KR100203211B1 - 조절가능한전도성신체스트랩 - Google Patents

Abstract

용이하게 조절할 수 있고 탄성적으로 연장 가능한 전기 전도성 밴드를 이용하는 조절가능한 전도성 신체스트랩은 서로 유지되어 접지용 코드에 결합하는 데 적합하며, 이런 접지용 코드는 착용자의 수족과 효율적으로 360°의 전기 접촉 및 전도성을 부여하고 또한 신체스트랩은 소망한다면 전도성 플레이트와 접촉하여 고착된 밴드의 제1단부를 갖고 이런 전도성 플레이트는 제2단부를 관통하는 톱니를 갖는다.

Description

조절 가능한 전도성 신체 스트랩

제1도는 본 발명의 신체 스트랩의 등축도.

제2도는 폐쇄 위치에서의 기계적 접속기의 확대 등축도.

제3도는 개방 위치에서의 커버의 점선으로 표시된 스트립재를 갖는 기계적 접속기의 확대 등축도.

제4도는 금속 커버 플레이트 하부면을 상세하게 도시하기 위해 부분적으로 절단한 기계적 접속기의 저면도.

제5도는 기계적 접속기의 미부의 단면도.

제6도는 본 발명의 조절 가능한 전도성 신체 스트랩에 사용되는 기계적 접속기의 등축 전개도.

제7도는 폐쇄된 위치에서의 기계적 접속기를 도시하는 본 발명의 조절 가능한 전도성 신체 스트랩의 기계적 접속기의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 신체 스트랩 14 : 접속기

15 : 스냅 패스너 32 : 플레이트

33 : 톱니 35 : 측벽

본 발명은 전기 전도성 신체 스트랩에 관한 것으로, 특히, 360°의 전기 접촉 및 연속성을 제공하는 조절 가능한 탄성 전기 전도성 팔목 스트랩에 관한 것이다.

정전하가 존재할 때 및 이 정전하가 방전할 때, 특정 산업 분야 폭발성 물질을 취급하는 곳이나 전자 제조 또는 조립 공장에서 심각한 문제가 대두될 수 있다. 흔히 매일 근무하는 환경에서 작업하는 사람은 예컨대 서로 다른 목적으로 동분서주할때 수천 볼트의 정전하 전위를 형성하게 된다. 상기와 같은 환경에서 근무하는 사람이나 시설물은 이러한 전하가 형성될 때 위험하다. 폭발성 물질을 취급하는 환경에서는 근본적으로 위험이 따른다. 전자 집적회로(소자) 산업에서, 전하가 형성된 사람 또는 시설물은 정전하 감지 전자소자 근처에서 또는 정전하 감지 전자 소자를 통해 방전할 수 있다. 예컨대, 정전하가 형성된 사람은 정전하 감지 소자를 소지하여 그 사람으로부터 여러 전위에서 접지 작업 표면상에 상기 소자를 배치한다. 접촉 순간에, 수천 볼트의 전위차가 정전하가 형성된 사람으로부터 접지 작업 표면에서까지의 상기 소자 양단에 존재한다. 발생된 전계 근처 또는 통과 전류가 상기 소자를 손상시킬 수 있다. 상기 소자에 가해진 손상은 고장을 일으키거나 더 악화시켜서 소자의 동작 특성 또는 신뢰도를 저하시킬 수 있다. 그결과, 이 분야의 설비는 표준 이하 또는 신뢰도가 저하될때 많은 비용이 드는 재작업을 하거나 손상을 입게 된다.

사람에게 형성되는 정전하를 제어하는데 사용되는 장치는 개인에게 착용될 수 있는 신체 스트랩 또는 팔목 스트랩이다. 신체 스트랩은 피부와 접촉하는 면에 전도성이 있어 전기 접속점을 제공한다. 따라서, 전지 접지 코드는 접속기 또는 그 자체의 코드에 형성된 소정의 제한 저항값을 통해 접지 전위에 스트랩을 접속하는 스트랩에 접속될 수 있다. 그러한 접속으로, 신체 스트랩은 정전하가 위험 레벨에 도달하기 전에 개개인에게 누적된 정전하를 접지로 흘러보냄으로써 동작한다.

