KR100605069B1 - 압축 요소를 갖는 보유 조립체 및 사용 방법 - Google Patents

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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

가요성 기판 상에 물품을 보유하기 위해 압축 요소를 사용하는 압축 요소와 보유 조립체가 개시된다. 압축 요소에 의해 기판 상에 보유된 물품을 포함하는 조립체의 제조법이 또한 개시된다. 보유 조립체, 압축 요소 및 방법은 예컨대 기계적인 스테이플을 대신한다. 보유 조립체, 압축 요소 및 방법은 기판을 관통하지 않고 가요성 기판의 표면에 탄성 물품을 부착하는데 특히 유용하다. 가요성 기판의 표면에 탄성 물품을 부착하는 것의 한 예는 호흡장치에 탄성 스트랩을 부착하는 것이다.
압축 요소, 보유 조립체, 가요성 기판, 탄성 물품, 부착, 호흡장치

Description

압축 요소를 갖는 보유 조립체 및 사용 방법 {RETENTION ASSEMBLY WITH COMPRESSION ELEMENT AND METHOD OF USE}
본 발명은 (ⅰ) 압축 요소, 가요성 기판 및 압축 요소와 가요성 기판 사이에서 압축된 물품을 포함하는 보유 조립체, (ⅱ) 가요성 기판에 물품을 부착하는 것을 가능하게 하는 압축 요소, (ⅲ) 압축 요소에 의해 기판 상에 보유된 물품을 포함하는 조립체의 제조법에 관한 것이다.
사용자에 의해 착용되도록 설계된 호흡장치(respirator)와 같은 장치와 다른 물품들은 사용자에 장치를 고정하기 위한 탄성 스트랩에 종종 의존된다. 사용자에 의해 호흡된 공기를 여과하도록 설계된 호흡장치의 경우에, 호흡장치와 착용자의 얼굴 사이에서 기밀되거나 거의 기밀 밀봉됨이 바람직하다. 탄성 스트랩을 사용하는 이러한 장치들에서, 스트랩은 꼰 면-탄성 밴드, 고무 밴드(예컨대, 천연 고무 또는 폴리이소프렌), 또는 압출된 열가소성 탄성중합체 재료[예컨대, 쉘 오일 컴퍼니(Shell Oil Company)로부터 입수 가능한 크라톤(KRATON)]의 형태로 제공될 수 있다.
호흡장치에 스트랩을 부착하는 방법은 스트랩의 구조에 따라 다양하다. 예컨대, 꼰 스트랩은 통상적인 금속 스테이플을 사용하여 호흡장치에 스테이플되거나, 호흡장치 상에 꿰매지거나, 또는 호흡장치 상에 위치된 버클에 삽입될 수 있다. 스트랩은 또한 호흡장치에 직접 용접될 수 있다. 이 예에서, 스트랩은 통상 열가소성 탄성중합체로 제조된다. 이 분야에서 스테이플링 및 용접이 통상적이더라도, 양 기술은 여러 단점을 갖는다.
호흡장치 또는 다른 가요성 기판에 탄성 스트랩을 기계적으로 스테이플링하는 것은, 호흡장치 상에 스트랩을 정밀하게 보유하고 위치시키는 동안 스테이플의 절단, 성형, 구동 및 클린칭이 요구되는 복잡한 작업이다. 연속 운동 기계에서 기계적인 스테이플링은 처리량 감소의 결과를 가져오는 스테이플링되는 호흡장치가 정지되는 것을 요구할 수 있다. 대안으로, 스테이플러는 라인 속도에 맞추어, 호흡장치를 따라 (호흡장치에 대해 0의 상대 속도로) 이동될 수 있다. 그러나, 스테이플러의 이동은 스테이플러의 질량과 크기 때문에 장치 설계와 보수에 심각한 문제를 일으킨다. 스테이플은 또한 빈번하게 잼을 발생시키고 잼은 기계로부터 제거되기 어려울 수 있다.
기계적인 스테이플의 다른 단점은 기판 두께를 기초로 다른 다리 길이가 요구된다는 것인데, 더 두꺼운 기판은 더 긴 다리의 기계적인 스테이플을 요구하고 더 얇은 기판은 더 짧은 다리의 기계적인 스테이플을 요구한다.
