KR20240000239U - 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 관한 것으로, 사람의 등에 밀착되는 등 지지부와, 상기 등 지지부의 하부 양측에 수평으로 연결되며 복부에 착용되는 허리밴드와, 상기 등 지지부의 상부 양측과 허리밴드를 연결하며 어깨에 착용되는 어깨끈으로 구성되는 등슈트; 상기 등슈트에 부착되며 등뼈에 대응하여 곡률을 갖는 지지판; 상기 지지판에 세로방향으로 장착되는 인장력을 발휘하는 탄성부; 상기 탄성부의 하단에 연결되는 신축밴드부와, 상기 신축밴드부의 하부에 형성되며 무릎에 연결되는 무릎연결밴드; 를 포함하여 구성된다.

Description

팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트{Non-motorized wearable suit that can strengthen arm and back muscles}

본 고안은 작업자가 착용한 후 무거운 물품을 들어 이동시킬 때 육체적으로 소모되는 힘을 절감시킬 수 있도록 하는 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서 작업자가 인력(人力)으로 물건을 운반하는 작업은 제품을 생산하는 공정 중 약 60~80%의 시간을 차지하고 있으며, 특히 택배서비스나 퀵서비스 종사자는 대부분의 주된 업무가 운반 작업이라 할 수 있다.

물건을 들어올리거나 내림 또는 운반하는 작업 중 중량물은 호이스트나 지게차 등의 장비를 이용하여 운반하고 있으나 경량물은 작업자의 반복 작업에 의해 행해지고 있는 실정이다.

이러한 반복적인 운반작업으로 인해 작업자들의 피로도가 증가할 뿐 아니라, 자칫 안전사고를 유발할 수 있고, 또한 근골격계 질환의 원인이 되어 산업재해로 이어지는 문제점이 빈번하게 발생하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술의 일 예로서 대한민국 등록특허 제10-1486588호 「어깨용 스트레스 완화기 및 그 이용」이 개시되어 있다.

선행특허는 하중을 지지하기 위해 사용자 몸의 어깨 위에 착용하며, 사용 도중 어깨 영역의 스트레스를 회피할 수 있도록 어깨 영역의 양측으로 하중을 전달하는 요크를 포함하는 것이다.

한편 종래 기술은 허리벨트와 어깨 멜빵으로 구성되는 운반 보조기가 제안된 바 있고, 이는 허리벨트에 구비된 운반보조부재에 중량물을 얹어 운반하도록 함으로써 근골격 질환 피해를 방지할 수 있도록 하는 기술이 제안된 바 있었다.

그러나 종래 기술은 물건을 운반, 이동하는 데는 효과가 있으나, 물건을 들어 올릴 때 팔과 허리의 근력을 보강 해 줄 수 없는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1486588호

본 고안은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 고중량의 물건을 들어올릴때 팔과 허리에 가해지는 부하를 절감할 수 있고, 이로 인해 근골격계 손상을 방지할 수 있는 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 고안의 목적은, 사람의 등에 밀착되는 등 지지부와, 상기 등 지지부의 하부 양측에 수평으로 연결되며 복부에 착용되는 허리밴드와, 상기 등 지지부의 상부 양측과 허리밴드를 연결하며 어깨에 착용되는 어깨끈으로 구성되는 등슈트; 상기 등슈트에 부착되며 등뼈에 대응하여 곡률을 갖는 지지판; 상기 지지판에 세로방향으로 장착되는 인장력을 발휘하는 탄성부; 상기 탄성부의 하단에 연결되는 신축밴드부와, 상기 신축밴드부의 하부에 형성되며 무릎에 연결되는 무릎연결밴드; 를 포함하는 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 의해 달성될 수 있다.

