KR100856020B1 - 충격흡수용 패드 및 이를 채택한 보호모 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격흡수용 패드 및 이를 채택한 보호모에 관한 것으로서, 3차원 탄성 섬유로 이루어진 반구 형태의 충격흡수용 탄성 부재로 이루어지되, 상호 대칭하는 위치의 적어도 2개소에 형성된 충격흡수용 융착부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드 및 이를 채택한 보호모를 제공한다.

본 발명에 따른 충격흡수용 패드 및 이를 채택한 보호모는 양호한 투습성과, 충분한 충격 흡수력을 발휘할 수 있다.

충격흡수, 탄성부재, 3차원 입체 섬유, 초음파 절단, 초음파 융착

Description

충격흡수용 패드 및 이를 채택한 보호모 {Pad for absobing percussion and helmet using thereof}

도 1은 본 발명에 따른 충격흡수용 보호모를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 보호모의 분해도.

도 3은 본 발명의 따른 충격흡수용 패드를 도시한 도면.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 이용되는 충격흡수용 패드의 재질을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 다른 충격흡수용 패드의 제작 공정 및 제작 장치를 도시한 도면.

도 6a 내지 도 6e는 충격흡수용 패드의 구성에 대한 다양한 실시예를 도시한 도면.

본 발명은 외부로부터의 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수용 패드 및 이를 채택한 방진 보호모에 관한 것으로서, 구체적으로는 가볍고 투습성이 좋은 탄성 소재를 초음파 융착 기술로 제작한 모자용 패드 및 이를 이용한 보호모에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 생산 공장 또는 기타 위생을 중요시하는 장소에서는 신체로부터 이탈되는 먼지나 기타 물질 등이 위생 공간에 유입되는 것을 방지하기에 적절한 작업복을 착용하고 작업을 한다.

예컨대, 반도체 생산 공장에서는 아주 작은 미립자라도 유입되면 큰 오류가 발생하므로 방진복과 방진모자를 착용하며, 청결을 요하는 대형 식음료 공장과 같은 곳에서는 위생모와 위생복을 착용하고 작업에 임한다.

이러한 복장을 착용한 상태에서 작업을 수행하게 될 때, 거동의 불편함이나 보호모로인한 시선의 제한 등으로 반도체 공장이나 식음료 공장 등에 설치된 장비나 시설물에 작업자의 신체, 특허 머리 부위가 부딪힐 가능성이 높다.

그러나, 상기 방진모 또는 위생모는 일반적으로 천으로만 제작하기 때문에 충격흡수 기능이 없어 장비나 기타 시설물에 부딛쳤을 때 작업자의 머리에 그대로 충격이 전달되어 큰 산업재해로 연결되는 등의 안전상 문제를 안고 있다.

또한, 헬멧을 딱딱한 플라스틱으로 할 경우에는 충격흡수는 어느 정도 할 수는 있지만, 무겁고 또한 보관할 때 많은 부피를 차지하게 되어 보관시 애로사항이 있으며, 헬멧의 일부가 깨지면 헬멧 전체를 교체하거나 새로 구입하여야만 하는 등 비용 요인이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 메모리 폼과 같은 충격흡수 소재를 모자에 포함하여 제작한 방진 보호모를 개시한 종래기술이 있으나, 메모리 폼과 같은 통상의 충격흡수 소재는 투습성이 나빠서 안면의 대부분을 감싸는 방진모 또는 위생모에 적용할 경우 장시간 착용할 수 없는 단점이 있으며, 아울러 그 질량이 크므로 장시간 착 용하는 모자에 적용하기에는 적합하지 않다.

전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 가볍고 투습성이 뛰어난 동시에 충분한 충격 흡수력을 가진 충격흡수용 패드를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 전술한 충격흡수용 패드를 채택한 보호모를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전술한 충격흡수용 패드를 제작하는 방법을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 이루기 위하여 본 발명은 3차원 탄성 섬유로 이루어진 반구 형태의 충격흡수용 탄성 부재로 이루어지되, 상호 대칭하는 위치의 적어도 2개소에 형성된 충격흡수용 융착부를 포함하여 구성되는 충격흡수용 패드를 제공한다.

탄성 부재는 그물망 형태의 상층 및 하층과, 상기 상층 및 하층에 사이에 배치된 스프링 형태의 중간층을 포함하는 3층 구조인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 면에 따라, 머리에 착용되는 캡과, 상기 캡에 연결되며 안면 개방부가 형성된 두건으로 이루어지되, 상기 캡에는 충격흡수용 패드가 내장되는 것을 특징으로 하는 보호모를 제공한다.

