KR100944051B1 - Line with flexibility - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신축 공간부를 구비한 신축성 선재에 관한 것으로, 특히, 길이방향으로 신축성이 부여되면서도 내부에 신축을 위한 공간부가 마련되도록 형성한 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to an elastic wire rod having an elastic space portion, and more particularly, to provide an elastic wire rod having an elastic space portion formed to be provided with a space portion for stretching therein while being provided with elasticity in the longitudinal direction.
본 발명에 신축 공간부를 구비한 신축성 선재는, 길이방향으로 신축성을 갖도록 구성되는 선재에 있어서, 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제1 굴곡부에 의해 소정 길이로 구성된 기본 신축선; 및 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제2 굴곡부에 의해 소정 길이로 구성되고 상기 기본 신축선의 제1 굴곡부 사이사이로 제2 굴곡부가 끼워져 대응되게 설치되는 적어도 하나 이상의 부가 신축선을 구비하여, 상기 기본 신축선과 상기 부가 신축선 사이에 신축을 위한 공간부가 마련되도록 구성되고, 상기 기본 신축선과 상기 부가 신축선은 전류의 통전과 음성, 영상 등의 다양한 신호의 송수신이 가능하도록 도전성을 갖는 선형부재로 구성된 것을 특징으로 한다.An elastic wire rod having an elastic space according to the present invention, the wire rod is configured to have a stretch in the longitudinal direction, comprising: a basic elastic wire composed of a predetermined length by a plurality of first bent portions formed along the longitudinal direction; And at least one additional stretchable line configured to have a predetermined length by a plurality of second curved portions formed along a longitudinal direction, and to have a second curved portion inserted between the first curved portions of the basic stretched line and correspondingly installed. It is configured to provide a space for stretching between the line and the additional stretched line, wherein the basic stretched line and the additional stretched line is composed of a linear member having a conductivity to enable the transmission of a variety of signals, such as energization of current and voice, video It features.
이러한 발명에 따르면, 굴곡부를 갖는 복수의 신축선에 의해 내부에 신축 공간부를 갖도록 구성되므로, 이러한 공간부측으로 신축선의 신축작용이 용이하여 수행되면서 신축성 선재의 길이방향 신축성이 배가된다. 그리고, 신축성 선재의 내부가 막힘구조가 아니므로 길이방향에 대해 직교방향으로도 가요성을 갖게 되어 쿠션작용이 수행될 뿐만 아니라 전체 중량이 감소되는 효과가 있다. 이에 따라, 도전성을 가지면서 경량화가 요구되는 스마트 의류, 소형 전자기기 등의 기본 소재로 폭 넓게 적용함으로써 관련 분야산업의 획기적인 발전을 기대할 수 있다.According to this invention, since it is configured to have an elastic space portion therein by a plurality of elastic lines having a bent portion, the longitudinal elasticity of the elastic wire rod is doubled while the elastic action of the elastic line is easily performed to this space portion. In addition, since the inside of the flexible wire is not a clogging structure, it has flexibility in the direction orthogonal to the longitudinal direction, so that the cushioning is performed and the overall weight is reduced. Accordingly, by applying widely to basic materials such as smart clothing, small electronic devices, etc., which require electrical weight while being conductive, it is possible to expect a breakthrough in related industries.
신축 공간부, 기본 신축선, 부가 신축선, 신축성 선재 Extension space part, basic extension line, additional extension line, elastic wire rod
Description
본 발명은 신축 공간부를 구비한 신축성 선재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 길이방향으로 신축성이 부여되면서도 내부에 신축을 위한 공간부가 마련되도록 형성한 신축 공간부를 구비한 신축성 선재에 관한 것이다.The present invention relates to an elastic wire rod having an elastic space portion, and more particularly, to an elastic wire rod having an elastic space portion formed to be provided with a space portion for stretching therein while being provided with elasticity in the longitudinal direction.
일반적으로, 전열기의 열원으로 사용되는 발열선은 최초에 저항값이 높아 자체에서 발열하는 구리선 등과 같은 금속선으로 사용되었으나, 금속선으로 된 발열선은 발열시간이 일정 시간 경과되거나 과부하가 걸릴 경우 과열에 의해 물성이 변화되고 이에 따라 전열효율이 급격하게 저하되거나 화재의 위험이 있었고, 또한 장시간 사용에 따른 산화로 저항치가 불안정해지고 자장의 크기가 증가되어 인체에 유해한 전자파가 발생되는 문제점이 있었다.In general, a heating wire used as a heat source of a heater is used as a metal wire such as a copper wire that generates heat by itself due to its high resistance value, but a heating wire made of a metal wire has physical properties due to overheating when a heat generating time passes for a certain time or when an overload is applied. There was a problem that the heat transfer efficiency is rapidly lowered or there is a risk of fire, and the resistance value is unstable due to oxidation due to prolonged use and the size of the magnetic field is increased, causing harmful electromagnetic waves to the human body.