상기 탄성부는 양단에 고리가 형성된 코일스프링과, 상기 코일스프링의 외부를 감싸는 패브릭부재를 포함하고, 상기 코일스프링의 상단이 지지판의 상부에 고정되고, 코일스프링의 하단에 연결고리가 형성되며, 상기 연결고리에 신축밴드의 상단이 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성부는 공압실린더와, 상기 공압실린더의 외부를 감싸는 패브릭부재를 포함하고, 공압실린더의 상단은 지지판에 연결되고 하부에는 인출, 인입되는 실린더로드가 구비되며, 실린더로드의 하단에는 신축밴드부가 결합되는 연결브라켓이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 신축밴드부는 상단이 탄성부의 연결고리에 연결되는 웰빙 끈과, 상기 웰빙 끈에 중첩되게 배치되고 상부가 상기 지지판에 리벳으로 고정되고 하부에는 무릎연결밴드의 상단이 연결되어 신축작동되는 고무밴드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 무릎연결밴드는 무릎을 감싸도록 웰빙 끈의 양측으로 분리되어 형성되며, 탈착 가능하도록 접착부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 어깨끈에 형성되는 어깨고리와, 상기 어깨고리에 연결되는 전방 탄성부와, 상기 전방 탄성부에 연결된 장갑을 포함하는 팔 근력 보강부;를 포함하고, 상기 팔 근력 보강부는, 상기 양측 어깨끈의 전면부에 형성되는 D링과, 상기 D링에 연결되며 대상물과 연결되는 로프 라쳇과, 상기 로프 라쳇의 로프에 일단이 연결되는 전방 탄성부와, 상기 전방 탄성부의 타단에 형성되어 장갑에 연결되는 장갑고리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 어깨고리에 연결되는 멜빵과, 상기 멜빵의 하부에 탈착 가능하게 결합되는 운반 보조기;를 포함하고, 상기 운반 보조기는, 판 형상으로 이루어진 보호대; 상기 보호대의 전면에 형성되며, 상단에 걸고리가 형성된 거치대본체와, 상기 거치대본체와 힌지결합되며 외면 하부에 미끄럼 방지를 위한 지지돌부가 형성된 거치판으로 구성되는 거치대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 지체 장애자들의 편의를 위하고, 사람들의 신체를 보호하고 근력을 보강해 줄 수 있고, 중대 재해 처벌법에 대응하기 위한 기업들의 잠재적 요구를 충족시켜줄 수 있는 효과가 있다.

따라서, 고 중량의 물건을 들어 올릴 때 팔과 허리에 가해지는 부하를 경감시켜 팔 근육과 허리를 보호해줄 수 있고, 고중량 물건을 손에 들고 이동하는 과정에서 팔의 근력을 보조해줌으로써 어깨 및 팔의 근골격계 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 대한 정면도,
도 2는 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트를 착용한 사시도,
도 3은 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트의 부분 확대도,
도 4는 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 장착되는 '팔 근력 보강부'와 '운반 보조기'를 나타낸 정면 사시도,
도 5는 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 장착되는 '팔 근력 보강부'에 대한 사시도,
도 6은 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 장착되는 '운반 보조기'에 대한 사시도.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 고안의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 대한 정면도, 도 2는 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트를 착용한 사시도, 도 3은 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트의 부분 확대도, 도 4는 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 장착되는 '팔 근력 보강부'와 '운반 보조기'를 나타낸 정면 사시도, 도 5는 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 장착되는 '팔 근력 보강부'에 대한 사시도, 도 6은 본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트에 장착되는 '운반 보조기'에 대한 사시도이다.

본 고안에 따른 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트는,

사람의 등에 밀착되는 등 지지부(22)와, 상기 등 지지부(22)의 하부 양측에 수평으로 연결되며 복부에 착용되는 허리밴드(24)와, 상기 등 지지부(22)의 상부 양측과 허리밴드(24)를 연결하며 어깨에 착용되는 어깨끈(220)으로 구성되는 등슈트(2); 상기 등슈트(2)에 부착되며 등뼈에 대응하여 곡률을 갖는 지지판(4); 상기 지지판(4)에 세로방향으로 장착되는 인장력을 발휘하는 탄성부(6); 상기 탄성부(6)의 하단에 연결되는 신축밴드부(7)와, 상기 신축밴드부(7)의 하부에 형성되며 무릎에 연결되는 무릎연결밴드(8);를 포함하여 구성된다.

상기 지지판(4)은 경량의 알루미늄 또는 플라스틱 소재로 이루어지고, 척추 형상에 적합하도록 'S'자형 곡률을 갖도록 형성된다.

지지판(4)의 상단에는 탄성부(6)의 상부를 가압하고, 리벳 또는 볼트가 관통하여 장착되는 브라켓(42)이 체결된다.

도 2의 상부 원도를 참조하면, 탄성부(6)는 양단에 고리가 형성된 코일스프링(62)과, 상기 코일스프링(62)의 외부를 감싸는 패브릭부재(64)를 포함한다.

상기 코일스프링(62)의 상단이 지지판의 상부에 브라켓(42)과 리벳 체결에 의해 고정된다.

코일스프링(62)의 하단에는 연결고리(622)가 형성되며, 상기 연결고리(622)에 신축밴드부(7)의 상단이 연결되어 이루어진다.