종래 기술의 신테 스트랩은 Christiansen 등에 의해 전도성 탄성 신체 스트랩이란 명칭의 미합중국 특허 제 4, 398, 277호에 기재되어 있다. Christiansen 등의 신체 스트랩은 그 스트랩이 접속되는 신체 일부 즉 팔목을 둘러싸는 폐쇄루프로 형성된 직물 밴드로 구성되어 있다. 이 직물은 피부와 접촉하는 폐쇄루프의 내부 표면에 전기 전도성을 갖게 된다. 기계적 접속 메카니즘은 스트랩에 부착될 수 있는 전기 접지 코드와 직물의 전도성 내부 표면 사이에 전가 접속을 제공한다. 이 직물은 신체 스트랩이 손의로 벗겨지도록 확장하게 인에이블할 수 있는 탄성 재질이고, 팔목 주위를 아늑하게 할 수 있다.

Christiansen 등의 특허에 기재된 신체 스트랩에서, 직물의 대향 단부는 기계적 접속기에 영구히 고착된다. 접속기의 본체는 직물을 죄고 커버가 고착될 때 접속기에 직물을 유지하는 돌출부를 갖는다. 따라서, 합성 신체 스트랩은 고정된 크기의 폐쇄 루프로 형성된다. 직물이 자체의 고유 탄성 정도의 제한치를 갖고 있기 때문에, 신체 스트랩에 대한 폐쇄 루프의 크기 영역이 제공된다. 이에 따라 신체 스트랩을 복수의 크기로 구비할 필요가 있다. 또한, 직물의 탄성 특성은 그의 탄성 또는 전기 전도성 특성이 파괴되기 전 직물의 사용에 대한 고정된 수명을 의미한다. 직물이 접속기에 고착될때 직물의 대체물은 신체 스트랩 전체의 대체를 요구한다.

미합중국, 미네소타, 세인트폴에 소재하는 3M에 의해 시판된 Charge-Guard 2200 시리즈의 정적 제어 팔목 스트랩은 Christiansen 등(Charge-Guard 는 미네소타, 세인트폴에 소재하는 3M 의 등록표시임)의 특허에 기재된 바와 같이 구성된다. Charge-Guard 정적 제어 팔목 스트랩에 있어서, Christiansen 등의 특허에 기재된 돌출부(32)의 단부는 직물이 접속하기에 고착되도록 돌출부 단부를 버섯꼴(mushroom)에 정위치된 후 음속 용접된다.

Breidegam의 Woven Stretchable Grounding Strap이란 명칭의 미합중국 특허 제 4,577,256호는 정전하 누적을 제어하는데 사용되도록 설계된 팔목 스트랩을 기재하고 있다. 상기 Breidegam 스트랩은 그 크기가 조절될 수 있는 걸쇠를 갖는다. 조절 가능한 걸쇠는 2개 이상의 상이한 크기의 팔목 스크랩 모델 제조 필요성을 방지한다. 따라서, 이런 스트랩은 개개의 착용자의 팔목 둘레에 꼭 맞게 조절되는 것이 필요하다. 부주의로 또는 고의 로 잘못 조절될 경우, 적절한 정전기 방지책이 실행될 수 없다. Breidegam의 스트랩에 있어서, 직물의 일단부는 걸쇠에 영구적으로 고착되고 플레이트 및 리벳에 의해 유지된다. 따라서, 직물의 제1단부는 스트랩의 전체 수명을 위해 공장에서 고정된다. 직물의 제2단부는 직물의 고착을 위한 톱니를 선택적으로 갖고, 폐쇄 잼이 직물을 정위치에 유지할때 피봇으로 장착된 게이트에 의해 걸쇠에 계합된다. Breidegam의 특허에 기재된 바와 같이, 피봇으로 장착된 잼 또는 웨지는 오버센터 장치로 칭해진다. 이들 장치는 잼 대 공구대에 대한 필요한 지렛대비를 가진 편심의 피봇을 사용하여 잼부재와 반작용 부재간에 직물을 삽입시켜 작동한다. Breidegam의 특허에 기재된 바와 같은 스트랩의 한가지 문제점은 이런 스트랩이 피부와 360° 전기 접촉하지 않고 직물이 오직 일단부에 접속된다는 것이다. 전기 접속이 직물의 고정 일단부로부터 외측 코드에만 제공되기 때문에, 직물의 내부면과 접촉하는 소정의 전하는 고정 단부에 도달할때까지 한방향으로만 스트랩 주위를 이동해야 한다. 몇몇 예에서, 이러한 것은 접지 스트랩에 접속되기 전에 전하가 하나의 통로만을 따라서 직물 주위 전체에 흐르도록 하는 것이 필요하다. 여러가지 이유로 인해 직물의 전기 전도성은 일반적으로 팔목 스트랩 접지 시스템에서 가장 약한 링크이기 때문에, 피부 접촉면에 대한 직물과 함께 상기 방식의 전도성만이 큰 문제가 된다. Breidegam의 스트랩의 또 다른 문제점은 피봇으로 장착된 비전도성 걸쇠가 경제적으로 제조하는데 적합하지 않다는 것이다. 작용된 힘 때문에, 피봇점은 꽤 단단하게 제조될 필요가 있다. 미합중국 특허 제 4,845,588호에는 밴드가 백 플레이트(32)상의 몰딩된 부분내에 있는 리세스에 배치되는 조절 가능한 팔목 스트랩이 기재되어 있다. 커버(42)가 스트랩 및 스파이크(40)를 갖는 바상에 덮여질때, 커버는 스트랩이 백 플레이트(32)와 더 밀접하게 접촉되도록 한다. 상기 스파이크(40)는 커버와 무관하게 당겨지도록 스트랩을 유지한다. 상기 밴드는 팔목과 360° 접촉한다.