이에 따라 최근에는 대부분 카본섬유를 도전선으로 하는 발열선이 사용되고 있는데, 이와 같은 발열선은 카본섬유사의 집합체로 이루어진 도전선과, 이 도전선의 외주면에 덧씌워지는 절연층과, 이 절연층의 외주면에 감싸지는 외피층으로 구성된다.Accordingly, in recent years, a heating wire made of carbon fiber as a conductive wire is used in most cases. The heating wire includes a conductive wire made of an aggregate of carbon fiber yarns, an insulating layer overlaid on the outer circumferential surface of the conductive wire, and wrapped around the outer circumferential surface of the insulating layer. It consists of an outer layer.
그러나, 이와 같은 종래의 발열선 또한 견고한 도전선이 길이방향으로 배치 되어 있으므로 신축성이 없고 이에 따라 발열선을 전기장판이나 전기담요 등과 같이 신축성을 요하지 않는 전열기에만 적용할 수 있고, 저온의 심해에서 착용하는 잠수복이나 동절기 또는 냉동창고 등에서 활동하는 사람들에게 요구되는 활동성이 있는 의복에는 쉽게 적용할 수 없는 문제점이 있었다.However, such a conventional heating wire also has a rigid conductive wire is arranged in the longitudinal direction, so it is not stretchable, and thus the heating wire can be applied only to a heater that does not require elasticity such as an electric blanket or an electric blanket. There is a problem that can not be easily applied to the active clothing required for those who work in winter or frozen warehouses.
이에 따라 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허등록 제10-0663328호에 제시된 바와 같은 신축성 발열선을 제안하게 되었다.Accordingly, the present applicant has proposed a flexible heating wire as shown in Korean Patent Registration No. 10-0663328 to solve the above problems.
상기한 신축성 발열선은, 도1에 도시된 바와 같이 다수의 카본섬유사에 의해 형성된 도전선의 외부에 열 전도성 외피층이 덧씌워진 발열선(20)에 있어서, 도전선(22)이 권취되도록 발열선의 내부 중심부에 별도로 내선(26)이 구성되고, 상기 내선(26)과 도전선(22)의 외부에 덧씌워지는 외피층(24)은 신축성 절연 재질로 형성되어 발열선의 길이방향으로 작용되는 인장력에 따라 팽창 및 수축되도록 된 것이 제안되어 있다.The flexible heating wire is a
그리고, 도2에 도시된 바와 같이 내부에 관통홀을 갖는 선형부재로 형성된 신축성 재질의 외피층(54)과, 상기 외피층(54)의 내부 관통홀에 삽입되고 전기전도성을 갖는 고분자물질과 폴리머로 형성되어 도전성을 갖는 도전성 폴리머 수지층(52)으로 이루어진 신축성 발열선(50)이 제안되어 있다.As shown in FIG. 2, an
또한, 도3에 도시된 바와 같이 발열선(60)은 내부에 관통홀을 갖는 선형부재로 형성된 신축성 절연재질의 외피층(64)과, 이 외피층(64)의 내부에 형성되는 신축성 재질의 내선(62)으로 구성되고, 상기 내선(62)에는 직선 또는 나선 형상으로 관통홀(66a)이 형성되며 이 관통홀(66a)상에는 도전성고분자물질이 포함된 졸 형태 의 도전성용액(68)이 충진되어 형성된 것 등이 제안되어 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the heating wire 60 has an
도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 본 출원인에 의해 제안된 신축성 발열선에 따르면 길이방향으로 신축성이 부여되어 활동성 의류, 장구 등을 제작할 수 있는 소재 등으로 활용할 수 있거나, 신축이 요구되는 케이블이나 제품의 도전선 등으로 다양하게 활용할 수 있는 효과가 발휘된다.According to the elastic heating wire proposed by the applicant as shown in Figure 1 to 3 can be used as a material that can be given elasticity in the longitudinal direction to produce active clothing, equipment, etc., or cables or products requiring stretching It can be used for various purposes such as the conductive line.