기계적인 스테이플의 또 다른 잠재적인 문제점은 호흡장치의 필터 매체가 스테이플이 호흡장치 돔(dome)에 스트랩을 직접적으로 부착하기 위해 사용될 때 기계적인 스테이플에 의해 통상 관통된다는 것이다. 스테이플 다리가 기판을 관통한 구멍은 몇몇 제조업자와 사용자의 근심의 원인이 될 수 있는 잠재적인 누설 경로이다.
호흡장치에 스트랩을 직접적으로 용접하는 것의 문제는 a) 호흡장치에 스트랩의 불일치된 부착, b) 스트랩과 호흡장치 사이의 접착 불량이다. 또한, 호흡장치에 스트랩을 직접 용접하는 것은 스트랩 재료의 선택을 폴리이소프렌과 같은 다른 재료와 비교할 때 특정 성질, 예컨대 열 저항이 부족한 열가소성 탄성중합체로 한정한다.
본 발명은 (ⅰ) 압축 요소, 가요성 기판 및 압축 요소와 기판 사이에서 압축된 물품을 포함하는 보유 조립체, (ⅱ) 가요성 기판에 물품을 부착하는 것을 가능하게 하는 압축 요소, (ⅲ) 압축 요소에 의해 기판 상에 보유된 물품을 포함하는 조립체의 제조법을 제공한다. 본 발명의 보유 조립체, 압축 요소 및 방법은 예컨대 기계적인 스테이플을 대신한다. 보유 조립체, 압축 요소 및 방법은 기판을 관통하지 않고 가요성 기판의 표면에 탄성 물품을 부착하는데 특히 유용하다. 가요성 기판의 표면에 탄성 물품을 부착하는 것의 한 예는 호흡장치에 탄성 스트랩을 부착하는 것이다.
본 발명의 압축 요소는 가요성 기판의 표면 상에 물품을 견고히 보유할 수 있다. 기판에 압축 요소를 부착하는 동안 및 그 후에 압축 요소의 후방에서 가요성 기판이 팽팽하게 유지된다는 것이 가정된다. 물품은 압축 요소와 팽팽한 가요성 기판 사이에서 압축된다. 그러나, 본 발명이 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된 이론에 의해 한정되지 않아야 함을 알아야 한다.
일 태양으로, 본 발명은 제1 및 제2 주요 표면을 갖는 가요성 기판과 기판의 제1 주요 표면 상에 위치된 압축 요소를 포함하는 보유 조립체를 마련한다. 압축 요소는 압축 요소 전방면 상의 클램핑 영역, 압축 요소 전방면 상의 제1 및 제2 접착 영역을 포함한다. 접착 영역은 클램핑 영역의 대향 측면들 상에 위치되고, 기판의 제1 주요 표면에 접착된다. 조립체는 기판의 제1 주요 표면과 압축 요소의 클램핑 영역 사이에 위치된 적어도 하나의 물품을 더 포함하고, 물품은 가요성 기판과 클램핑 영역 사이에서 압축된다.
제2 태양으로, 본 발명은 전방면과 후방면을 갖는 본체, 본체의 전방면 상의 클램핑 영역을 포함하는 압축 요소를 마련한다. 압축 요소는 압축 요소의 전방면 상의 클램핑 영역의 대항 측면들 상에 위치된 제1 및 제2 접착 영역을 또한, 포함하고, 접착 영역 각각은 적어도 하나의 에너지 디렉터를 포함한다. 압축 요소는 요소 본체의 전방면 내에 제1 및 제2 채널을 더 포함하는데, 제1 채널은 제1 접착 영역과 클램핑 영역 사이에 위치되고 제2 채널은 제2 접착 영역과 클램핑 영역 사이에 위치된다.
제3 태양으로, 본 발명은 가요성 기판 상에 보유된 물품을 포함하는 조립체를 제조하는 방법을 제공한다. 방법은 전방면과 후방면을 포함하는 본체를 갖는 압축 요소를 마련하는 단계를 포함한다. 압축 요소는 본체의 전방면 상의 클램핑 영역과 본체의 전방면 상의 제1 및 제2 접착 영역을 또한, 포함한다. 제1 및 제2 접착 영역은 클램핑 영역의 제1 및 제2 측면 상에 위치된다. 방법은 가요성 기판의 표면 상에 물품을 위치시키는 단계를 더 포함하고, 물품의 대향 측면들 상에 위치된 제1 및 제2 접착 영역을 갖는 물품 상의 압축 요소의 클램핑 영역을 위치시키는 것이 후속된다. 물품은 그 후에 압축 영역이 가요성 기판에 부착되는 동안 압축 요소의 클램핑 영역과 가요성 기판 사이에서 압축된다. 결과적으로, 압축 요소는 제1 및 제2 접착 영역에서 가요성 기판에 부착되고 물품은 클램핑 영역과 가요성 기판 사이에서 보유된다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 특성 및 장점은 본 발명의 다양한 설명적인 실시예와 본 발명의 방법에 대해 이하에 더 완전히 설명된다.