또 다른 종래 기술로는 the simco Trustat^tmlay-in band로 명명된 미합중국, 펜실바니아 19440, 하트필드에 소재하는 심코 컴패니로부터 시판된 팔목 밴드를 들 수 있는데, 그 밴드는 몰딩된 헤드의 개구에 종결된 일단부를 갖는 전도성 물질의 스트립을 구비하고, 하부벽의 에지에 인접한 슬롯형 개구를 가지며, 전도성 금속의 백 플레이트는 하부벽의 상기 슬롯형 개구로 통과된 주름진 에지를 갖고, 코드 스냅용 고정 리벳이 금속 백 플레이트, 헤드의 하부, 스트립 코드 스냅과 계합하는 헤드의 상부면을 통해 배치되어 부재를 서로 유지시킬때 헤드의 상부벽에 대해 스트랩의 단부에 삽입된 금속 플레이트의 주름진 단부상의 톱날형 에지를 구비한다. 이런 팔목 스트랩은 스트립의 s자 휨부재를 배치시키기 위해 힌지 커버상의 2개의 리브사이에 배치된 횡의 연장 바를 갖는 돌출 하부 플레이트를 구비한 미부를 포함하여 스트립의 타단부를 상기 구조물의 본체에 유지시킨다. 스트립의 제2단부와 접속기의 미부의 금속 백 플레이트 사이에는 소정의 접촉이 형성되지 않는다.

본 발명은 미합중국 특허 제 4,845,585호의 밴드를 수정한 것으로서 팔목에서 밴드와 접속기 사이에 360°의 접촉과 전도성을 확실하게 형성되는 것으로 스트랩을 개선한 것이다.

본 발명은 정전하 축적을 제어하는데 유용한 신체 스트랩을 제공한다. 이런 신체 스트랩은 사용자의 팔목에 적합하고 피부와 360°의 전기 접촉과 연속성을 제공하며, 직물의 단부를 어려움없이 고착 유지시키기 위해 원한다면 단지 직물만을 대체 가능하게 하기 위해 사용자 개개인에 의해 용이하게 한번에, 또는 반복적인 측정을 제공한다.

따라서, 본 발명의 효과는 사용자의 수족과 360° 접촉하는 조절 가능한 전도성 신체 스트랩을 제공한다. 스트랩은 제1단부와 제2단부를 가진 스트립재를 갖는다. 이런 스트립재는 적어도 일표면에서 전기 전도성을 띠고 탄성적으로 횡방향으로 연장 가능하며 스트립재가 신체 일부를 출러싸도록 인에이블하는 최소한의 길이로 구성된다.