도 2의 하부 원도를 참조하면, 다른 실시예에 따른 탄성부(6')는, 공압실린더(61)와, 상기 공압실린더(61)의 외부를 감싸는 패브릭부재(64)를 포함하고, 공압실린더(61)의 상단은 지지판에 연결되고 하부에는 인출, 인입되는 실린더로드(612)가 구비되며, 실린더로드(612)의 하단에는 신축밴드부(7)가 결합되는 연결브라켓(614)이 형성된다.

공압실린더(61)는 내부의 공기를 빼낸 후 밀봉함으로써 실린더로드(612)가 상시 인입되는 작동만 실행될 수 있어 신축밴드부(7)를 끌어당기는 힘만 작용되도록 한 것이다.

상기 신축밴드부(7)는 상단이 탄성부(6)의 연결고리(622)에 연결되는 웰빙 끈(72)과, 상기 웰빙 끈(72)에 중첩되게 배치되고 상부가 상기 지지판(4)에 리벳으로 고정되고 하부에는 무릎연결밴드(8)의 상단이 연결되어 신축작동되는 고무밴드(74)를 포함한다.

상기 무릎연결밴드(8)는 무릎을 감싸도록 웰빙 끈(72)의 양측으로 분리되어 형성되며, 탈착 가능하도록 벨크로파스너를 구비한 접착부가 형성된다.

따라서 무릎연결밴드(8)를 무릎에 착용한 후 앉았다 일어서는 동작시 탄성부의 코일스프링(62)이 신장되면서 신축밴드부(7)를 당기는 힘이 작용하게 되므로 하체 골격근의 피로감을 절감시켜줄 수 있다.

한편 상기 어깨끈(220)에 형성되는 어깨고리(226)와, 상기 어깨고리(226)에 연결되는 전방 탄성부(102)와, 상기 전방 탄성부(102)에 연결된 장갑(106)을 포함하는 팔 근력 보강부(10);를 포함한다.

도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 팔 근력 보강부(10)는,

양측 어깨끈(220)의 전면부에 형성되는 D링(226)과, 상기 D링(226)에 연결되며 대상물과 연결되는 로프 라쳇(500)과,

로프 라쳇(500)의 로프(550)에 일단이 연결되는 전방 탄성부(102)와,

전방 탄성부(102)의 타단에 형성되어 장갑(106)에 연결되는 장갑고리(103)를 포함하여 구성된다.

장갑고리(103)는 장갑(106)의 손목 안쪽 중앙부위에 형성된다. 따라서 장갑고리(103)에 전달되는 당기는 힘이 장갑(106)에 균일하게 분산될 수 있어 착용감이 편해질 수 있고, 손의 일부분에 압력이 편중되지 않게 되므로 손 및 손목 부상을 방지해줄 수 있다.

한편 도 5를 참조하면, 로프 라쳇(500)은 스토퍼(510)와 래칫기어(520)가 내부에 구비된 라쳇몸체(530)와, 라쳇몸체(530)의 일단에 연결된 고리(540)와, 상기 래칫기어(520)의 축에 결합되며 로프(550)가 권취되는 풀리(560)와, 상기 풀리(560)에 권취되어 라쳇몸체(530)의 양측에 배치되는 로프(550)의 일단에 형성된 걸고리(570)와, 로프(550)의 타단에 형성된 핸들(580)을 포함한다.

따라서 핸들(580)을 당겨 로프(550)의 길이를 조절할 수 있고, 길이가 조절되면 스토퍼(510)가 래칫기어(520)에 맞물려 고정된 상태로 유지된다.

이후 걸고리(570)에 전방 탄성부(102)의 상단이 연결되고, 전방 탄성부(102)의 하단에는 장갑(102)에 구비된 장갑고리(103)가 연결되어 팔 근력 보강부(10)가 장착된다.

팔 근력 보강부(10)를 사용함으로써 물건을 들어올릴때 팔의 부하를 경감시켜줄 수 있고 하중 지지력이 증대될 수 있다.

또한 상기 양측 어깨끈(220)의 하단에 연결되는 조임끈(320)과, 조임끈(320)의 단부에 장착된 연결고리(340)로 구성된 복합물품연결부(300);를 포함한다.

그리고 복합물품연결부(300)에 탈착 가능하게 결합되는 운반 보조기(100);를 포함할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 운반 보조기(100)는, 판 형상으로 이루어진 보호대(110); 상기 보호대(110)의 전면에 형성되며, 상단에 걸고리(112)가 형성된 거치대본체(120)와, 상기 거치대본체(120)와 힌지결합되며 외면 하부에 미끄럼 방지를 위한 지지돌부(142)가 형성된 거치판(144)으로 구성되는 거치대(140);를 포함하여 구성된다.