용어
본 발명을 참조하여, 다음의 용어들이 이하에 기재되는 바와 같이 정의된다.
"접착 부착"은 접착제를 사용하여 2개의 물품을 부착하는 것을 의미한다.
"접착"과 그의 변경은 용접(초음파적, 화학적 등), 접착 부착 및 기계적인 연결 등을 포함하는, 그러나 이에 한정되지 않는, 임의의 적절한 기술에 의해 부착하는 것을 의미한다.
"접착 영역"은 가요성 기판에 접착 가능한 압축 요소 상의 영역을 의미한다.
"클램핑 영역"은 가요성 기판에 대하여 물품의 클램핑을 가능하게 하는 압축 요소 상의 영역을 의미한다.
"압축"과 그의 변경은 압축되지 않은 상태 또는 형상으로부터 압축함으로써 물품을 변형하는 것을 의미한다.
"압축 요소"는 물품의 어느 일 측면 상의 가요성 기판에 접착되고 적어도 2개의 접착 영역과 적어도 하나의 클램핑 영역을 포함하는 물품을 의미한다.
"탄성"은 적어도 한 치수의 길이가 적어도 1.2배 신장될 수 있고, 그 후에 변형 응력이 제거된 후 1분 이내에 원래의 크기와 형상을 대체로 회복할 수 있는 재료를 의미한다.
"가요성 기판"은 기판에 부착된 압축 요소만큼 뻣뻣하거나 단단하지 않은 기판을 의미한다(예컨대 이하에 설명되는 바와 같이 압축 요소의 부착 중에 기판에 유도된 장력이 압축력이 제거된 후에 보유될 수 있다) .
"폴리머"는 균질 중합체, 공중합체 또는 폴리머 혼합물을 포함한다.
"폴리머성"은 적어도 하나의 폴리머를 포함하고 폴리머 이외에 다른 가능한 성분을 포함하는 것을 의미한다.
"호흡장치"는 오염물이 착용자의 호흡기관으로 들어오는 것을 방지하기 위해 그리고/또는 다른 사람이나 사물이 호흡 중에 착용자에 의해 배출된 병원균 또는 다른 오염물에 노출되는 것을 막기 위해 사람의 호흡기에 착용되는, 여과 안면 마스크를 포함하나 이에 한정되지 않는, 시스템 또는 장치를 의미한다.
"직조된 표면"은 예컨대, 몇몇 구조(리지, 물고기 비늘 패턴 등과 같은), 끝손질(커널 패턴 등과 같은), 또는 표면 상에 고정된 추가적인 성분(예컨대 미립자 등)을 포함하는 평면의 매끄럽지 않은 표면을 의미한다.
"용접"은 용해 또는 용융에 의해 2개의 물품을 부착하는 것을 의미한다.
도1은 본 발명에 따른 압축 요소(10)의 전방면의 평면도이다.
도2는 도1의 선 2-2를 따라 취한 도1의 압축 요소(10)의 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 방법으로 사용하기 위한 압축 요소(10)의 롤(50)의 측 면도이다.
도4는 본 발명에 따른 다른 압축 요소(110)의 전방면의 평면도이다.
도5는 도4의 선 5-5를 따라 취한 도4의 요소(110)의 측면도이다.
도6은 도4의 선 6-6을 따라 취한 도4의 요소(110) 일부의 확대된 부분 단면도이다.
도7은 본 발명에 따른 다른 압축 요소(210)를 도시한다.
도8은 본 발명에 따른 또 다른 압축 요소(310)를 도시한다.
도9는 본 발명에 따른 압축 요소(410)의 사용법을 도시한다.
도10은 탄성 스트랩 위의 가요성 기판에 부착된 압축 요소(410)의 사시도이다.