기계적 접속기는 폐쇄 루프의 내부를 행해 형성된 전도성면을 갖는 스트립재를 갖는 폐쇄 루프를 형성하기 위해 스트립재의 제1및 제2단부를 수용한다. 기계적 접속기는 헤드부와 미부를 갖는 본체를 포함한다. 헤드부는 스트립재의 제1단부를 수용하고 미부는 스트립재의 제2단부를 수용한다. 헤드부는 스트립재의 제1단부를 수용하는 리세스를 포함하는데, 이런 리세스는 스트립재가 삽입 및 고착되는 복수의 스파이크로 형성된다. 기계적 접속기의 미부는 스트립재의 제2단부가 관통되는 플레이트를 포함한다. 이 플레이트는 스트립재가 신체 일부 둘레에 꼭 맞게 조여진후 스트립재를 삽입하는 그 에지에 형성된 복수의 돌출형 톱니 또는 스파이크를 갖는다. 접속기의 미부는 또한 스트립을 고착시키기 위한 스파이크를 갖는 바를 구비한다. 기계적 접속기의 이런 미부는 그위의 스트립제를 트랩핑하는 바와 플레이트의 스파이크상에 고착될 수 있는 힌지 커버를 추가로 포함한다. 이 플레이트는 헤드의 리세스에 또한 배치되는 전도성 백 플레이트이며, 헤드의 하부 표면 또는 리세스의 베이스에서 헤드상에 형성된 스파이크에 대해 스트립을 유지한다. 전기 접속 메카니즘은 전도성 신체 스트랩을 접지에 접속시킬 수 있는 전기 케이블용 접속점을 제공하는 스트립재에 연결된다. 접속기의 백 플레이트는 또한 제2커버를 형성하고, 코드 접속기 패스너에 의해 기계적 접속기의 헤드부에 고착될 때, 스파이크상에 스트립재의 제1단부를 고착시킨다. 백 플레이트의 타단부에 형성된 스파이크는 360° 전기 연속성과 360°의 전기 접촉을 피부에 제공하는 스트립재의 제2단부와 양의 접촉을 형성한다. 힌지 커버는 폐쇄될때 플레이트상에 형성된 톱니의 양측면상을 통과하도록 이격된 횡의 리지를 갖는다. 횡의 리지는 힌지 커버가 폐쇄될때 금속 커버 플레이트상의 스파이크와 전기 접촉해서 스트립재를 유지한다. 기계적 접속기의 힌지 커버는 미부의 한 측벽에 힌지가능하게 부착되고 해제 가능 훅에 의해 다른 벽에 고착된다.

전술한 본 발명의 효과, 장점, 구성 및 작용은 첨부 도면과 다음 기재 사항으로부터 보다 명확해질 것이다.

조절 가능한 전기 전도성 신체 스트랩(10)이 제1도에 도시되어 있다. 신체 스트랩(10)은 신체의 일부분 즉 손목 또는 발목 둘레에 꼭 맞도록 설계된 폐쇄 루프로 형성된다. 이 루프는 접속기(14)에 의해 루프로 형성되는 스트립재(12)로 형성된다. 접속기(14)는 스트립재(12)의 양단부를 유지하는 기계적인 접속과 신체 스트랩(10)의 외부 접속점을 접지 전위에 제공하는 전기 접속 메카니즘 또는 스냅 패스너(15)를 형성한다.

스트립재(12)의 내부 표면(16)은 전기 전도성을 띠고 이 내부 표면이 정위치에 있을 신체 스트랩(10)의 각 착용자의 피부와 밀접하게 접촉된다. 따라서, 착용자에 누적되는 정전하가 착용자의 피부로부터 양방향으로 접속기(14)에 전달되는 신체 스트랩(10)의 전도성 내부 표면(16)까지 전송될 수 있고 접지용 코드를 접속하기 위해 스냅 패스너(15)를 통해 접지에 전도시키기 위해 사용될 수 있다. 스트립재(12)는 신체 스트랩(10)의 밴드 부분을 형성하기 위해 짜여진 직물 또는 니트 직물과 같이 소정의 적절한 탄성 전기 전도성 물질로 형성된다. 일 실시예에서, 스트립재(12)는 탄성 및 전기 전도성 섬유를 포함하는 니트 직물이다. 선택적으로 스트립재(12)는 또한 신축성 직물로 구성될 수 있다.

