WO2020230975A1 - 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기 - Google Patents

팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기 Download PDF

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WO2020230975A1
WO2020230975A1 PCT/KR2019/018711 KR2019018711W WO2020230975A1 WO 2020230975 A1 WO2020230975 A1 WO 2020230975A1 KR 2019018711 W KR2019018711 W KR 2019018711W WO 2020230975 A1 WO2020230975 A1 WO 2020230975A1
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protector
upper arm
arm
arm protector
lower arm
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PCT/KR2019/018711
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English (en)
French (fr)
Inventor
김일열
Original Assignee
김일열
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements

Definitions

  • the present invention relates to a transport aid for reducing arm joint overload, and more particularly, an arm for reducing the overload of the arm joint due to repetitive tasks such as lifting, lowering, or moving from a lifting state by an operator. It relates to a transport aid that doubles as a guard.
  • the work of transporting goods by workers at industrial sites takes about 60 to 80% of the product manufacturing process, and in particular, most of the main tasks for courier service or quick service workers are transport operations. can do.
  • Patent Document 1 proposes a stress relief device worn on the shoulder of the user's body to support the load, but the configuration is And a yoke for transferring the load to both sides of the shoulder region to avoid stress in the shoulder region, the yoke comprising: a base portion bridging the shoulder region of the user; A front end extending from the base and including a pad adjacent to the front side of the user's body; And a rear end portion extending from the base portion and including a pad adjacent to the rear side of the user's body.
  • Patent Document 1 it is a method to relieve stress by distributing the load of a heavy object to the entire shoulder, so it is only useful in the state of holding an object, and a method to reduce manpower in the process of lifting an object is not presented.
  • the usability is extremely limited.
  • Patent Document 1 Korean Patent Registration No. 10-1486588 (announced on January 26, 2015)
  • the present invention for solving the problems implied by the prior art is to reduce the weight of the article in the process of lifting, lowering, or transporting the object by an operator to reduce the overload of the arm joint to protect the wrist and the elbow,
  • the purpose of this is to provide a carrying aid for reducing arm joint overload.
  • the first side of the carrying aid for reducing the overload of the arm joint of the present invention for achieving the above object the upper arm protector worn on the upper arm of the human body;
  • a lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation;
  • An elastic member that interconnects the upper arm protector and the lower arm protector so that the upper arm protector and the lower arm protector have a tensile force in the bending direction of the arm;
  • a wrist protector provided at a lower end of the lower arm protector to wrap the wrist. It characterized in that it comprises a.
  • the second side of the carrying aid for reducing arm joint overload of the present invention includes: an upper arm protector worn on the upper arm of the human body; A lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation; A wire having one end and the other end interconnecting the upper arm protector and the lower arm protector, respectively, and pulling the upper arm protector and the lower arm protector to each other in the bending direction of the arm by the operation of a motor; And a wrist protector provided at a lower end of the lower arm protector to wrap the wrist. It characterized in that it comprises a.
  • the third aspect of the carrying aid for reducing arm joint overload of the present invention includes: an upper arm protector worn on the upper arm of the human body; A lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation; A length adjusting means in which one end and the other end are fixed to the upper arm protector and the lower arm protector, respectively, and the length is adjusted by an electric signal to pull and release the upper arm protector and the lower arm protector in the bending direction of the arm; A wrist protector provided at the lower end of the lower arm protector to wrap the wrist; It characterized in that it comprises a.
  • the fourth side of the carrying aid for reducing the overload of the arm joint the upper arm protector worn on the upper arm of the human body;
  • a lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation;
  • An upper arm plate having one end installed on the connection shaft and extending a predetermined length toward the upper arm protector, the other side having a first guide hole configured to slide while the first guide pin provided on the upper arm protector is inserted;
  • An upper arm plate having one end installed on the connection shaft and extending a predetermined length toward the lower arm protector, the other side having a second guide hole configured to slide while a second guide pin provided on the lower arm protector is inserted;
  • a ratchet gear provided on the outer periphery of the connection shaft of the lower plate;
  • a stopper provided on one side of the upper arm plate to allow only rotation of the ratchet gear in one direction;
  • the weight of the heavy object is reduced by the tension and restoring force of the elastic body when the operator lifts or lowers the object and during the transport process, and the weight of the heavy object is held for a long time by using the elasticity of the elastic body during transportation.
  • wrist breaks and elbow twists can be prevented and protected, worker fatigue can be reduced, and safety accidents can be prevented.
  • the arm can be protected from external shock.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a transport aid according to the present invention.
  • Figure 2 is a front view showing a first embodiment of a transport aid according to the present invention.
  • Figure 3 is a front view showing a modified example of the transport aid according to the present invention.
  • Figure 4 is a front view showing another modified example of the transport aid according to the present invention.
  • Figure 5 is a state diagram of the use of the transport aid according to the present invention.
  • Figure 6 is a front view showing a second embodiment of the transport aid according to the present invention.
  • Figure 7 is a state diagram showing a second embodiment of the transport aid according to the present invention.
  • Figure 8 is a front view showing a third embodiment of the transport aid according to the present invention.
  • Figure 9 is a state diagram showing a fourth embodiment of a transport aid according to the present invention.
  • Figure 10 is a state diagram showing a fifth embodiment of a transport aid according to the present invention.
  • FIG. 11 is a front view showing a fifth embodiment of a transport aid according to the present invention.
  • FIG. 12 is an overall configuration diagram of a sixth embodiment of a carrying aid according to the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view of a main part of a sixth embodiment of a carrying aid according to the present invention.
  • 14 to 18 is a state diagram of the use of the transport aid according to the present invention, showing the process of lifting and lowering the object sequentially.
  • the first side of the carrying aid for reducing arm joint overload of the present invention the upper arm protector worn on the upper arm of the human body;
  • a lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation;
  • An elastic member that interconnects the upper arm protector and the lower arm protector so that the upper arm protector and the lower arm protector have a tensile force in the bending direction of the arm;
  • a wrist protector provided at a lower end of the lower arm protector to wrap the wrist.
  • the second side of the carrying aid for reducing arm joint overload of the present invention includes: an upper arm protector worn on the upper arm of the human body; A lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation; A wire having one end and the other end interconnecting the upper arm protector and the lower arm protector, respectively, and pulling the upper arm protector and the lower arm protector to each other in the bending direction of the arm by the operation of a motor; And a wrist protector provided at a lower end of the lower arm protector to wrap the wrist. Includes.
  • the third aspect of the carrying aid for reducing arm joint overload of the present invention includes: an upper arm protector worn on the upper arm of the human body; A lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation; A length adjusting means in which one end and the other end are fixed to the upper arm protector and the lower arm protector, respectively, and the length is adjusted by an electric signal to pull and release the upper arm protector and the lower arm protector in the bending direction of the arm; A wrist protector provided at the lower end of the lower arm protector to wrap the wrist; Includes.