도11은 머리띠(592)가 호흡장치 본체(594)에 직접 부착된 호흡장치(590)를 도시한다.
도12는 머리띠(692)가 호흡장치 본체(694)를 둘러싸는 귀 부분 (696)에 부착된 호흡장치(690)를 도시한다.
본 발명의 압축 요소와 방법은 압축 요소가 가요성 기판 표면에 부착되는 동안 압축 요소와 기판 표면 사이에서 물품을 압축함으로써 가요성 기판의 표면 상에 물품을 견고히 부착하는데 사용될 수 있다. 이론에 의해 제한되는 것을 바라지 않는다 해도, 물품의 압축은 압축 요소 아래에서 장력으로 가요성 기판이 팽팽하거나 위치되게 한다는 것이 가정된다. 압축 요소의 부착이 완료된 후 그리고 압축 요소와 가요성 기판 사이에서 물품을 압축하기 위해 사용된 외력이 제거된 후에 가요성 기판 내의 팽팽함 또는 장력이 유지된다.
본 발명이 이하에 호흡장치에 탄성 스트랩을 부착함에 관하여 설명되더라도, 본 발명의 압축 요소와 방법은 물품이 가요성 기판의 표면에 대하여 고정되어야 하는 다양한 상황에 또한, 적용 가능하다. 기판에 고정된 물품은 탄성, 비탄성일 수 있고, 또는 탄성 및 비탄성 성분 모두를 포함할 수 있다. 기판은 하나 이상의 층의 직포 또는 부직포의 섬유 폴리머성 재료를 포함할 수 있다. 또한, 섬유 폴리머성 재료는 다공성 또는 비다공성일 수 있다. 몇몇 이러한 물품의 예는 호흡장치, 마스크, 의복(예컨대 수술 가운), 수술용 그리고 다른 드레이프 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
도1은 본 발명의 압축 요소(10)에 대한 하나의 설명적인 실시예의 평면도이다. 도2는 도1의 2-2를 따라 취한 요소(10)의 측면도이다. 요소(10)는 제1 접착 영역(30)과 제2 접착 영역(40) 사이에 위치된 클램핑 영역(20)을 포함한다. 클램핑 영역(20)은, 제1 및 제2 접착 영역(30, 40)과 마찬가지로, 요소(10)의 전방면 상에 위치된다. 요소(10)의 후방면(12)은, 본 발명에 따른 압축 요소의 요구 조건은 아니더라도, 비교적 매끄러울 것이다.
도1의 압축 요소(10)는 가요성 기판에 초음파 용접되게 설계된다. 결과적으로, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역(30, 40) 각각은 적어도 하나의, 보다 바람직하게는 복수의 용접 에너지 디렉터(welding energy directors; 32, 42)를 각각 포함한다. 에너지 디렉터(32, 42)의 각각은 에너지 디렉터의 기부보다 바람직하게는 더 좁은 피크(34, 44)를 각각 포함한다. 클램핑 영역(20)은 바람직하게는 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역(30, 40) 각각으로부터 각각 채널(24, 26)에 의해 분리된다.
도시된 압축 요소(10)에서, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역(30, 40) 내의 에너지 디렉터(32, 42) 각각은 바람직하게는 통상 축(14)에 정렬된다(도1 참조). 결과적으로, 에너지 디렉터(32, 42)의 어느 것도 연장축이 클램핑 영역(20)과 교차하도록 정렬되지 않는다. 이는 용접 에너지를 클램핑 영역(20)에 전달하는 것을 방지하는 것이 바람직한 몇몇 상황에서 중요할 수 있는데, 이는 에너지를 가요성 기판 상에 고정된 스트랩으로 전달하는 결과가 될 수 있다. 에너지는 그 후에 스트랩을 손상시킬 수 있는데, 이는 조기 파손을 야기하는 결과를 가져올 수 있다.
도2는 요소(10)가 요소(10)의 후방면(12)으로부터 클램핑 영역(20)의 상부 표면(22)의 높이인 클램핑 영역 높이(hc)를 갖는 본 발명의 또 다른 선택적 특성을 도시한다. 또한, 요소(10)의 후방면(12) 위의 에너지 디렉터(32)의 피크(34)의 높이인 에너지 디렉터 높이(hd)가 도2에 도시된다. 몇몇 실시예에서, 요소(10)와 가요성 기판 사이에서 탄성 물품을 클램핑하는 것을 더 보조하기 위해 hc가 hd보다 더 큰 것이 바람직할 수 있다. 다른 상황에서는, 클램핑 영역 높이(hc)가 에너지 디렉터 높이(hd) 이하일 수 있다. 요소(10)의 다른 부분들의 상대적인 높이는 원하는 재료의 경험적인 시험을 기초로 하여 통상 결정된다.