하지만, 도1 내지 도3에 도시된 신축성 발열선(20,50,60)은 내부 중심에 각각 내선(26), 도전성 폴리머 수지층(52), 및 내선(62)을 구비하고 있어 내부 중심이 메워진 막힘구조로 형성되어 있다. 이에 따라, 신축성 발열선의 전체 중량이 상대적으로 증가되므로 취급과 이용이 불편하고 제조원가의 상승을 초래하게 된다. 또한, 이러한 신축성 발열선을 이용한 전기 및 전열제품의 중량을 증가시키고 제조와 취급을 어렵게 하고 원가를 상승시키는 단점이 있다.However, the
그리고, 도1 내지 도3에 도시된 신축성 발열선(20,50,60)은 전술한 바와 같이 내부 중심이 메워진 막힘구조이므로 길이방향에 대해 직각방향으로 작용되는 외력에 대해 수축 및 팽창이 어려워 쿠션기능이 약하다는 문제점을 갖는다. 이러한 쿠션기능의 결여는 신축성 발열선을 천이나 패드로 형성할 경우, 길이방향에 대해 직교되는 방향에서의 쿠션작용이 원활하지 않게 되는 단점이 있다. 또한, 의류의 소재로 이용하고자 하는 경우에는 부드럽지 않고 촉감이 현저히 불량하다는 단점을 갖게 된다.In addition, since the
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 착안한 것으로, 길이방향으로 신축성이 부여되면서도 내부에 신축을 위한 공간부가 마련되도록 함으로써, 길이방향으로의 신축성을 더 향상시킬 수 있고, 길이방향에 대해 직교방향으로 쿠션작용을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 전체 중량이 감소되어 다양한 용도로 편리하게 사용할 수 있는 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been conceived to solve the conventional problems as described above, by providing a space portion for expansion and contraction while being provided in the longitudinal direction, the elasticity in the longitudinal direction can be further improved, with respect to the longitudinal direction It is an object of the present invention to provide a stretchable wire rod having an elastic space that can be used in various directions because the overall weight is reduced and the cushioning action can be performed in an orthogonal direction.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 신축 공간부를 구비한 신축성 선재는, 길이방향으로 신축성을 갖도록 구성되는 선재에 있어서, 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제1 굴곡부에 의해 소정 길이로 구성된 기본 신축선; 및 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제2 굴곡부에 의해 소정 길이로 구성되고 상기 기본 신축선의 제1 굴곡부 사이사이로 제2 굴곡부가 끼워져 대응되게 설치되는 적어도 하나 이상의 부가 신축선을 구비하여, 상기 기본 신축선과 상기 부가 신축선 사이에 신축을 위한 공간부가 마련되도록 구성되고, 상기 기본 신축선과 상기 부가 신축선은 전류의 통전과 음성, 영상 등의 다양한 신호의 송수신이 가능하도록 도전성을 갖는 선형부재로 구성된 것을 특징으로 한다.An elastic wire rod having an elastic space portion for achieving the object of the present invention as described above, in the wire rod configured to have elasticity in the longitudinal direction, composed of a predetermined length by a plurality of first bent portions formed along the longitudinal direction Basic stretch line; And at least one additional stretchable line configured to have a predetermined length by a plurality of second curved portions formed along a longitudinal direction, and to have a second curved portion inserted between the first curved portions of the basic stretched line and correspondingly installed. It is configured to provide a space for stretching between the line and the additional stretched line, wherein the basic stretched line and the additional stretched line is composed of a linear member having a conductivity to enable the transmission of a variety of signals, such as energization of current and voice, video It features.
여기서, 상기 제1 굴곡부 및 상기 제2 굴곡부가 나선상으로 형성되어, 상기 기본 신축선과 상기 부가 신축선이 서로 결합된 상태에서 그 내부 중심에 길이방향을 따라 중공 형태의 공간부를 형성하도록 구성될 수 있다.Here, the first curved portion and the second curved portion may be formed in a spiral shape, and may be configured to form a hollow space portion in a longitudinal direction at an inner center thereof in a state where the basic elastic line and the additional elastic line are coupled to each other. .
상기 제1 굴곡부 및 상기 제2 굴곡부가 파형 구조를 갖도록 형성되어, 상기 제1 굴곡부 및 상기 제2 굴곡부의 사이사이에 신축을 위한 공간부가 마련되도록 구 성될 수 있다.The first curved portion and the second curved portion may be formed to have a corrugated structure, and may be configured to provide a space portion for expansion and contraction between the first curved portion and the second curved portion.
그리고, 상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선은, 형상기억합금으로 형성된 선형부재와, 상기 선형부재의 외면에 도전성 금속 중에서 어느 하나의 금속이 선택되어 코팅, 형성되는 도전성코팅층으로 구성될 수 있다.The basic stretchable line and the additional stretched line may include a linear member formed of a shape memory alloy, and a conductive coating layer formed by coating any one metal selected from conductive metals on the outer surface of the linear member.