  • the fourth side of the carrying aid for reducing the overload of the arm joint the upper arm protector worn on the upper arm of the human body;
  • a lower arm protector that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part connected to the lower part of the upper arm protector through a connection shaft to enable rotation;
  • An upper arm plate having one end installed on the connection shaft and extending a predetermined length toward the upper arm protector, the other side having a first guide hole configured to slide while the first guide pin provided on the upper arm protector is inserted;
  • An upper arm plate having one end installed on the connection shaft and extending a predetermined length toward the lower arm protector, the other side having a second guide hole configured to slide while a second guide pin provided on the lower arm protector is inserted;
  • a ratchet gear provided on the outer periphery of the connection shaft of the lower plate;
  • a stopper provided on one side of the upper arm plate to allow only rotation of the ratchet gear in one direction;
  • FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a transport aid according to the present invention
  • Figure 2 is a front view showing a first embodiment of the transport aid according to the present invention
  • Figure 3 is a modified example of the transport aid according to the present invention It is a front view showing
  • Figure 4 is a front view showing another modified example of the transport aid according to the present invention
  • Figure 5 is a state diagram of the use of the transport aid according to the present invention.
  • the transport aid according to the first embodiment of the present invention comprises an upper arm protector 10, a lower arm protector 30, and a wrist protector 32 and an elastic member 40 do.
  • the upper arm protector 10 is worn on the upper arm of the human body
  • the lower arm protector 30 is worn on the lower arm of the arm
  • the lower part of the upper arm protector 10 and the upper part of the lower arm protector 30 overlap
  • This overlapped part is connected to the connection shaft 20 so that the lower arm protector 30 can be rotated around the connection shaft 20.
  • the connecting shaft 20 is provided with a pair at two places of each of the guards 10 and 30.
  • the wrist protector 32 is provided under the lower arm protector 30 to wrap and protect the wrist, and one end of the wrist protector 32 is fixed to the lower arm protector 30, and the other end of the wrist protector 30 includes a Velcro tape and The same attachment means may be provided.
  • the elastic member 40 interconnects the upper arm protector 10 and the lower arm protector 30 so that the upper arm protector 10 and the lower arm protector 30 have a tensile force in the bending direction of the arm, and a coil-type tension spring or It may be made of an elastic string such as a rubber band, and when a tension spring is applied, it is preferable that the tension spring is installed inside the cover pocket 43 to reduce friction or direct interference between the tension spring and each of the guards 10 and 30.
  • the elastic member 40 may have a predetermined length, such as a tension spring or an elastic string, and one end thereof is attached to the upper arm protector 10 via a wire or a first connecting member 41 having the same function as it. It is connected, and the other end thereof may be connected to the lower arm protector 30 via a wire or a second connection member 42 having the same function as the wire.
  • the elastic member 40 When the elastic member 40 is applied as a tension spring, the first connection member 41 and the second connection member 42 are respectively connected to the ends of the spring, and the tension spring is in the cover pocket 43 such as fiber or silicone. Install.
  • a position adjusting part 51 is provided on one side of the lower arm protector 30, the second connecting member 42 is connected to a stopper 50, and the stopper 50 is in the position adjusting part 51
  • the fixing position thereof can be adjusted, and by arbitrarily adjusting the fixing position of the stopper 50 as described above, the tensile force or the elastic force of the elastic member 40 can be adjusted.
  • the stopper 50 may be fixed to a position where no tensile force acts on the elastic member 40 at any one position of the position control unit 51, that is, a position where the tensile force is released, which is the transport aid. It is necessary when performing other work than carrying work while wearing.
  • the elastic member 40, the first connecting member 41 and the second connecting member 42 are provided with a pair, and the pair of first connecting members 41 are respectively located at different positions of the upper arm protector 10. It is connected and fixed, and the pair of second connecting members 42 is connected to one stopper 50 so that the pair of elastic members 40, the first connecting member 41 and the second connecting member 42 are ' It can be arranged in a V'or'Y' shape.
  • the upper arm protector 10 and the lower arm protector 30 may be provided with at least one fixing band 60 wrapped around and fixed to the upper and lower arm of the arm, respectively, and one end of the fixing band 60 is each protector ( 10, 30) and may be provided with an attachment means such as Velcro tape at the other end, and a band ring 61 at an appropriate position of each of the protectors 10 and 30 to prevent the fixing band 60 from being easily released. You may install it.
  • the upper arm protector 10 may be provided with at least one upper arm vents 11, and the lower arm protector 30 may also be provided with at least one or more lower arm vents 31.
  • heat caused by wearing the protector in summer In order to cool the ventilation hole 11 as shown in FIG. 4 (a), the size of the ventilation hole 31 as shown in FIG. 4 (b) in order to allow the protector to keep warm in winter Can also be minimized.
  • each protector (10, 30) may be a soft material such as a non-woven fabric or fabric, at this time, a part of the upper arm protector (10) to install the connecting shaft (20) and the position control unit (51) While the rigid upper arm support member 12 is provided, a portion of the lower arm protector 30 may be provided with a rigid lower arm support member 33.
  • the upper arm protector 10 may be designed to be worn on the front of the upper arm of the arm (A) or on the back of the upper arm as in Figure 5 (a).
  • the lower arm protector 30 may also be designed to be worn on the front of the lower arm of the arm (A) as shown in (b) of FIG. 5 or on the rear of the lower arm as shown in (a) (c) of FIG. 5.
  • the attractive force of the elastic member 40 assists the force of bending the arm, thereby reducing the weight of the object.
  • the attractive force of the elastic member 40 supports the weight of the object, so that the force required for lowering the object can be reduced to facilitate the operation.
  • the user can appropriately adjust the tensile force of the elastic member 40 by adjusting the position of the stopper 50.
  • Figure 6 is a front view showing a second embodiment of the transport aid according to the present invention
  • Figure 7 is a state diagram showing a second embodiment of the transport aid according to the present invention.
  • the transport aid according to the second embodiment of the present invention may be manufactured in the form of a band with an upper arm protector and a lower arm protector in order to reduce weight and minimize parts.
  • the upper arm protector may consist of only the upper arm support member 12, and the lower arm protector 30 may be formed only of the lower arm support member 33, and each of the support members 12 and 33 is a connection shaft 20 ) To enable rotation.
  • the upper arm support member 12 has an end of the first connection member 41 connected, and may be provided with a fixing band 60 to fix the upper arm, and a portion of the first connection member 41 guides the movement To do this, a wire guide ring 70 may be installed.
  • the lower arm support member 33 is provided with a position adjustment unit 51 for fixing the stopper 50, and a wrist protector 32 is provided at the lower end to protect the wrist in a form surrounding the wrist.
  • Figure 8 is a front view showing a third embodiment of the transport aid according to the present invention.
  • the transport aid according to the third embodiment of the present invention has an upper arm protector 10 worn on the upper arm of the human body, and the upper part is a connection shaft at the lower part of the upper arm protector 10.
  • the wire 80 is provided to be unwound or wound by the operation of the motor 83 while being wound on the spool 81 installed on the upper arm protector 10 or the lower arm protector 30, and the motor 83 It is connected to a portable battery 84 that can be placed in a user's belt or pocket to receive power.
  • the wire 80 is wound on the spool 81 connected to the motor 83, and the wire 80 is connected to the upper arm protector 10 and the lower arm protector 30
  • the motor 83 installed on the upper arm protector 10 is operated, and the wire 80 is wound around the spool 81 to pull the lower arm protector 30.
  • the motor 83 The wire 80 is released from the upper arm protector 10 by reverse rotation to lower the lower arm protector 30, and continuous work is possible through this repetitive function.