클램핑 영역(20)의 표면(22)은 통상 매끄럽거나, 다른 대안으로, 표면(22)은 당겨짐에 대항하여 요소(10)와 가요성 기판 사이에서 탄성 물품을 보유하는 성능을 개선하도록 구성하거나 양각으로 함으로써 직조될 수 있다. 또 다른 대안으로, 표면(22)은 표면(22)의 보유 특성을 개선하기 위해 점착성 또는 다른 재료로 코팅될 수 있다.
도3은 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 압축 요소(10)의 롤(50)을 도시한다. 롤(50)은 바람직하게는 필요에 기초하여 개별의 압축 요소(10)가 절단되거나 그렇지 않으면 롤(50)로부터 분리되면서 압출 성형에 의해 형성될 수 있다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 긴 에너지 디렉터가 정렬된 롤 형태의 압축 요소(10)를 마련하는 것은 특히 유리할 수 있다. 요소(10)는 축(14) 방향(도1 참조)으로 압출될 수 있다. 결과 압출물은 도3의 선 3-3을 따라 보았을 때 도2에서 알 수 있는 바와 같은 프로파일을 가질 것이다.
롤 형태의 압축 요소(10)를 마련하는 것은 필요에 따라 개별의 요소(10)가 절단되거나 그렇지 않으면 어떤 원하는 길이로 롤(50)로부터 분리되어 기판에 고정되어 연속 제조 공정 및/또는 높은 속도에서의 사용을 용이하게 할 수 있다. 몇몇 설명을 위한 제조 공정이 이하에 설명된다.
본 발명의 용접 가능한 압축 요소를 제조하는데 사용되는 재료는 바람직하게는 주어진 기판에 요소를 부착하기 위해 사용되는 용접 공정과 친화적이다. 결과적으로, 요소에 사용되는 특정 재료는 요소가 용접되는 기판에 사용되는 재료뿐만 아니라 용접 에너지의 원하는 형태에 의해 용접이 용이한 재료를 기초로 선택될 것이다. 예컨대, 멜트블로운(meltbroun) 폴리머성 미세섬유를 사용하여 제조된 호흡장치의 경우에, 압축 요소는 많은 다른 재료가 본 발명의 압축 요소로 잠재적으로 유용하다 해도 바람직하게는 폴리프로필렌으로 형성될 수 있다.
도4와 도5는 본 발명에 따른 다른 압축 요소(110)를 도시한다. 압축 요소(110)는 클램핑 영역(120)과 클램핑 영역(120)의 대향 측면 상에 위치된 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역(130, 140)을 포함한다. 클램핑 영역(120)은 각각 채널(124, 126)에 의해 접착 영역(130, 140)으로부터 분리된다. 에너지 디렉터(132, 142)가 클램핑 영역(120)으로부터 분리되지 않으면 클램프 영역(120)과 교차하도록 정렬되기 때문에, 채널(124, 126)은 요소(110)에 특히 유용할 수 있다. 정렬은 요소(110)의 클램핑 영역으로 용접 에너지의 원하지 않는 전달을 야기할 수 있다. 용접 에너지의 원하지 않는 전달은 가요성 기판에 고정된 물품에 노치가 생기게 할 수 있다. 그러나, 몇몇 적용에서, 용접 에너지는 채널(124, 126)이 제거될 수 있는 경우에 클램핑 영역(120)에 적어도 부분적으로 안내되는 것이 바람직할 수 있다.
도1 및 도2의 요소(10)로부터 요소(110)의 추가 변경은 에너지 디렉터의 프로파일 또는 형상이다. 도6은 도1 및 도2의 요소(10)와 관련하여 도시된 평평하거나 둥근 에너지 디렉터(32, 42)와 대조되어 에너지 디렉터(132)의 피크(134)가 비교적 예리한 모서리에서 종결하는 하나의 이러한 에너지 디렉터(132)의 확대도를 도시한다. 그러나, 본 발명의 압축 요소에 사용되는 에너지 디렉터의 특정 프로파일은 사용되는 특정 재료와 다른 공정에 대한 고려 사항을 기초로 하여 통상 선택될 것이다. 예컨대, 섬유 폴리머성 필터 매체를 포함한 호흡장치는 매체를 통한 요소의 절단 가능성을 감소시키기 위해 둥글거나 평평한 에너지 디렉터를 요구할 수도 있다.