본 발명의 또 다른 면에 따라, 3차원 탄성 부재로 이루어지는 모자형 충격흡수용 패드를 제작하는 방법으로서, 상기 탄성 부재를 원형으로 재단하는 단계와, 상기 원형의 탄성 부재에 상호 대칭되는 적어도 2개소를 삼각형 형상으로 절단하여 제 거하는 단계와, 인접한 절단면을 겹치는 단계와, 상기 겹쳐진 절단면을 융착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자형 충격흡수용 패드 제작 방법이 제공된다.

여기서, 절단 및 융착하는 단계는 초음파 발생기 및 롤러 사이에 상기 탄성부재를 배치하는 단계와, 상기 초음파 발생기로부터 초음파를 발생시키는 단계와, 상기 초음파 발생기와 상기 롤러의 진동주파수의 차이에 의한 진동 마찰열에 의해 상기 탄성부재를 절단하거나 융착시키는 단계를 포함하여 수행된다.

이하 바람직한 실시예와 첨부 도면을 참조하며 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명하며, 전 도면에 걸쳐 동일 부분을 지시하는 참조 부호는 동일한 부호를 이용하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 충격흡수용 패드를 포함하여 구성된 보호모를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 보호모(100)는 방진모 또는 위생모로 이용될 수 있도록 얼굴 일부만을 노출시키고 머리부위부터 목부위까지를 덮는 형태를 가지고 있다.

보호모(100)는 머리를 둘러싸는 상부의 캡부분과, 안면 개방부가 형성되어 안면 부분만을 노출하고 턱과 목을 감싸는 두건 부분으로 구성되며, 본 발명에 따르는 충격흡수용 패드(200)는 머리를 둘러싸는 상부의 캡부분에 배치되어 두부를 보호한다.

보호모(100)의 안면 개방부는 안면이 노출되는 개구부와, 상기 개구부 하부에 형성되고 벨크로 부재에 의해 결합되는 결합부로 이루어짐으로써 보호모(100)를 완전 히 착용된 상태에서는 안면 부분만 노출되며 그 이외의 머리 및 목 부분은 덮어지도록 구성된다.

도 1에는 충격흡수용 패드(200)가 방진모 또는 위생모 형태의 작업용 모자에 이용되는 것으로 예시되어 있으나, 충격흡수용 패드(200)는 캡형의 운동모와 같은 경우에도 내장되어 두부를 보호하도록 적용될 수 있음은 물론이다.

도 2는 도 1에 도시된 보호모(100)의 분해 사시도이며, 충격흡수용 패드(200)의 구성을 용이하게 이해할 수 있도록 제공된 도면이다.

도시된 바와 같이, 충격흡수용 패드(200)는 탄성부재(220)로 이루어지되, 지지부재(230)와, 탄성부재(220) 및/또는 지지부재(230)를 감싸는 상면 부재(210) 및 하면 부재(240)를 더 포함할 수 있다.

탄성부재(220)는 투습성, 충격흡수성, 경량성, 보관 용이성을 확보하기 위하여 3차원 탄성 소재로 제작되는 것이 바람직하며, 그물망 및 스프링 구조를 취하는 섬유를 층상으로 배치하여 투습성이 좋은 경량의 3차원 탄성 소재를 구성할 수 있다. 탄성부재(220)의 구체적 구조에 대해서는 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수용 패드는 반구형으로 형성된 탄성부재(220)로서 모자에 내장되는 형태로 보호모를 구성한다.

한편, 다른 실시예로서, 반구형 탄성부재(220)를 상면 부재(210) 및 하면 부재(240)가 둘러싸는 형태로 충격흡수용 패드(200)를 구성할 수도 있는데, 이 경우에는 충격흡수용 패드(200)는 독립된 보호모로서 이용될 수도 있고, 또는 임의의 다른 여러 모자, 예컨대 방진모, 위생모, 운동모 등과 함께 이용되어 다른 모자에 보호 기능을 부여하는 식으로 이용될 수 있다.

지지부재(230)는 모자형상을 유지하고 충격을 흡수하는 역할을 하는데, 충격흡수용 패드(200)에 포함되거나 또는 충격흡수용 패드(200)와 함께 보호모에 내장되는 형태로 배치되어 이용될 수 있다.