상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선은, 섬유사와, 이 섬유사의 외면에 도전성 금속 중에서 어느 하나의 금속이 선택되어 코팅, 형성되는 도전성코팅층으로 구성될 수 있다.The basic stretchable wire and the additional stretched wire may include a fiber yarn and a conductive coating layer formed by coating and forming any one of a conductive metal on an outer surface of the fiber yarn.
또한, 상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선은, 도전성 선형부재와, 이 도전성 선형부재의 외면에 형상기억합금을 코팅, 형성한 형상기억합금코팅층으로 구성될 수 있다.The basic stretchable wire and the additional stretched wire may include a conductive linear member and a shape memory alloy coating layer formed by coating and forming a shape memory alloy on an outer surface of the conductive linear member.
아울러, 상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선은, 형상기억섬유사와; 상기 형상기억섬유사에 일체로 합사되고 도전성을 갖는 도전성 선형부재를 포함할 수 있다.In addition, the basic stretch line and the additional stretch line, the shape memory fiber yarn; It may include a conductive linear member that is integral with the shape memory fiber yarn and integrally conductive.
상기 기본 선축선과 상기 부가 신축선은 도전성 선형부재의 외면에 절연층이 코팅된 것일 수 있다.The basic linear axis and the additional elastic line may be an insulating layer coated on the outer surface of the conductive linear member.
상기 기본 선축선과 상기 부가 신축선은 서로 다른 신축율을 갖도록 단위 길이당 굴곡부의 수량이 서로 다르고, 상기 기본 선축선과 상기 부가 신축선 중 굴곡부의 수량이 적은 신축선을 인장 강도가 더 큰 재질로 형성할 수 있다.The basic linear axis and the additional elastic line is formed of a material having a higher tensile strength, the number of bends per unit length different from each other so as to have a different stretching ratio, and the number of the flexion of the basic linear axis and the additional elastic line is less can do.
그리고, 상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선에 신축 가능한 형태로 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 신축길이조절선이 매설되어, 길이방향으로 작용되 는 인장력에 의해 상기 신축길이조절선이 일자형으로 펼쳐지면 더 이상 상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선이 신장되지 않게 되면서 신축길이가 조절되도록 구성될 수 있다.In addition, at least one stretch length control line is embedded along the longitudinal direction in a form that is expandable to the basic stretch line and the additional stretch line, and the stretch length control line is unfolded by a tensile force acting in the length direction. It can be configured to adjust the stretch length while the basic stretch line and the additional stretch line is no longer stretched.
한편, 상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선의 외면상으로 덧씌워지고 신축성과 절연성을 갖는 재질로 형성된 외피층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, it characterized in that it further comprises an outer shell layer formed on a material having a stretchable and insulating property and covered on the outer surface of the basic elastic wire and the additional elastic wire.
상기 외피층에는 도전성을 갖는 도전성입자 또는 도전사를 포함할 수 있다.The envelope layer may include conductive particles or conductive yarns having conductivity.
상기 외피층은 절연성과 신축성을 갖는 합성수지재 코팅층이거나, 상기 기본 신축선 및 상기 부가 신축선의 외면상으로 끼워지고 절연성과 신축성을 갖는 호스 형태일 수 있다.The outer skin layer may be a synthetic resin coating layer having insulation and elasticity, or may be in the form of a hose fitted on the outer surface of the basic elastic wire and the additional elastic wire and having insulation and elasticity.
그리고, 상기 외피층은 절연성과 신축성을 갖는 다수의 섬유사에 의해 엮겨져 편조되는 편조층일 수 있다.In addition, the outer skin layer may be a braided layer braided and braided by a plurality of fibers having insulation and elasticity.