스트립재(12)의 제1단부(20)는 접속기(14)의 몰딩된 본체의 헤드부(22)에 기계적으로 고착된다. 스트립재(12)의 제2단부(24)는 접속기(14)의 미부(26)에 조절 가능하게 고착된다.

제2도 및 제3도에는 접속기(14)의 상세한 설명이 보다 알기 쉽게 예시되어 있다. 스트립재(12)의 제1단부(20)는 접속기(14)의 헤드부(22)에 고착된다. 이런 방법으로 고착된 제1단부(20)는 반영구적으로 고착되어 접속기(14)의 해체시에만 접속기(14)로부터 스트립재(12)의 제1단부를 분리시킬 수 있다. 신체 스트랩(10)은 접속기(14)의 헤브부(22)에 반영구적으로 고착되는 스트립재(12)의 제1단부(20)를 가지고 공장에서 제조될 수 있다. 이러한 것은 제4도에 상세하게 도시되어 있는데, 여기에서 스트립재(12)의 제1단단부(20)가 접속기(14)의 헤드부(22)의 리세스(28)에 형성된다. 스트립재(12)는 금속 백 플레이트(32)가 스터드(34)를 통해 접속기(14)와 스냅 페스너(15)에 고착될 때 접속기(14)내의 스트립재(12)에 제1단부(20)를 고착시키도록 설계된 복수의 스파이크(30)에 삽입되게 한다. 스터드(34)와 스냅 패스너(15)는 스트립재(12)의 내부 표면(16)으로부터 금속 플레이트(32), 스냅 패스너(15) 및 계속하여 외측 코더(도시 생략)에 의해 접지 전위로 전기를 전도하는 금속이다.

제6도에 가장 명확하게 예시된 바와 같이 형성된 플레이트(32)는 헤드부(22) 아래의 접속기 본체에 적합하고 미부(26)로 연장하는 금속으로 형성된다. 플레이트(32)는 플레이트를 신장시키기 위해 상부 방향으로 구부러진 측면 플랜지를 갖는다. 이 플랜지는 스냅 패스너(15)용 리벳의 샤프트(34)를 수용하는 홀 및 스트립재(12)의 일단부(20)에 대해 리세스를 형성하는 헤드부의 벽내에 적합하다. 미부(36)로 연장하는 플레이트(32)의 연장 단부에서 플레이트는 플레이트(32)의 에지를 따라 이격된 직립 톱니 또는 스파이크(33)로 형성된다. 이 톱니(33)는 스트립(12)을 관통하도록 원형 상단부로 형성되고 그 내부에 전도성 섬유와 양호한 전기 접촉을 생성할 때 스트립의 섬유를 절단 또는 마모시키는 경향을 감소하도록 형성되어 있다.

제2도 및 제3도를 참조하면, 스트립재(12)의 제2단부(24)는 접속기(14)의 미부(26)에 있는 있는 2개의 이격된 벽(35,36) 사이에 형성된 리세스에 위치된다. 접속기(14)의 미부(26)는 횡 바(38)로부터 외측으로 연장하는 복수의 스파이크(40)에 장착된 횡 바(38)를 포함한다. 스트립재(12)의 제2단부(24)는 미부(26)의 벽(35,36) 사이에 연장하는 횡 바(38) 및 톱니(33)상을 통과한다.