본 발명의 압축 요소 내의 긴 에너지 디렉터의 정렬은 탄성 물품 재료, 기판 재료 및/또는 요소 자체를 위해 사용되는 재료에 따라 중요할 수 있다. 예컨대, 호흡장치용 천연 고무 또는 폴리이소프렌 스트랩에 대하여, (예컨대, 전술된 바와 같이 압축 요소의 클램핑 영역으로 용접 에너지의 원하지 않는 전달에 의해 야기된) 스트랩의 노치는 스트랩이 호흡장치의 사용중에 연장될 때 조기 파손의 심각한 원인일 수 있다. 결과적으로, 압축 요소는 클램핑 영역으로 용접 에너지의 원하지 않는 전달을 방지하기 위해 탄성 스트랩으로의 용접 에너지 전달을 한정하거나 방지하도록 설계되어야 한다. 다른 상황에서, 탄성 물품, 기판, 및 요소에 사용되는 재료에 따라 클램핑 영역으로 적어도 약간의 용접 에너지 전달을 허용하는 것이 바람직할 수도 있다.
도7은 가요성 기판에 용접하도록 구성된 접착 영역(230, 240)을 포함하는 또 다른 압축 요소(210)를 도시한다. 그러나, 접착 영역(230, 240)은 전술된 에너지 디렉터에서와 같이 연장되지 않은 에너지 디렉터(232, 242)를 (각각) 포함한다. 에너지 디렉터(232, 242)가 연장되지 않기 때문에, 클램핑 영역(220)으로의 용접 에너지 전달을 방지하기 위해 클램핑 영역(220)을 접착 영역(230, 240)으로부터 분리하는 채널이 요구되지는 않는다.
도8은 2개의 클램핑 영역(322, 324)을 갖는 다른 압축 요소(310)를 도시한다. 클램핑 영역(322)은 접착 영역(330, 332) 사이에 위치되는 한편, 클램핑 영역(324)은 접착 영역(332, 334) 사이에 위치된다. 접착 영역(330, 332, 334)은 접착 영역 각각을 가요성 기판에 부착하기 위해 사용되는 접착제(340)를 포함한다는 점에서 전술된 실시예와는 또 다른 변형을 또한 제시한다.
도면에 도시되지 않은 또 다른 변형에서, 다른 압축 요소는 2개 이상의 클램핑 영역이 마련된 본 발명에 따라 제조될 수 있다. 그러나, 각각의 경우에, 클램핑 영역은 가요성 기판을 클램핑 영역을 가로질러 팽팽하게 보유하기 위한 접착 영역에 의해 바람직하게는 2개의 대향 측부 상에 한정된다.
도9는 본 발명의 보유 조립체를 제조하는 설명적인 방법에 사용되는 장치를 도시한다. 압축 요소(410)는 기판(470) 상에 물품(460)을 보유하는데 사용된다. 기판(470)은 바람직하게는 적어도 물품(460)을 고정하기 위해 사용되는 요소(410) 만큼 큰 기판 지지부(480)에 의해 아래로부터 지지된다. 요소(410)는 요소(410)의 클램핑 영역(420) 위에 위치된 중심 클램프(484)에 의해 제 위치에 유지되는 한편, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역(430, 440)은 기판(470)에 부착된다.