  • a switch 85 may be installed on the upper arm protector 10 or the lower arm protector 30 in order for a user to manually turn on/off the motor 83.
  • a sensor may be provided.
  • the motor 83 when the switch 85 of the motor 83 is turned on, the motor 83 is operated and the wire 80 is wound up, and a portion displayed in a certain section of the wire 80 is a first such as a proximity sensor or a limit sensor.
  • a first such as a proximity sensor or a limit sensor.
  • the motor 83 rotates in reverse, and the wire 80 wound around the spool 81 is released, and the lower arm protector 30 descends.
  • the display portion of the unwound wire 80 touches the second sensor 92 such as a proximity sensor or a limit sensor, the motor 83 rotates forward and winds up the wire 80 again. It is possible.
  • FIG. 9 is a use state diagram showing a fourth embodiment of the transport aid according to the present invention.
  • the transport aid according to the fourth embodiment of the present invention, the upper arm protector 10 worn on the upper arm of the human body, is worn on the lower arm of the human body, and the upper part is connected to the lower part of the upper arm protector 10
  • the lower arm protector 30 including the lower arm protector 30 that is connected by the shaft 20 to be rotatable, one side and the other end of the length adjustment member 86 are respectively through the fixing member 87, the upper arm protector 10 and the lower arm protector ( 30), and the length adjustment member 86 is adjusted in length by an electrical signal so that the upper arm protector 10 and the lower arm protector 30 can be pulled and released from each other in the bending direction of the arm.
  • the length adjustment means 86 is a mechanical device whose length is adjusted by an electrical signal, and may be, for example, a hydraulic cylinder, a gas cylinder, or a solenoid device, and a portable battery 84 worn in a user's waist belt or pocket. It is connected to and is supplied with power, and is connected to the switch 85 provided in the upper arm protector 10 or the lower arm protector 30 to control power supply by the user.
  • the length of the length adjustment means 86 is shortened so that the arm is automatically bent, and when the article is unloaded, the length of the length adjustment means 86 becomes long and the arm is automatically opened.
  • a timer 88 may be installed on the upper arm protector 10 or the lower arm protector 30, and in this case, the length adjustment means 86 is applied to the timer 88 when power is supplied by operating the switch 85. Accordingly, the length is stretched for a predetermined time, and when the power is cut off by the operation of the switch 85, the article can be transported in a state in which the operation of the length adjusting means 86 is stopped.
  • Fig. 10 is a state diagram showing a fifth embodiment of a transport aid according to the present invention
  • Fig. 11 is a front view showing a fifth embodiment of the transport aid according to the present invention.
  • the transport aid according to the fifth embodiment of the present invention exemplifies that the elastic member 40 is selectively applied as the torsion spring 45.
  • connection shaft 20 is provided on both left and right sides of the upper arm protector 10 and the lower arm protector 30, and a pair of the torsion springs 45 are fixed to the connection shafts 20 on both left and right sides, respectively.
  • each of the two ends extending from the central portion of each torsion spring 45 is through two spring extensions 46 provided to surround each outer side of the upper arm hob support 10 and the lower arm protector 30 Are interconnected.
  • the shape of the torsion spring 45 causes the torsion spring 45 to be deformed when the user unfolds the elbow, and the torsion spring 45 is restored to a circular shape when the elbow is bent.
  • the torsion spring when the elbow is bent The object can be easily lifted using the restoring force of (45), and conversely, when the elbow is unfolded, the elastic force of the torsion spring 45 acts to reduce the weight of the object.
  • FIG. 12 is an overall configuration diagram of a carrying aid according to the present invention
  • FIG. 13 is a perspective view showing a main part of a carrying aid according to the present invention
  • FIGS. 14 to 18 are diagrams illustrating a state of use of the carrying aid according to the present invention. It shows the process of lifting and lowering in sequence.
  • the carrying aid of the present invention includes an upper arm protector 10 worn on the upper arm of the human body, and a connection shaft 20 that is worn on the lower arm of the human body and has an upper part at the lower part of the upper arm protector. It includes a lower arm protector 30 that is connected and rotatable.
  • the upper arm protector 10 and the lower arm protector 20 may be worn on the upper arm and lower arm of the human body, respectively, by a fixing band 60 or a means of the same kind, which is specifically exemplified in Patent Document 2. Detailed descriptions are omitted.
  • the transport aid of the present invention includes a stopper 120 provided on the upper plate 100 and the upper plate 100, and a ratchet gear 230 provided on the lower plate 200 and the lower plate 200.
  • the upper arm plate 100 is a plate extending a predetermined length toward the upper arm protector 10 while one end of the upper arm plate 100 is installed on the connection shaft 20, and the other side of the upper arm plate 100 has a predetermined length.
  • a guide hole 110 is formed, and a first guide pin 101 provided in the upper arm protector 10 is inserted into the first guide hole 110 to enable slide movement.
  • the lower arm plate 200 is a plate extending a predetermined length toward the lower arm protector 30 in a state in which one end of the lower arm plate 200 is installed on the connection shaft 20, and a second guide having a predetermined length on the other side of the lower arm plate 200 A hole 210 is formed, and a second guide pin 201 provided in the lower arm protector 30 is inserted into the second guide hole 210 to allow a slide movement.
  • each guide pin 101, 201 is in each guide hole 110, 210 It can be moved in to maintain the best fit.
  • an operation groove 220 is formed on the side surface of the lower arm plate 200, and the width of the operation groove 220 is equal to or larger than the thickness of the upper arm plate 100, so that the lower arm according to the bending of the arm When the plate 200 rotates about the connection shaft 20 and overlaps the upper arm plate 100, the upper arm plate 100 is inserted into the working groove 220.
  • a ratchet gear 230 is provided on the outer periphery of the connection shaft 20 of the lower plate 200, and a stopper is operated at a predetermined position outside the ratchet gear 230 in the lower plate 200.
  • a pin 240 and a holder actuating pin 250 are provided.
  • a stopper 120 that allows only one-way rotation of the ratchet gear 230 is provided on one side of the upper arm plate 100, and a holder 130 is further provided on one side of the upper arm plate 100.
  • the stopper 120 is installed on the stopper shaft 121 so as to be rotatable, and the stopper 120 may be in constant contact with the ratchet gear 230 by the elastic force of the first spring member 122.
  • the stopper operation pin 240 provided at a predetermined position of the lower arm plate 200 touches the stopper 120 at any position during the rotation of the lower arm plate 200 to make contact between the stopper 120 and the ratchet gear 230. It is arranged to release.
  • the holder 130 provided on one side of the upper arm plate 100 fixes the stopper 120 when the stopper 120 and the ratchet gear 230 are released from contact, so that the stopper 120 rotates toward the ratchet gear 230 It is prepared to prevent it.
  • the holder 130 is installed on the holder shaft 131 and can be rotated, and the holder 130 is rotated to a position where the stopper 120 is fixed by the elastic force of the second spring member 132.
  • the holder operation pin 250 provided at a predetermined position of the lower arm plate 200 is touched with the holder 130 at a predetermined position during rotation of the lower arm plate 200 to rotate the holder 130 so that the stopper 120 It is provided to be able to release the fixation.
  • the upper arm plate 100 and the lower arm plate 200 are unfolded in conjunction with an open arm to lift an object, and the stopper 120 is engaged with the ratchet gear 230.