예컨대, 도 1에 도시된 보호모(100)는 탄성부재(220)만으로 구성된 충격흡수용 패드를 내장한 형태로 하여 일체형으로 구성될 수도 있고, 다른 한편으로 천으로 구성된 종래의 방진/위생모에, 탄성부재(220)를 상면 부재(210) 및 하면 부재(240)가 둘러싸고 지지부재(230)이 포함된 형태로 구성된 독립형 충격흡수용 패드(200)가 함께 이용되어 보호모의 기능이 부가되는 형태로 이용될 수도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 탄성부재(220)가 반구형으로 제작되는 과정을 도시한 도면이다. 원형의 3차원 탄성부재(220)를 마련한 다음, 상호 대칭되는 적어도 2개소를 삼각형 형상으로 절단하여 제거한다.

그 후 절단된 양단부를 상호 겹쳐서 접합시킴으로써 대체로 볼록한 형상이 되도록 한다. 도 3에 도시된 바와 같이 상호 대칭되는 위치의 4개소를 제거한 후, 인접한 절단면을 상호 접합시키면 반구형에 가까운 형태를 얻을 수 있다.

전술한 바와 같이, 탄성부재(220)는 그 자체로서 또는 상면 부재(210) 및 하면 부재(240)와 함께 충격흡수용 패드(200)를 이루게 되는데, 충분한 충격흡수력과 경량성 및 높은 투습성을 갖추기 위해서는 3차원 입체형 섬유가 바람직하다.

도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명에 적용되는 탄성부재(220)의 절단 사시도 및 단면도이다.

도시된 바와 같이, 탄성부재(220)는 상층(222), 중간층(223) 및 하층(224)로 구성된다. 상층(222) 및 하층(224)은 폴리에스터 재질의 굵은 그물망으로 구성되어 탄성부재(220)의 형상을 유지하며 파손을 방지하는 역할을 하며, 중간층(223)은 나일론 재질의 스프링 형태로 구성되어 탄성력을 발휘하는 역할을 한다.

이러한 다층 구조의 탄성부재(220)는 전술한 바와 같이 절단 및 접합 과정에서 칼로 절단하거나 실로 봉합하는 등의 종래의 방식을 이용할 경우, 미세 파편이 다량 발생하여 작업 환경을 열악하게 할 뿐더러, 사용중에도 계속 미세 파편이 발생할 수 있다.

따라서, 탄성부재(220)의 절단과 접합은 초음파 절단 및 접합 기술을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.

초음파 절단 및 접합 기술은 초음파 발생기와 이와 대향하여 배치된 롤러의 사이에 절단 대상물 또는 융착 대상물을 배치하고, 초음파 발생기와 롤러를 근접시킨 후 초음파 발생기에 의하여 초음파를 발생시켜 진동을 일으키면, 초음파 발생기와 롤러의 진동주파수의 차이에 의한 진동 마찰열이 발생하고 이 열에 의하여 대상물을 절단하거나 융착하여 접합시킨다.

즉, 초음파 절단은 진동 마찰열에 의하여 분자 결합구조를 파괴하여 이루어지는데, 절단시 절단면이 열에 의하여 용융되므로 절단 과정 중 미세 파편이 발생하지 않는다.

초음파 융착 접합은 초음파 에너지가 본 발명의 탄성부재(220)와 같은 열가소성물질에 순간적으로 마찰열을 발생시키면서 겹쳐진 탄성부재 사이에 강력한 분자적 결합을 발생시킴으로서 수행될 수 있다.

이 때, 롤러는 진동 마찰열을 일으키는 역할을 하는 동시에, 절단이나 융착에 적합한 압력을 가하는 역할을 한다.

도 5는 초음파 융착기를 이용하여 탄성부재(220)의 두 절단면을 접합하는 상태를 도시한 도면이다.

즉, 초음파 발생기(310)과 롤러(320) 사이에 접합 대상물인 탄성부재(220)을 겹쳐서 배치하고 롤러(320)로 적당한 압력을 가하면서 초음파를 발생시켜 진동주파수의 차이에 의한 마찰열로 탄성부재(220)를 상호 융착시킨다.

도 5에서 롤러(320)의 전단부를 핀형으로 도시하였으나, 이는 예시에 불과할 뿐 각 절단 또는 접합 대상물의 형상과 재질에 적합한 폭을 가지는 롤러를 다양하게 채택할 수 있음은 물론이다.

한편, 초음파 융착 접합을 하게 될 경우, 본 발명의 탄성부재(220)와 같은 열가소성 재료의 접합부위는 강력한 분자결합이 이루어지므로 탄성력은 없어지나 높은 강도를 가지게 된다.

따라서, 보호모에 이용되기 적합하도록 반구 형상을 취하게 되는 본 발명의 탄성부재(220)의 경우, 융착부의 위치를 적절히 조절함으로써 융착부가 반구 형상을 유지하는 데 기여하도록 하는 한편 외부로부터의 충격을 차단하는 역할도 할 수 있다.