접착 장치(490)는 바람직하게는 접착 영역(430, 440)을 기판(470)에 부착하는 동안 가요성 기판(470)을 향해 화살표(492) 방향으로 가압된다. 기판(470)은 접착 공정 중에 추가의 압축력을 제공하기 위해 화살표(482) 방향으로 또한 선택적으로 가압될 수 있는 기판 지지부(480)에 의해 지지된다. 접착 전에, 중심 클램프(484)는 물품(460)이 요소(410)의 클램핑 영역(420)과 가요성 기판(470) 사이에서 압축되도록 가요성 기판(470)을 향해 화살표(486) 방향으로 가압되어야 한다. 물품(460)이 압축됨에 따라, 기판(470)은 접착 영역(430, 440) 사이에서 팽팽하게 보유된다. 기판(470)이 팽팽해진 후에 접착 영역(430, 440)은 기판(470)에 고정될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 접착 영역(430, 440)은 용접, 접착제, 또는 임의의 다른 적절한 기술에 의해 기판(470)에 부착될 수 있다. 만약 용접이 사용된다면, 용접 에너지는 바람직하게는 초음파 에너지의 형태로 공급될 수 있고, 접착 장치(490)는 초음파 에너지가 요소(410) 내의 중심 클램핑 영역(420)에 인가되지 않도록 형성된 노치(491)를 갖는 초음파 용접 혼(horn)일 수 있다. 그러나, 이와 달리 압축 요소 상의 접착 영역을 가요성 기판에 용접하기 위해, 열 클램핑과 같은, 다른 용접 기술을 사용하는 것도 가능할 수 있다.
도10은 물품(460)이 요소(410)와 기판(470) 사이에서 유지되도록 요소(410)가 가요성 기판(470)상의 제 위치에 용접되거나 그렇지 않으면 접착되는 본 발명에 따른 한 공정의 결과인 보유 조립체를 도시한다. 본 발명의 압축 요소와 방법이 접착 중에 팽팽하게 보유되도록 요소(410) 아래에서 가요성 기판(470)의 일부를 신장하는 동안 물품(460)을 압축함으로써 작동한다는 것은 가정된다. 물품(460)은 용접 중에 압축되기 때문에, 팽팽한 기판(470)과 약간 압축된 물품(460)의 조합과 요소(410)는 요소(410)와 기판(470) 사이에서 물품(460)을 보유하기 위해 함께 작용된다. 그러나, 본 발명이 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공된 이 이론에 의해 한정되지 않아야 함을 알아야 한다.
요구되지 않는다 해도, 물품(460)이 압축 요소(410)의 접착 중에 압축에 응답하여 변형하는 적어도 약간의 탄성 재료를 포함하는 것은 유리할 수 있다. 몇몇 예에서, 물품(460)이 탄성 재료를 필수적으로 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 탄성 재료를 포함하는 몇몇 적절한 물품은 꼰 면-탄성 밴드, 고무 밴드(예컨대, 천연 고무 또는 폴리이소프렌), 및 열가소성 탄성중합체 재료를 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
도11은 호흡장치(590)의 본체(594)에 직접 부착된 탄성 스트랩(592)을 갖는 호흡장치(590)를 도시한다. 본 발명의 압축 요소는 마스크 본체(594)를 관통하지 않고 이 부착법을 달성하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 압축 요소(610)의 또 다른 사용이 도12에 도시된다. 호흡장치는 용접된 요소(610)에 의해 호흡장치(690)의 귀 부분(696)에 부착된 스트랩(692)을 포함한다. 그러나, 위에 논의된 바와 같이, 호흡장치에 연결된 용접된 요소를 사용하는 것은 본 발명의 설명을 위한 단지 하나의 적용예이며 탄성 물품이 가요성 기판에 고정되는 데 요구되는 다양한 적용예에서 사용하는 것을 발견할 수 있다.
호흡장치 본체는 호흡장치 본체의 대부분을 구성하는 부직포 폴리머성 필터 매체를 통상 포함한다. 다른 호흡장치에서는, 본체의 대부분이 공기를 대체로 통과시키지 않는 재료로 구성될 수 있다(예컨대, 탄성중합체 고무면 단편을 설명하는 번스(Burns) 등에게 허여된 미국 특허 제5,062,421호 참조). 도11 및 도12에 도시된 컵 모양의 형상을 갖는 호흡장치는, 예컨대 크론저(Kronzer) 등에게 허여된 미국 특허 제5,307,796호, 다이러드(Dyrud) 등에게 허여된 미국 특허 제4,807,619호, 버그(Berg)에게 허여된 미국 특허 제4,536,440호에서 설명된다. 본 발명의 호흡장치는 평평한 마스크, 다른 컵 형상의 마스크, 그리고 여과 조립체를 포함하는 마스크와 같은 다른 형상을 취할 수 있다. 예컨대, 미국 특허 Re 28,102호 [메이휴(Mayhew)], 제3,971,373호 [브라운(Braun)], 제4,215,682호 [쿠빅(Kubik) 등], 제4,419,993호 [피터슨(Peterson)], 제4,542,420호 [크루에거(Krueger) 등], 제4,729,371호 [크루에거(Krueger) 등], 제4,795,668호 [크루에거(Krueger) 등], 제4,827,924호 [잽투니크(Japtunich)], 제5,908,598호 [로우세(Rousseau) 등]을 참조하자.