  • the lower plate 200 rotates counterclockwise as shown in FIG. 15 and the ratchet gear 230 also rotates in the same direction, and the ratchet gear 230 is a stopper 120 ), the clockwise rotation is blocked.
  • the lower arm plate 200 rotates further while the stopper operation pin 240 pushes the stopper 120 to rotate, and when the stopper 120 rotates clockwise, the holder It is fixed by being caught on 130 so that the ratchet gear 230 is no longer in contact.
  • the ratchet gear 230 is separated from the stopper 120 and can rotate clockwise, and in this state, the user can put down the object while opening the arm.
  • stopper 121 stopper shaft 122: first spring member

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  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업자가 물건을 들어 올리거나 내림 또는 운반하는 과정에서 물품의 무게감을 감소시켜 팔 관절의 과부하를 줄여 손목과 팔꿈치를 보호할 수 있도록 할 목적으로, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대(10); 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대(10)의 하부에 연결축(20)으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대(30); 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)를 상호 연결하여 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)가 팔의 굽힘 방향으로 인장력을 갖게 하는 탄성부재(40); 및 상기 하박 보호대(30)의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대(32);를 포함하여 구성된 운반 보조기에 관한 것이다.

Description

팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기
본 발명은 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업자가 물품을 들어올리거나, 내릴 때 또는 들어올린 상태에서 이동하는 등의 반복 작업으로 인한 팔 관절의 과부하를 감소시키기 위한 팔 보호대를 겸한 운반 보조기에 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(특허문헌 1)에서는 하중을 지지하기 위해 사용자 몸의 어깨 위에 착용하는 스트레스 완화 장치가 제안되었는데, 그 구성은 사용 도중 어깨 영역의 스트레스를 회피할 수 있도록 상기 어깨 영역의 양측으로 상기 하중을 전달하는 요크를 포함하고, 상기 요크는, 사용자의 상기 어깨 영역을 연결하는(bridging) 기저부; 상기 기저부로부터 연장되고 상기 사용자 몸의 전방 측에 인접하는 패드를 포함하는 전방 단부; 및 상기 기저부로부터 연장되고 상기 사용자 몸의 후방 측에 인접하는 패드를 포함하는 후방 단부를 포함하고 있다.
그러나 특허문헌 1의 경우 중량물의 하중을 어깨 전체로 분산시키는 방식을 통해 스트레스를 완화하는 방식이어서 물건을 들고 있는 상태에서만 유용할 뿐 물건을 들어올리는 과정에서 인력을 감소시킬 수 있는 방안은 제시되지 않아, 활용성이 극히 제한적인 단점이 있다.
[선행특허문헌]
특허문헌 1. 대한민국 등록특허 제10-1486588호 (2015.1.26 공고)
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 작업자가 물건을 들어올리거나 내림 또는 운반하는 과정에서 물품의 무게감을 감소시켜 팔 관절의 과부하를 줄여 손목과 팔꿈치를 보호할 수 있게 하는, 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제1측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 상박 보호대와 하박 보호대를 상호 연결하여 상박 보호대와 하박 보호대가 팔의 굽힘 방향으로 인장력을 갖게 하는 탄성부재; 및 상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제2측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 일단 및 타단이 각각 상박 보호대와 하박 보호대를 상호 연결하고 모터의 동작에 의해 상박 보호대와 하박 보호대를 팔의 굽힘 방향으로 상호 끌어당기도록 하는 와이어; 및 상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제3측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 일측 단부 및 타측 단부가 각각 상기 상박 보호대 및 하박 보호대에 고정되고 전기적 신호에 의해 길이가 조절되어 상박 보호대와 하박 보호대를 팔의 굽힘 방향으로 상호 끌어당기고 풀릴 수 있도록 하는 길이조절수단; 상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제4측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 일측 단부가 상기 연결축에 축설되고 상기 상박 보호대 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 타측에는 상기 상박 보호대에 마련된 제1가이드 핀이 내입된 상태에서 슬라이드 이동 가능하도록 하는 제1가이드 홀이 형성된 상박 플레이트; 일측 단부가 상기 연결축에 축설되고 상기 하박 보호대 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 타측에는 상기 하박 보호대에 마련된 제2가이드 핀이 내입된 상태에서 슬라이드 이동 가능하도록 하는 제2가이드 홀이 형성된 하박 플레이트; 상기 하박 플레이트의 연결축 외주에 구비된 래칫 기어; 상기 상박 플레이트의 일측에 구비되어 상기 래칫 기어의 일방향 회전만 허용하는 스토퍼; 를 포함함으로써 상기 래칫 기어가 물건을 들어올리는 방향으로만 회전 가능하게 되고 반대 방향의 회전을 차단하게 된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 운반 보조기에 따르면, 작업자가 물건을 들어올리거나 내릴 때 및 운반하는 과정에서 탄성체의 인장 및 복원력으로 중량물의 무게감을 감소시키고, 운반시 중량물의 무게를 탄성체의 탄성을 이용하므로 오래 들고 있을 수 있으며, 손목꺽임과 팔꿈치 뒤틀림을 방지 보호할 수 있기 때문에 작업자의 피로감을 감소시킬 수 있으며, 안전사고를 예방할 수 있게 된다.
또한, 외부 충격으로 부터 팔을 보호 받을 수 있다
또한, 운반 보조기를 착용한 상태에서 물건을 운반하지 않는 경우 팔의 운동 기구로 활용 가능하다.
이와 같이 팔의 근골격계 질환 예방을 통해 산업재해의 피해를 최소화할 수 있고, 그에 따라 노동생산성을 향상시킴으로써 개인과 회사 및 국익에 이바지할 수 있는 등의 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제1실시예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 운반 보조기의 제1실시예를 보인 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 운반 보조기의 변형 예를 보인 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 운반 보조기의 다른 변형 예를 보인 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 운반 보조기의 사용 상태도.
도 6은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제2실시예를 보인 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제2실시예를 보인 사용상태도.
도 8은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제3실시예를 보인 정면도.
도 9는 본 발명에 따른 운반 보조기의 제4실시예를 보인 사용상태도.
도 10은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제5실시예를 보인 사용상태도.
도 11은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제5실시예를 보인 정면도.
도 12는 본 발명에 따른 운반 보조기의 제6실시예의 전체 구성도이다.
도 13은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제6실시예의 요부 사시도이다.
도 14 내지 도 18은 본 발명에 따른 운반 보조기의 사용상태도로서, 물건을 들어올리고 내리는 과정을 순차적으로 보인 것이다.
본 발명의 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제1측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 상박 보호대와 하박 보호대를 상호 연결하여 상박 보호대와 하박 보호대가 팔의 굽힘 방향으로 인장력을 갖게 하는 탄성부재; 및 상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함한다.
본 발명의 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제2측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 일단 및 타단이 각각 상박 보호대와 하박 보호대를 상호 연결하고 모터의 동작에 의해 상박 보호대와 하박 보호대를 팔의 굽힘 방향으로 상호 끌어당기도록 하는 와이어; 및 상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함한다.