스트립은 스트립재(12)가 사용되는 신체 부위에 견고하게 조여질 때까지 당겨진다. 스트립재(12)가 사용되는 신체 부위에 견고하게 조여질 때까지 당겨진다. 스트립재(12)가 조여질 때까지 부호 44에서와 동일하게 미부(26)의 측벽(36)에 힌지된 커버(42)는 스트립의 제2단부에서 폐쇄된다. 커버(42)에는 커버(42)를 측벽(35)에 고착시키기 위해 힌지와 대향한 단부에 훅(46)이 제공된다. 제6도에 도시된 바와 같이, 제2벽(35)는 훅(46)을 수용하고 훅 단부상의 멈춤쇠가 벽(35) 또는 다른 적절한 돌출부 아래에 고정시키는 리세스(45)가 제공된다. 힌지 커버(42)는 폐쇄 상태에 있을때 스파이크(40)의 팁을 수용하는 것은 스파이크(40)가 구부러지는 것을 방지하고 스트립재(12)를 접속기(14)로부터 이완되게 한다. 또한, 힌지 커버(42)는 제7도의 단면도로 도시한 바와 같이 백 플레이트(32)상의 톱니(33)와 바(38)상의 스파이크(40)에 스트립재(12)를 보다 밀접하게 전기 접촉시키기 위해 횡 바(38)의 각 측면상의 하나에 배치될 커버상의 이격된 횡의 리지(50,51)를 갖는다. 바(38)는 고정된 이격 관계로 벽(35,36)을 유지하게 하고 스트립재(12)를 플레이트 부재의 톱니(33)에 압축시키기 위해 및 플레이트 부재의 이동을 감소시키기 위해 커버상의 힘을 감속시킨다. 제7도에는 스트립재(12)를 톱니(33)에 삽입 및 백 플레이트(32)와 스트립재(12)의 제1 및 제2단부(20,24)간의 전기 접촉이 도시되어 있는데, 제1 및 제2단부(20,24)는 신체 스트랩(10)에 의해 사용자의 수족에 피부 접촉 및 360°의 전기 연속성을 형성하는 효과를 야기한다.

임의적으로 스트립재(12)의 제2단부(24)는 제7도에 도시된 바와 같이 전기 전도성면이 신체 스트랩(10)의 외부 표면에 존재하지 않도록 힌지 커버(42)의 에지와 적어도 같은 높이로 깍아져 형성된다.

접속기(14)의 본체를 형성하는 물질은 플라스틱 물질 즉 정적 해리 물질이다. 대체로, 이런 물질은 단위 면적당 10⁸-10¹⁴Ω의 표면 저항치를 가질 경우 정적 해리된다. 예컨대, 사용될 수 있는 정적 해리 물질은 하이그로스코픽 나일론과 탄소가 함유된 폴리프로필렌을 포함한다.

Claims (1)

1. 제1단부 및 제2단부를 갖는 스트립제를 구비하는데, 상기 스트립재는 적어도 일 표면에 전기 전도성을 띠며, 횡의 방향으로 탄성적으로 연장하고, 상기 스트립재가 신체 일부분을 둘러싸도록 인에이블하는 최소 길이를 가지며; 상기 스트립재의 상기 제1단부 및 제2단부를 수용하여 폐쇄 루프를 형성하고 상기 폐쇄 루프가 내측에 상기 적어도 일 표면을 갖는 스트립재로 구성되는 몰딩된 기계적 접속기를 구비하는데, 상기 기계적 접속기는 제1단부를 수용하고 수용된 상기 스트립의 제2단부 사이에 이격된 벽 부재로 형성된 돌출형 미부를 갖는 헤드를 포함하고; 상기 기계적 접속기의 헤드는 상기 스트립재의 제1단부를 수용하는 리세스를 가지며; 상기 기계적 접속기의 미부는 상기 벽 부재중 하나에 힌지된 커버와 상기 스트립의 제2단부에 피봇될때 상기 벽 부재의 다른 하나에 고착되 휨 부재를 갖고; 루프의 내부 표면에 대해 배치되어 상기 헤드에 대하여 상기 스트립의 상기 제1단부를 압착하고, 상기 벽 부재간의 제2단부를 지지하는 전도성 플레이트 부재를 구비하는 조절 가능한 전도성 신체 스트랩에 있어서, 상기 플레이트 부재는 그 단부에 형성된 톱니를 가지며, 상기 톱니는 상기 스트립의 제2단부를 통과하고, 상기 벽 부재 사이에 배치되며 상기 스트립과 전기 접촉하며, 제2단부가 상기 커버에 무관하게 당겨지는 것을 제한하는 것을 특지으로 하는 조절 가능 전도성 신체 스트랩.