도 6a 내지 도 6e는 탄성부재(220)에 형성되는 융착부(221) 위치에 대한 몇몇 실시예를 도시한 도면이다.

도 6a는 융착부(221)가 충격흡수용 패드(200)의 충격이 가해지기 쉬운 전후좌우에 위치하는 예가 도시된다. 이때 지지부재(230)가 융착부(221)와 상호 교대로 위치하도록 배치되어 충격흡수용 패드(200)의 형상 유지 및 충격 차단을 도모할 수 있다.

도 6b에 도시된 예는 도 6a와 유사하나 정점을 기준으로 볼 때 45도 회전하여, 지지부재(230)가 충격흡수용 패드(200')의 전후좌우에 위치하고 융착부(221)가 지지부재(230)와 상호 교대로 위치하도록 배치된 실시예이다.

또한, 도 6c 및 6d에 도시된 바와 같이 융착부(221)가 8개소에 형성되고 지지부재(230)가 배치되어 충격흡수용 패드(200'', 200''')을 구성할 수 있다.

이와는 달리 도 6e에 도시된 바와 같이, 지지부재(230) 없이 융착부(221)만으로 충격흡수용 패드(200'''')의 모양을 유지하고 충격을 차단하는 역할을 수행하게 할 수 있다.

이상 바람직한 실시에와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 변형을 가할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.

본 발명에 따른 충격흡수용 패드 및 이를 채택한 보호모는 양호한 투습성과, 충분한 충격 흡수력을 발휘할 수 있다.

더욱이 경량의 보호모를 제공할 수 있으므로 장시간 착모시에도 이용자의 피로를 가중하지 않으며, 유연성이 있어 보관시 부피를 줄일 수 있는 이점을 발휘할 수 있다.

Claims (12)

1. 3차원 탄성 섬유로 이루어진 반구 형태의 충격흡수용 탄성 부재로 이루어지되, 상호 대칭하는 위치의 적어도 2개소에 형성된 충격흡수용 융착부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드.
2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 부재는,

   그물망 형태의 상층 및 하층과,

   상기 상층 및 하층에 사이에 배치된 스프링 형태의 중간층을 포함하는 3층 구조인 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드.
3. 제2항에 있어서,

   상기 상층 및 하층은 폴리에스터 재질이고,

   상기 중간층은 나일론 재질인 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드.
4. 제1항에 있어서,

   모자 형태를 유지하도록 하며, 충격흡수 기능을 가지는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드.
5. 제1항에 있어서,

   상기 충격흡수용 융착부는 초음파 융착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드.
6. 제1항에 있어서,

   상기 충격흡수용 융착부는 90도 간격으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드.
7. 제4항에 있어서,

   상기 충격흡수용 융착부 및 상기 지지부재는 상호 교번하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 충격흡수용 패드.
8. 머리에 착용되는 캡과,

   상기 캡에 연결되며 안면 개방부가 형성된 두건으로 이루어지되,

   상기 캡에는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 충격흡수용 패드가 내장되는 것을 특징으로 하는 보호모.
9. 제8항에 있어서, 상기 안면 개방부는,

   안면이 노출되는 개구부와, 상기 개구부 하부에 형성되고 벨크로 부재에 의해 결합되는 결합부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보호모.
10. 3차원 탄성 부재로 이루어지는 모자형 충격흡수용 패드를 제작하는 방법으로서,

    상기 탄성 부재를 원형으로 재단하는 단계와,

    상기 원형의 탄성 부재에 상호 대칭되는 적어도 2개소를 삼각형 형상으로 절단하는 단계와,

    인접한 두 절단면을 겹치는 단계와,

    상기 겹쳐진 절단면을 융착하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자형 충격흡수용 패드 제작 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 절단하는 단계는

    초음파 발생기 및 롤러 사이에 상기 탄성부재의 절단할 영역을 배치하는 단계와,

    상기 초음파 발생기로부터 초음파를 발생시키는 단계와,

    상기 초음파 발생기와 상기 롤러의 진동주파수의 차이에 의한 진동 마찰열에 의해 상기 탄성부재를 구성하는 섬유를 절단하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자형 충격흡수용 패드 제작 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 접합하는 단계는,

    초음파 발생기 및 롤러 사이에 상기 겹쳐진 절단면을 배치하는 단계와,

    상기 초음파 발생기로부터 초음파를 발생시키는 단계와,

    상기 초음파 발생기와 상기 롤러의 진동주파수의 차이에 의한 진동 마찰열에 의해 겹쳐진 절단면을 용융시키는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모자형 충격흡수용 패드 제작 방법.

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