상기 구체적인 실시예는 본 발명의 실시를 설명한다. 본 발명은 여기에 구체적으로 설명되지 않은 어떤 요소 또는 항목 없이 적절히 실시될 수 있다. 모든 특허, 특허 출원 및 공개의 완전한 개시 내용은 개별적으로 합체된 것과 같이 참조로 여기에 합체된다.
본 발명의 다양한 수정 및 변형은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이 분야의 숙련자들에게 명백해질 것이고, 본 발명은 여기에 설명된 실시예에 지나치게 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

Claims (16)

  1. 제1 주요 표면 및 제2 주요 표면을 포함하는 가요성 기판과, 상기 기판의 제1 주요 표면 상의 압축 요소를 포함하고,
    상기 압축 요소는, 압축 요소의 전방면 상에 클램핑 영역과, 클램핑 영역의 대향 측면들 상에 위치된 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역을 포함하고,
    상기 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역은 기판의 제1 주요 표면에 접착되고,
    상기 보유 조립체는 기판의 제1 주요 표면과 압축 요소의 클램핑 영역 사이에 위치된 적어도 하나의 물품을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 물품은 가요성 기판과 클램핑 영역 사이에서 압축되는 보유 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 기판은 섬유 폴리머성 물품을 포함하는 보유 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 기판은 부직포 섬유 폴리머성 호흡장치 본체를 포함하고, 적어도 하나의 물품은 탄성 스트랩을 포함하는 보유 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역은 기판에 용접되는 보유 조립체.
  5. 전방면과 후방면을 포함하는 본체와,
    본체의 전방면 상의 클램핑 영역과,
    적어도 하나의 용접 에너지 디렉터를 각각 포함하고 압축 요소의 전방면 상의 클램핑 영역의 대향 측면들 상에 위치된 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역과,
    요소 본체의 전방면에, 제1 접착 영역과 클램핑 영역 사이에 위치된 제1 채널 및 제2 접착 영역과 클램핑 영역 사이에 위치된 제2 채널을 포함하는 압축 요소.
  6. 제5항에 있어서, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역 내의 에너지 디렉터는 압축 요소의 전방면을 따라 연장되고,
    상기 에너지 디렉터는 서로 평행하게 향하거나, 또는 상기 에너지 디렉터는 압축 요소의 클램핑 영역과 교차하지 않는 축을 따라 정렬되는 압축 요소.
  7. 제5항에 있어서, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역 각각은 복수의 개별 에너지 디렉터를 포함하는 압축 요소.
  8. 가요성 기판상에 유지된 물품을 포함하는 조립체를 제조하는 방법이며,
    전방면과 후방면을 포함하는 본체와, 본체의 전방면 상의 클램핑 영역과, 클램핑 영역의 제1 측면 상에 위치된, 본체의 전방면 상의 제1 접착 영역과, 클램핑 영역의 제2 측면 상에 위치된, 본체의 전방면 상의 제2 접착 영역을 포함하는 압축 요소를 마련하는 단계와,
    가요성 기판의 표면 상에 물품을 위치시키는 단계와,
    제1 접착 영역 및 제2 접착 영역이 물품의 대향 측면들 상에 위치되면서 물품 상에 압축 요소의 클램핑 영역을 위치시키는 단계와,
    압축 요소의 클램핑 영역과 가요성 기판 사이에서 상기 물품을 압축시키는 단계와,
    물품을 압축하면서 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역을 가요성 기판에 부착하는 단계를 포함하며,
    압축 요소는 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역에서 가요성 기판에 부착되고 물품은 클램핑 영역과 가요성 기판 사이에서 유지되는 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역 각각은 적어도 하나의 용접 에너지 디렉터를 포함하고, 제1 접착 영역 및 제2 접착 영역은 기판에 용접되는 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 물품은 탄성 스트랩을 포함하고, 기판은 폴리머성 호흡장치 본체를 포함하는 제조 방법.
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