상기 거치대(140)의 거치판(144)은 내면이 오목하게 요입되어 요부(145)가 형성되고 일측에는 걸림돌부(146)가 형성되고, 상기 거치대본체(120)의 수용홈(128)에는 자석(129)이 형성되고, 상기 거치판(144)에는 자착이 가능하도록 철판이 일부위에 형성되거나 또는 거치판(144)이 철판으로 이루어진다.

따라서 거치판(144)을 접어서 수용홈(128)에 삽입하면 자석(129)에 부착되어 접은 상태가 고정될 수 있다.

이와 반대로 거치판(144)을 하방으로 제껴 수평상태가 되게 하면(펼친 상태임) 자연스럽게 자석(129)과 분리된다(도 6에서 좌측임).

이렇게 제껴진 거치판(144)은 외면에 형성된 지지돌부(142)가 거치대본체(120)의 하단 외면에 지지됨으로써 수직 상태(접힌 상태임)로 고정될 수 있다(도 6에서 우측임).

따라서 박스 등의 중량물을 들고 옮길때 거치판(144)을 펼친 상태로 중량물을의 일부위를 올려놓고 운반함으로써 팔힘, 허리힘을 덜어줄 수 있으므로 육체적 무리를 감소시켜줄 수 있다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 고안의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 등슈트 4 : 지지판
6 : 탄성부 7 : 신축밴드부
8 : 무릎연결밴드 10 : 팔 근력 보강부
62 : 코일스프링 64 : 패브릭부재
61 : 공압실린더 72 : 웰빙 끈
100 : 운반 보조기 220 : 어깨끈
226 : D링 300 : 복합물품연결부
320 : 조임끈 500 : 로프 라쳇
510 : 스토퍼 520 : 래칫기어
530 : 라쳇몸체 540 : 고리
550 : 로프 560 : 풀리
570 : 걸고리 590 : 핸들

Claims (5)

1. 사람의 등에 밀착되는 등 지지부와, 상기 등 지지부의 하부 양측에 수평으로 연결되며 복부에 착용되는 허리밴드와, 상기 등 지지부의 상부 양측과 허리밴드를 연결하며 어깨에 착용되는 어깨끈으로 구성되는 등슈트;
   상기 등슈트에 부착되며 등뼈에 대응하여 곡률을 갖는 지지판;
   상기 지지판에 세로방향으로 장착되는 인장력을 발휘하는 탄성부;
   상기 탄성부의 하단에 연결되는 신축밴드부와, 상기 신축밴드부의 하부에 형성되며 무릎에 연결되는 무릎연결밴드;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 탄성부는
   양단에 고리가 형성된 코일스프링과, 상기 코일스프링의 외부를 감싸는 패브릭부재를 포함하고,
   상기 코일스프링의 상단이 지지판의 상부에 고정되고, 코일스프링의 하단에 연결고리가 형성되며, 상기 연결고리에 신축밴드의 상단이 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 탄성부는
   공압실린더와, 상기 공압실린더의 외부를 감싸는 패브릭부재를 포함하고, 공압실린더의 상단은 지지판에 연결되고 하부에는 인출, 인입되는 실린더로드가 구비되며, 실린더로드의 하단에는 신축밴드부가 결합되는 연결브라켓이 형성된 것이고,
   상기 공압 실린더는 공압을 생성하는 별도의 콤플레셔가 없이 실린더에 형성된 공기 유입구의 한쪽을 막아 진공을 형성하여 진공된 압력을 이용하여 인장력과 복귀력을 활용 할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 신축밴드부는
   상단이 탄성부의 연결고리에 연결되는 웰빙 끈과, 상기 웰빙 끈에 중첩되게 배치되고 상부가 상기 지지판에 리벳으로 고정되고 하부에는 무릎연결밴드의 상단이 연결되어 신축작동되는 고무밴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 어깨끈에 형성되는 어깨고리와, 상기 어깨고리에 연결되는 전방 탄성부와, 상기 전방 탄성부에 연결된 장갑을 포함하는 팔 근력 보강부;를 포함하고,
   상기 팔 근력 보강부는,
   어깨끈의 전면부에 형성되는 D링과, 상기 D링에 연결되며 대상물과 연결되는 로프 라쳇과,
   상기 로프 라쳇의 로프에 일단이 연결되는 전방 탄성부와,
   상기 전방 탄성부의 타단에 형성되어 장갑에 연결되는 장갑고리를 포함하는 것을 특징으로 하는 팔과 허리 근력을 보강할 수 있는 무동력 웨어러블 슈트.