본 발명의 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제3측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 일측 단부 및 타측 단부가 각각 상기 상박 보호대 및 하박 보호대에 고정되고 전기적 신호에 의해 길이가 조절되어 상박 보호대와 하박 보호대를 팔의 굽힘 방향으로 상호 끌어당기고 풀릴 수 있도록 하는 길이조절수단; 상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함한다.
상기 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기의 제4측면은, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대; 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대; 일측 단부가 상기 연결축에 축설되고 상기 상박 보호대 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 타측에는 상기 상박 보호대에 마련된 제1가이드 핀이 내입된 상태에서 슬라이드 이동 가능하도록 하는 제1가이드 홀이 형성된 상박 플레이트; 일측 단부가 상기 연결축에 축설되고 상기 하박 보호대 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 타측에는 상기 하박 보호대에 마련된 제2가이드 핀이 내입된 상태에서 슬라이드 이동 가능하도록 하는 제2가이드 홀이 형성된 하박 플레이트; 상기 하박 플레이트의 연결축 외주에 구비된 래칫 기어; 상기 상박 플레이트의 일측에 구비되어 상기 래칫 기어의 일방향 회전만 허용하는 스토퍼; 를 포함함으로써 상기 래칫 기어가 물건을 들어올리는 방향으로만 회전 가능하게 되고 반대 방향의 회전을 차단할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 형태의 구조를 예시하고 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.
이하의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것을 의미한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제1실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 운반 보조기의 제1실시예를 보인 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 운반 보조기의 변형 예를 보인 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 운반 보조기의 다른 변형 예를 보인 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 운반 보조기의 사용 상태도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하는 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 운반 보조기는, 상박 보호대(10), 하박 보호대(30) 및 손목 보호대(32) 및 탄성부재(40)를 포함하여 구성된다.
상기 상박 보호대(10)는 인체의 팔 중 상박에 착용되고, 상기 하박 보호대(30)는 팔 중 하박에 착용되며, 상박 보호대(10)의 하부 및 하박 보호대(30)의 상부가 일부분 중첩되고, 이 중첩된 부분은 연결축(20)으로 연결되어 하박 보호대(30)가 연결축(20)을 중심으로 회전될 수 있게 한다. 이때 상기 연결축(20)은 각 보호대(10,30)의 2개소에 한 쌍이 마련되는 것이 바람직하다.
상기 손목 보호대(32)는 하박 보호대(30)의 하부에 구비되어 손목을 감싸서 보호할 수 있게 한 것으로, 손목 보호대(32)의 일측 단부가 하박 보호대(30)에 고정되고 타측 단부에는 벨크로테이프와 같은 부착수단이 구비될 수 있다.
상기 탄성부재(40)는 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)를 상호 연결하여 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)가 팔의 굽힘 방향으로 인장력을 갖게 하는 것으로, 코일형 인장스프링 또는 고무줄과 같은 신축성 줄로 이루어질 수 있고, 인장스프링이 적용된 경우 인장 스프링과 각 보호대(10,30) 간 마찰이나 직접적인 간섭을 줄이기 위해 인장스프링이 커버 포켓(43) 내에 내입 설치하는 것이 바람직하다.
상기 탄성부재(40)는 인장스프링 또는 신축성 줄과 같이 소정의 길이를 가질 수 있고 그의 일단부가 와이어 또는 그것과 동종의 기능을 가진 제1연결부재(41)를 매개로 상기 상박 보호대(10)에 연결되며, 그의 타단부가 와이어 또는 그것과 동종의 기능을 가진 제2연결부재(42)를 매개로 상기 하박 보호대(30)에 연결될 수 있다.
탄성부재(40)를 인장스프링으로 적용시 스프링의 끝 부분에 각각 제1연결부재(41) 및 제2연결부재(42)를 연결하고, 인장스프링은 섬유나 실리콘 등의 커버 포켓(43) 내에 설치한다.
상기 하박 보호대(30)의 일측에 위치 조절부(51)가 구비되고, 상기 제2연결부재(42)는 스토퍼(50)에 연결되며, 상기 스토퍼(50)는 상기 위치 조절부(51)에서 그의 고정 위치가 조절되게 할 수 있으며, 이와 같이 스토퍼(50)의 고정 위치를 임의로 조절함으로써 탄성부재(40)의 인장력 혹은 신축력의 크기를 조절할 수 있다.
상기 스토퍼(50)는 상기 위치 조절부(51)의 어느 하나의 위치에서 상기 탄성부재(40)에 전혀 인장력이 작용하지 않는 위치, 즉 인장력을 해제한 위치에 고정될 수 있으며, 이는 운반 보조기를 착용한 상태에서 운반 작업이 아닌 다른 작업을 할 때 필요하다.
상기 탄성부재(40), 제1연결부재(41) 및 제2연결부재(42)는 한 쌍이 구비되고, 한 쌍의 제1연결부재(41)는 각각 상박 보호대(10)의 서로 다른 위치에 연결, 고정되며 한 쌍의 제2연결부재(42)는 1개의 스토퍼(50)에 연결됨으로써 한 쌍의 탄성부재(40), 제1연결부재(41) 및 제2연결부재(42)는 'V'자 또는 'Y'자 형태로 배치될 수 있다.
상기 상박 보호대(10) 및 하박 보호대(30)에는 각각 팔의 상박 및 하박에 감싸서 고정되는 적어도 하나의 고정 밴드(60)가 구비될 수 있으며, 상기 고정 밴드(60)의 일측 단부가 각 보호대(10,30)에 고정되고 타측 단부에는 벨크로 테이프와 같은 부착수단이 구비될 수 있으며, 고정 밴드(60)가 쉽게 풀리지 않도록 하기 위해 각 보호대(10,30)의 적절한 위치에 밴드 고리(61)를 설치해도 좋다.
상기 상박 보호대(10)에는 적어도 하나 이상의 상박 통풍구(11)가 구비될 수 있고, 하박 보호대(30) 역시 적어도 하나 이상의 하박 통풍구(31)가 구비될 수 있으며, 또한, 여름철에 보호대 착용으로 인한 더위를 식히기 위해 도 4의 (a)와 같이 통풍구(11)의 크기를 크게 제작할 수 있고, 반대로 겨울철에 보호대가 보온 기능을 할 수 있도록 하기 위해 도 4의 (b)와 같이 통풍구(31)의 크기를 최소화할 수도 있다.
또한, 도 4와 같이 각 보호대(10,30)는 부직포나 직물과 같은 연질 소재일 수 있고, 이때 연결축(20) 및 위치 조절부(51)를 설치하기 위해 상박 보호대(10)의 일부분은 경질의 상박 지지부재(12)가 구비되는 한편, 하박 보호대(30)의 일부분은 경질의 하박 지지부재(33)가 구비될 수 있다.
도 5의 (b)(c)와 같이 상기 상박 보호대(10)는 팔(A)의 상박 앞부분에 착용하거나 또는 도 5의 (a)와 같이 상박 뒷부분에 착용하도록 설계될 수 있고, 이와 마찬가지로 상기 하박 보호대(30) 역시 도 5의 (b)와 같이 팔(A)의 하박 앞부분에 착용하거나 도 5의 (a)(c)와 같이 하박 뒷부분에 착용하도록 설계될 수 있다.
이와 같은 구성에 따른 운반 보조기의 작용은 다음과 같다.
