 감싸는 허리보호밴드(400)가 더 구비될 수 있다.

이러한 허리보호밴드(400)는 사용자의 허리 부분에 위치하는 것으로, 통기성이 좋도록 메쉬 소재로 이루어질 수 있으며, 배면측에 하측으로 연장된 한 쌍의 보조스트랩(410)이 구비될 수 있다.

여기에서, 보조스트랩(410)은 허리보호밴드(400)와 사용자의 무릎에 착용되는 보호밴드(100)를 연결하는 것으로, 탄성체로 이루어져 인장 및 신축성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 스트랩(300)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다.

이에, 허리보호밴드(400) 착용시 허리보호밴드(400)의 배면측에 하측으로 연장된 한 쌍의 보조스트랩(410)은 사용자의 양쪽 무릎에 착용된 보호밴드(100) 각각에 연결됨으로써, 사용자의 무릎에 착용된 보호밴드(100)가 유동하는 것을 최소화하여 사용자의 무릎에 안정되게 위치할 수 있도록 한다.

나아가, 사용자가 무릎을 굽히는 과정에서 스트랩(300)의 신축성에 의해 보호밴드(100) 상측을 하측으로 당기는 힘이 발생되더라도 허리보호밴드(400)와 보조스트랩(410)에 의해 연결된 상태이므로 보호밴드(100)가 사용자의 무릎 하측으로 이동하는 것을 방지하고, 견고하고 안정되게 지지함으로써, 무릎을 굽혔다 피는 동작이 반복적으로 이루어지더라도 보호밴드(100)의 유동을 최소화할 수 있다.

이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 무릎 신전력 강화 기구는 신체의 관절에서 발생되는 회전력(Torque)을 증가시키기 위하여 무릎과 같은 관절의 중심점과 하드쉘(200) 사이의 r값을 증가시키고, 스트랩(300)의 탄성을 이용하여 F값을 증가시켜 더 큰 회전력을 낼 수 있도록 함으로써, 관절을 굽혔다 피는 동작 시 회전력 증가로 인하여 적은 힘으로도 동작을 취할 수 있도록 보조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 무릎과 하드쉘(200) 사이에 선택적으로 패드(251)가 구비됨에 따라, 사용자마다 서로 다른 신체적 특징을 갖는다는 점을 고려하여 서로 다른 신체적 특징에 맞추어 무릎 중심과 하드쉘(200) 사이의 r값을 사용자 맞춤형으로 제공할 수 있다.

또한, 하드쉘(200)과 연결되는 스트랩(300)의 탄성을 조절하여 F값을 선택적으로 설정함으로써, 근력 보조 효과를 사용자 맞춤형으로 제공할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.

100 : 보호밴드 110 : 제1고정클립
120 : 제2고정클립 130 : 하드쉘고정부
200 : 하드쉘 210 : 상단부
211 : 돌출부 212 : 제1고정공
220 : 하단부 221 : 제2고정공
230 : 스트랩관통공 240 : 홈부
250 : 포켓 251 : 패드
300 : 스트랩 310 : 벨크로부착부
311 : 암부착수단 312 : 수부착수단
400 : 허리보호밴드 410 : 보조스트랩

Claims

무릎을 감싸는 보호밴드(100);
상기 보호밴드(100)의 정면측에 탈부착 가능하도록 결합되어 무릎 일부분을 감싸는 하드쉘(200); 및
상기 하드쉘(200)의 정면측에 형성된 스트랩관통공(230)을 관통하되, 일단은 상기 보호밴드(100)의 상측에 고정되고, 타단은 보호밴드(100)의 하측에 고정되는 탄성재질의 스트랩(300);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 1에 있어서,
상기 보호밴드(100)는
정면 상측에 상기 스트랩(300)의 일단이 고정되는 제1고정클립(110); 및
정면 하측에 상기 스트랩(300)의 타단이 고정되는 제2고정클립(120);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 2에 있어서,
상기 스트랩(300)은
양끝단 각각에 구비되는 벨크로부착부(310);를 포함하여 구성되되,
상기 벨크로부착부(310)는
상기 스트랩(300)의 끝단 외주면에 형성된 암부착수단(311); 및
상기 암부착수단(311)과 이격되어 스트랩(300)의 외주면 일부분에 형성된 수부착수단(312);을 포함하여 구성되되,
한 쌍의 암부착수단(311)은 상기 제1고정클립(110)과 제2고정클립(120)을 각각 관통한 후 수부착수단(312)에 부착 또는 분리가 가능한 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 1에 있어서,
상기 하드쉘(200)은
무릎의 상측 일부분을 감싸도록 구비되는 상단부(210);
상기 상단부(210)의 하측에 연장된 형태로 이루어져 무릎의 하측 일부분을 감싸도록 구비되는 하단부(220); 및
상기 하단부(220)의 정면측에 상측과 하측을 관통하도록 형성되어 상기 스트랩(300)이 관통하는 스트랩관통공(230);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 4에 있어서,
상기 상단부(210)는
상측에서 하측으로 갈수록 외측으로 돌출된 형태로 이루어지며,
상기 하단부(220)는
하측에서 상측으로 갈수록 외측으로 돌출된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 5에 있어서,
상기 상단부(210)와 하단부(220) 사이에는 양측단 각각에 내측으로 파여진 형태의 홈부(240);가 형성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 4에 있어서,
상기 상단부(210)와 스트랩관통공(230) 사이에는 외측으로 돌출된 돌출부(211);이 형성되되,
상기 돌출부(211)는
상기 스트랩관통공(230)을 관통한 스트랩(300)이 지지되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 4에 있어서,
상기 보호밴드(100)는
상측과 하측 각각에 상기 하드쉘(200)을 고정시키기 위한 하드쉘고정부(130);를 포함하여 구성되며,
상기 상단부(210)는
상기 보호밴드(100)의 상측에 구비된 하드쉘고정부(130)가 체결되는 제1고정공(212)이 하나 이상 형성되고,
상기 하단부(220)는
상기 보호밴드(100)의 하측에 구비된 하드쉘고정부(130)가 체결되는 제1고정공(221)이 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 1에 있어서,
상기 하드쉘(200)은
내측에 형성된 포켓(250); 및
상기 포켓(250)에 끼워지는 패드(251);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.
청구항 1에 있어서,
허리를 감싸는 허리보호밴드(400);를 포함하여 구성되되,
상기 허리보호밴드(400)는
배면측에 한 쌍으로 구비되며, 하측으로 연장되어 보호밴드(100) 각각에 연결되는 탄성재질의 보조스트랩(410);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무릎 신전력 강화 기구.