먼저, 도 5의 여러 가지 착용 방식 중 하나로 운반 보조기를 착용한 상태에서 사용자가 물건을 들어올릴 때 탄성부재(40)의 인력(引力)이 팔을 굽히는 힘을 보조하게 되어 물건의 무게감을 감소시킬 수 있고, 반대로 물건을 내릴 때에는 탄성부재(40)의 인력(引力)이 물건의 중량을 지탱하여 주므로 내릴 때 필요한 힘을 감소시켜서 작업을 수월하게 할 수 있다.
만약, 물건을 들어올리거나 내리는 작업을 하지 않는 경우에는 팔을 굽혔다 폈다를 반복하면 팔의 운동 기구로 활용하는 것도 가능하다.
또한, 사용자는 스토퍼(50)의 위치를 조절하여 탄성부재(40)의 인장력을 적절하게 조절할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제2실시예를 보인 정면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제2실시예를 보인 사용상태도이다.
도 6 및 도 7을 참조하는 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 운반 보조기는 경량화 및 부품의 최소화를 위해서 상박 보호대 및 하박 보호대의 구성을 밴드 형태로 제조될 수 있다.
이를 위해 상박 보호대는 오직 상박 지지부재(12)만으로 이루어질 수 있고, 또한 하박 보호대(30)는 오직 하박 지지부재(33)만으로 이루어질 수 있으며, 각각의 지지부재(12,33)가 연결축(20)으로 상호 회동 가능하게 연결된다.
상박 지지부재(12)에는 제1연결부재(41)의 단부가 연결되고, 또한 상박에 고정시키기 위해 고정 밴드(60)가 구비될 수 있으며, 일부분에는 제1연결부재(41)의 이동을 안내하기 위해 와이어 가이드링(70)이 설치될 수 있다.
또한 하박 지지부재(33)에는 스토퍼(50)를 고정하기 위한 위치 조절부(51)가 구비되고, 하단에는 손목 보호대(32)가 구비되어 손목을 감싸는 형태로 보호할 수 있다.
이에 따른 작용은 앞서 설명한 내용과 동일하므로 그에 관한 중복 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제3실시예를 보인 정면도이다.
도 8을 참조하는 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 운반 보조기는 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대(10), 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대(10)의 하부에 연결축(20)으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대(30), 일단 및 타단이 각각 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)를 상호 연결하고 모터(83)의 동작에 의해 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)를 팔의 굽힘 방향으로 상호 끌어당기도록 하는 와이어(80) 및 상기 하박 보호대(30)의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대(32)로 구성된다.
상기 상박 보호대(10), 연결축(20), 하박 보호대(30) 및 손목 보호대(32)는 앞서 설명한 것과 동일하므로 동일한 도면부호를 적용하고 그에 관한 반복 설명은 생략한다.
상기 와이어(80)는 상박 보호대(10) 또는 하박 보호대(30)에 설치된 스풀(81)에 권취된 상태에서 모터(83)의 작동에 의해 풀리거나 감겨지도록 마련되고, 상기 모터(83)는 인체의 소정 부분(사용자의 벨트나 주머니 등에 넣을 수 있도록 한 휴대용 배터리(84)에 연결되어 전원을 공급받는다.
와이어(80)를 이용한 모터(83) 방식은 모터(83)에 연결된 스풀(81)에 와이어(80)가 감기게 되고 와이어(80)는 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)에 연결되어 물건을 들어올릴 때 상박 보호대(10)에 설치된 모터(83)가 작동되어 와이어(80)를 스풀(81)에 감아서 하박 보호대(30)를 끌어당기고, 반대로 물건을 내릴 때는 모터(83)가 역회전하여 상박 보호대(10)에서 와이어(80)가 풀려서 하박 보호대(30)를 하강시키는데, 이러한 반복 기능을 통해 연속 작업이 가능하다.
상기 모터(83)를 사용자가 수동으로 on/off 제어하기 위해 상박 보호대(10) 또는 하박 보호대(30)에 스위치(85)가 설치될 수 있다.
또한, 모터(83)를 자동으로 on/off 제어하기 위해 상박 보호대(10) 또는 하박 보호대(30)에 와이어(80)의 풀림 길이를 검출하여 모터(83)의 정/역회전을 제어하기 위한 센서가 구비될 수 있다.
즉, 모터(83)의 스위치(85)를 on 조작하면 모터(83)가 작동하면서 와이어(80)를 감아 올리고, 와이어(80)의 일정 구간에 표시된 부분이 근접센서 또는 리미트센서와 같은 제1센서(91)에 터치되면 모터(83)가 역회전되어 스풀(81)에 감긴 와이어(80)가 풀리면서 하박 보호대(30)가 아래로 내려 오게 된다. 풀리던 와이어(80)의 표시 부분이 근접센서 또는 리미트 센서와 같은 제2센서(92)에 터치되면 모터(83)가 정회전하면서 다시 와이어(80)를 감아올리며, 이러한 반복 동작으로 자동 연속작업이 가능하다.
도 9는 본 발명에 따른 운반 보조기의 제4실시예를 보인 사용상태도이다.
도 9를 참조하는 바와 같이 본 발명의 제4실시예에 따른 운반 보조기는, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대(10), 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대(10)의 하부에 연결축(20)으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대(30)를 포함하는 한편, 길이조절부재(86)의 일측 및 타측 단부가 각각 고정부재(87)를 통해서 상박 보호대(10) 및 하박 보호대(30)에 고정되며, 상기 길이조절부재(86)는 전기적 신호에 의해 길이가 조절되어 상박 보호대(10)와 하박 보호대(30)를 팔의 굽힘 방향으로 상호 끌어당기고 풀릴 수 있도록 한다.
상박 보호대(10), 하박 보호대(30) 및 손목 보호대(32)는 앞서 설명한 것과 동일하므로 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.
상기 길이조절수단(86)은 전기적 신호에 의해 길이가 조절되는 기구적 장치로서, 예를 들면 유압실린더, 가스실린더 또는 솔레노이드 장치일 수 있고, 사용자의 허리벨트나 주머니에 착용하는 휴대용 배터리(84)에 연결되어 전원을 공급받으며, 상박 보호대(10) 또는 하박 보호대(30)에 구비된 스위치(85)와 연결되어 사용자에 의해 전원 공급이 제어된다.
즉, 물품을 들어 올릴 때 길이조절수단(86)의 길이가 짧아져서 팔이 자동으로 굽혀지고, 물품을 내릴 때 길이조절수단(86)의 길이가 길어져서 팔이 자동으로 펴지게 된다.
또한, 상기 상박 보호대(10) 또는 하박 보호대(30)에 타이머(88)가 설치될 수 있고, 이 경우 상기 길이조절수단(86)은 스위치(85) 조작에 의한 전원 공급시 타이머(88)에 의해 소정 시간동안 길이가 신축되고 스위치(85) 조작에 의한 전원 차단시 길이조절수단(86)의 작동이 정지한 상태에서 물품 운반이 가능하다.
도 10은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제5실시예를 보인 사용상태도이고, 도 11은 본 발명에 따른 운반 보조기의 제5실시예를 보인 정면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하는 바와 같이 본 발명의 제5실시예에 따른 운반 보조기는 탄성부재(40)를 토션스프링(45)으로 선택 적용한 것을 예시한다.
이를 위해 상기 연결축(20)은 상박 보호대(10) 및 하박 보호대(30)의 좌우 양쪽에 구비되고, 상기 토션스프링(45)은 한 쌍이 좌우 양쪽의 연결축(20)에 각각 고정된다. 또한, 각각의 토션스프링(45)의 중심부분에서 연장된 2개의 각 단부는 상기 상박 호보대(10) 및 하박 보호대(30)의 각 외측을 감싸도록 마련된 2개의 스프링 연장부(46)를 통해 상호 연결된다.
이때 토션스프링(45)의 형태는 사용자가 팔꿈치를 펼 때 토션스프링(45)이 변형되게 하고, 반대로 팔꿈치를 굽힐 때 토션스프링(45)이 원형으로 복원되게 하며, 이 경우 팔꿈치를 굽힐 때 토션스프링(45)의 복원력을 이용하여 물건을 쉽게 들어올릴 수 있고, 반대로 팔꿈치를 펼 때 토션스프링(45)의 탄성력이 작용하여 물건의 무게감을 감소시킬 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 운반 보조기의 전체 구성도이고, 도 13은 본 발명에 따른 운반 보조기의 요부를 보인 사시도이며, 도 14 내지 도 18은 본 발명에 따른 운반 보조기의 사용상태도로서, 물건을 들어올리고 내리는 과정을 순차적으로 보인 것이다.
도 12 및 도 13을 참조하는 바와 같이 본 발명의 운반 보조기는, 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대(10)와, 인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축(20)으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대(30)를 포함한다.
이때 상기 상박 보호대(10)와 하박 보호대(20)는 고정 밴드(60) 또는 그것과 동종의 수단에 의해 인체의 상박 및 하박에 각각 착용될 수 있는데, 이는 특허문헌 2에서 구체적으로 예시한 것이므로 그에 관한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 운반 보조기는 상박 플레이트(100) 및 상박 플레이트(100)에 마련된 스토퍼(120)와, 하박 플레이트(200) 및 하박 플레이트(200)에 마련된 래칫 기어(230)를 포함한다.
상기 상박 플레이트(100)는 일측 단부가 상기 연결축(20)에 축설된 상태에서 상기 상박 보호대(10) 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 상박 플레이트(100)의 타측에는 소정의 길이를 가지는 제1가이드 홀(110)이 형성되고, 상기 제1가이드 홀(110)에는 상기 상박 보호대(10)에 마련된 제1가이드 핀(101)이 내입되어 슬라이드 이동 가능하게 마련된다.
상기 하박 플레이트(200)는 일측 단부가 상기 연결축(20)에 축설된 상태에서 상기 하박 보호대(30) 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 하박 플레이트(200)의 타측에는 소정 길이를 가지는 제2가이드 홀(210)이 형성되고, 상기 제2가이드 홀(210)에는 상기 하박 보호대(30)에 마련된 제2가이드 핀(201)이 내입되어 슬라이드 이동 가능하게 마련된다.
이와 같이 제1가이드 핀(101) 및 제2가이드 핀(201)이 각각 제1가이드 홀(110) 및 제2가이드 홀(210)에 내입된 상태에서 슬라이드 이동 가능하기 때문에 팔이 굽혀지고 펴질 때 연결축(20)과 제1가이드 핀(101) 간 거리, 그리고 연결축(20)과 제2가이드 핀(201)의 거리 변화에 대응하여 각 가이드 핀(101,201)이 각 가이드 홀(110,210) 내에서 이동하게 되어 최상의 착용감을 유지할 수 있다.
도 13과 같이 상기 하박 플레이트(200)의 측면에는 작동 홈(220)이 형성되고, 상기 작동 홈(220)의 폭은 상기 상박 플레이트(100)의 두께와 같거나 크기 때문에 팔을 굽힘에 따라 하박 플레이트(200)가 연결축(20)을 축으로 회동하여 상박 플레이트(100)와 겹쳐질 때, 상박 플레이트(100)가 작동 홈(220) 내측으로 내입된다.
도 14를 참조하는 바와 같이 상기 하박 플레이트(200)의 연결축(20) 외주에는 래칫 기어(230)가 구비되고, 또한 하박 플레이트(200)에서 래칫 기어(230)의 외측 소정 위치에 각각 스토퍼 작동 핀(240) 및 홀더 작동 핀(250)이 구비된다.
또한, 상기 상박 플레이트(100)의 일측에는 상기 래칫 기어(230)의 일방향 회전만 허용하는 스토퍼(120)가 구비되고, 또한, 상박 플레이트(100)의 일측에는 홀더(130)가 더 구비된다.
상기 스토퍼(120)는 스토퍼 축(121)에 축설되어 회동 가능하게 되고, 상기 스토퍼(120)는 제1스프링부재(122)의 탄성력에 의해 래칫 기어(230)와 상시 접촉될 수 있다.
상기 하박 플레이트(200)의 소정 위치에 마련된 스토퍼 작동 핀(240)은 하박 플레이트(200)의 회전 중 어느 위치에서 상기 스토퍼(120)와 터치되어 스토퍼(120)와 래칫 기어(230)의 접촉을 해제하도록 마련된다.
상기 상박 플레이트(100)의 일측에 마련된 홀더(130)는 상기 스토퍼(120)와 래칫 기어(230)의 접촉 해제시 상기 스토퍼(120)를 고정하여 스토퍼(120)가 래칫 기어(230) 측으로 회동하는 것을 방지할 수 있도록 마련된다.
이를 위해 상기 홀더(130)는 홀더 축(131)에 축설되어 회동 가능하게 되고, 상기 홀더(130)는 제2스프링부재(132)의 탄성력에 의해 스토퍼(120)를 고정하는 위치로 회동한다.
상기 하박 플레이트(200)의 소정 위치에 구비된 홀더 작동 핀(250)은 하박 플레이트(200)의 회전 중 소정 위치에서 상기 홀더(130)와 터치되어 홀더(130)를 회동시킴으로써 스토퍼(120)의 고정을 해제할 수 있도록 마련된다.
이하, 도 14 내지 도 18을 참조하여, 본 고안의 운반 보조기의 작동 상태를 설명하며, 이를 통해 본 발명이 더 구체화될 것이다.
도 14를 참조하는 바와 같이 물건을 들어올리기 위해 팔을 편 상태와 연동하여 상박 플레이트(100)와 하박 플레이트(200)가 펼쳐져 있으며, 이때 스토퍼(120)는 래칫 기어(230)와 맞물려 있다.
사용자가 물건을 들어올리면서 팔을 굽히면, 도 15와 같이 하박 플레이트(200)가 도면 상 시계 반대반향으로 회전하면서 래칫 기어(230)도 동일 방향으로 함께 회전하는데, 래칫 기어(230)는 스토퍼(120)에 의해서 시계방향으로의 회전은 차단된다.
따라서, 팔을 굽힌 상태(물건을 들어올린 상태)에서 팔에 힘을 주지 않더라도 래칫 기어(230)의 역방향 회전이 억제되어 팔이 펴지지 않으므로 그만큼 힘을 감소시킬 수 있다.
물건을 내려놓기 위해서 팔을 더 굽히면, 도 16과 같이 하박 플레이트(200)가 더 회전하면서 스토퍼 작동 핀(240)이 스토퍼(120)를 밀어 회동시키고, 스토퍼(120)가 시계방향으로 회동하면 홀더(130)에 걸려서 고정되어 더 이상 래칫 기어(230)의 접촉되지 않는다.
따라서, 도 17과 같이 래칫 기어(230)가 스토퍼(120)와 분리되어 시계방향으로도 회전할 수 있고, 이 상태에서 사용자는 팔을 펴면서 물건을 내려놓을 수 있다.
물건을 내려놓은 후, 팔을 끝까지, 즉 홀더 작동 핀(250)과 홀더(130)가 터치될 때까지 펴면, 도 18과 같이 홀더 작동 핀(250)이 홀더(130)를 시계방향으로 회전시키게 되고, 그에 따라 스토퍼(120)을 고정을 해제하여, 다시 래칫 기어(230)와 맞물려서 래칫 기어(230)가 시계 반대방향으로의 회전만 허용하고, 그 반대 방향으로의 회전은 차단하여, 도 14와 같은 상태로 복귀한다.
이상은, 본 발명의 기술 사상을 보인 한정된 실시 예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 실시 예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능하고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
[도면 부호 설명]
10 : 상박 보호대 11 : 상박 통풍구 12 : 상박 지지부재
20 : 연결축 30 : 하박 보호대 31 : 하박 통풍구
32 : 손목 보호대 33 : 하박 지지부재 40 : 탄성부재
41 : 제1연결부재 42 : 제2연결부재 43 : 커버 포켓
45 : 토션스프링 46 : 스프링연장부 50 : 스토퍼
51 : 위치 조절부 60 : 고정 밴드 61 : 밴드 고리
70 : 와이어 가이드링 80 : 와이어 81 : 스풀
83 : 모터 84 : 배터리 85 : 스위치
86 : 길이조절수단 87 : 고정부재 88 : 타이머
91 : 제1센서 92 : 제2센서
100 : 상박 플레이트 101 : 제1가이드 핀 110 : 제1가이드 홀
120 : 스토퍼 121 : 스토퍼 축 122 : 제1스프링부재
130 : 홀더 131 : 홀더 축 132 : 제2스프링부재
200 : 하박 플레이트 201 : 제2가이드 핀 210 : 제2가이드 홀
220 : 작동 홈 230 : 래칫(ratchet) 기어
240 : 스토퍼 작동 핀 250 : 홀더 작동 핀

Claims (13)

  1. 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대;
    인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대;
    상박 보호대와 하박 보호대를 상호 연결하여 상박 보호대와 하박 보호대가 팔의 굽힘 방향으로 인장력을 갖게 하는 탄성부재; 및
    상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함하고,
    상기 탄성부재는 소정의 길이를 가지고 일단부가 제1연결부재를 매개로 상기 상박 보호대에 연결되며 타단부가 제2연결부재를 매개로 상기 하박 보호대에 연결되며,
    상기 하박 보호대의 일측에 위치 조절부가 구비되고, 상기 제2연결부재는 스토퍼에 연결되며, 상기 스토퍼는 상기 위치 조절부에서 고정 위치가 조절되게 하여 상기 탄성부재의 인장력의 크기를 조절 가능하게 한 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  2. 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대;
    인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대;
    일단 및 타단이 각각 상박 보호대와 하박 보호대를 상호 연결하고 모터의 동작에 의해 상박 보호대와 하박 보호대를 팔의 굽힘 방향으로 상호 끌어당기고 풀릴 수 있도록 하는 와이어;
    상기 하박 보호대의 하단에 구비되어 손목을 감쌀 수 있게 마련된 손목 보호대; 를 포함하고,
    상기 와이어는 상박 보호대 또는 하박 보호대에 설치된 스풀에 권취된 상태에서 모터의 작동에 의해 풀리거나 감겨지도록 마련되고, 상기 모터는 휴대용 배터리에 연결되어 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 상박 보호대는 상박의 앞부분 또는 뒷부분에 착용되거나 밴드 형태로 착용되고, 상기 하박 보호대는 하박의 앞부분 또는 뒷부분에 착용되거나 밴드 형태로 착용되는 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 상박 보호대 및 하박 보호대에 적어도 하나 이상의 통풍구가 형성된 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재, 제1연결부재 및 제2연결부재는 한 쌍이 구비되고, 한 쌍의 제1연결부재는 각각 상박 보호대의 서로 다른 위치에 연결되며 한 쌍의 제2연결부재는 1개의 스토퍼에 연결된 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성부재는 인장스프링 또는 신축성 줄로 이루어지고, 상기 인장스프링은 자바라 형태의 커버 포켓 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 상박 보호대 및 하박 보호대에는 각각 상박 및 하박에 감싸서 고정되는 적어도 하나 이상의 고정 밴드가 구비된 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 상박 보호대 또는 하박 보호대에 설치되어 상기 모터의 작동을 수동으로 제어하는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 상박 보호대 또는 하박 보호대에 설치되어 상기 와이어의 풀림 길이를 검출하여 상기 모터의 작동을 자동으로 제어하는 적어도 하나의 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  10. 인체의 상박에 착용되는 상박 보호대;
    인체의 하박에 착용되고 상부가 상기 상박 보호대의 하부에 연결축으로 연결되어 회동 가능하게 된 하박 보호대;
    일측 단부가 상기 연결축에 축설되고 상기 상박 보호대 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 타측에는 상기 상박 보호대에 마련된 제1가이드 핀이 내입된 상태에서 슬라이드 이동 가능하도록 하는 제1가이드 홀이 형성된 상박 플레이트;
    일측 단부가 상기 연결축에 축설되고 상기 하박 보호대 측으로 소정 길이 연장된 플레이트로서, 타측에는 상기 하박 보호대에 마련된 제2가이드 핀이 내입된 상태에서 슬라이드 이동 가능하도록 하는 제2가이드 홀이 형성된 하박 플레이트;
    상기 하박 플레이트의 연결축 외주에 구비된 래칫 기어;
    상기 상박 플레이트의 일측에 구비되어 상기 래칫 기어의 일방향 회전만 허용하는 스토퍼; 를 포함함으로써 상기 래칫 기어가 물건을 들어올리는 방향으로만 회전 가능하게 되고 반대 방향의 회전을 차단하게 된 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 스토퍼는 스토퍼 축에 축설되어 회동 가능하게 되고, 상기 스토퍼는 제1스프링부재의 탄성력에 의해 래칫 기어와 상시 접촉되며, 상기 하박 플레이트의 소정 위치에는 하박 플레이트의 회전 중 상기 스토퍼와 터치되어 스토퍼와 래칫 기어의 접촉을 해제하는 스토퍼 작동 핀이 구비된 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 상박 플레이트의 일측에 상기 스토퍼와 래칫 기어의 접촉 해제시 상기 스토퍼를 고정하는 홀더가 구비된 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 홀더는 홀더 축에 축설되어 회동 가능하게 되고, 상기 홀더는 제2스프링부재의 탄성력에 의해 스토퍼를 고정하며, 상기 하박 플레이트의 소정 위치에는 하박 플레이트의 회전 중 상기 홀더와 터치되어 홀더를 회동시킴으로써 스토퍼의 고정을 해제하는 홀더 작동 핀이 구비된 것을 특징으로 하는 팔 관절 과부하 감소를 위한 운반 보조기.
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