상기와 같은 본 발명에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재는, 굴곡부를 갖는 복수의 신축선에 의해 내부에 신축 공간부를 갖도록 구성되므로, 이러한 공간부측으로 신축선의 신축작용이 용이하여 수행되면서 신축성 선재의 길이방향 신축성이 배가된다. 그리고, 신축성 선재의 내부가 막힘구조가 아니므로 길이방향에 대해 직교방향으로도 가요성을 갖게 되어 쿠션작용이 수행될 뿐만 아니라 전체 중량이 감소되는 효과가 있다. 이에 따라, 도전성을 가지면서 경량화가 요구되는 스마트 의류, 소형 전자기기 등의 기본 소재로 폭넓게 적용함으로써 관련 분야산업의 획기적인 발전을 기대할 수 있다.The flexible wire rod having an elastic space according to the present invention as described above is configured to have an elastic space therein by a plurality of elastic wires having a bent portion, so that the elastic wire can be easily stretched to the space side of the elastic wire rod. The longitudinal stretch is doubled. In addition, since the inside of the flexible wire is not a clogging structure, it has flexibility in the direction orthogonal to the longitudinal direction, so that the cushioning is performed and the overall weight is reduced. Accordingly, it is possible to expect a significant development of the related field industry by applying a wide range of basic materials such as smart clothing, small electronic devices, etc., which have conductivity and require weight reduction.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도4a 내지 도6b에 의거하여 상세히 설명하고, 도4a 내지 도6b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.Best Mode for Carrying Out the Invention Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 4A to 6B, and like reference numerals designate like elements in FIGS. 4A to 6B. Meanwhile, the drawings and detailed descriptions of configurations, operations, and effects that can be easily understood by those skilled in the art from general technology in each drawing are briefly or omitted, and are illustrated based on parts related to the present invention.
첨부도면, 도4a 및 도4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 나타내는 사시도, 및 분리사시도이다.4A and 4B are a perspective view and an exploded perspective view showing a stretchable wire rod having a stretch space according to a first embodiment of the present invention.
도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재(500)는, 기본 신축선(510)과, 이 기본 신축선(510)에 설치되는 부가 신축선(520)를 구비하여 길이방향으로 신축 가능하게 구성된 것으로, 상기 기본 신축선(510)과 상기 부가 신축선(520)의 결합시에 신축을 위한 공간부(도면부호 생략)가 마련되므로 길이방향으로의 신축성이 배가되고 이와 동시에 길이방향에 직교되는 방향으로도 신축성을 갖도록 구성된다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the
기본 신축선(510)은 미세한 선형부재(512)에 의해 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제1 굴곡부(511)에 의해 소정 길이로 구성된다.The basic
부가 신축선(520)은 기본 신축선(510)과 마찬가지로 미세한 선형부재(522)에 의해 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제2 굴곡부(521)에 의해 소정 길이로 구성되되, 상기 기본 신축선(510)의 제1 굴곡부(511) 사이사이로 제2 굴곡부(521)가 끼워져 결합되도록 구성된다. 이때, 부가 신축선(520)은 적어도 하나 이상으로 구성 된다.The additional
그리고, 상기 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)은 전류의 통전과 음성, 영상 등의 다양한 신호의 송수신이 가능하도록 도전성을 갖는 선형부재로 구성된다. 예컨대, 미세동선, 탄소섬유, 도전성물질이 코팅된 섬유사 등의 도전사나, 신호의 전달이 가능한 광섬유(POF) 등으로 구성될 수 있다.In addition, the basic
이때, 선형부재의 직경은 용도나 목적에 따라 제한없이 사용할 수 있지만, 의류의 소재로 사용되는 경우에는 현재 상용화 단계에 접근하고 있는 나노 단위의 선형부재가 바람직하지만, 적어도 마이크로 단위의 직경을 갖는 선형부재를 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 선형부재는 그 자체가 도전성 선재일 수도 있고, 도전성을 갖지 않은 선재에 도금방식(전기, 화학 등의 다양한 도금), 증착방식 등의 다양한 방식에 의해 도전성 금속이 코팅될 수도 있다.At this time, the diameter of the linear member can be used without limitation depending on the purpose or purpose, but when used as a material of the garment is preferably a linear unit of nano unit approaching the commercialization stage, but at least a linear unit having a diameter of micro unit It is preferable to use a member. In this case, the linear member may itself be a conductive wire, or the conductive metal may be coated on the wire having no conductivity by various methods such as plating (various plating such as electricity and chemistry) and vapor deposition.
그리고, 상기 기본 신축선(510)과 상기 부가 신축선(520)은 도전성 선형부재(512,522)의 전기적인 절연을 위해 그 외면에 형성되는 절연층(513,523)을 구비한다.In addition, the basic
한편, 상기 기본 신축선(510)과 상기 부가 신축선(520)은 도4a에 도시된 바와 같이 상기 제1 굴곡부(511) 및 제2 굴곡부(521)를 나선상(대략 코일스프링 형태)으로 형성할 수 있다. 이러한 나선상의 제1 굴곡부(511) 및 제2 굴곡부(521)에 의해 상기 기본 신축선(510)과 상기 부가 신축선(520)이 서로 대응되게 설치된 상태에서 그 내부 중심에 길이방향을 따라 중공 형태의 공간부를 형성하게 된다.Meanwhile, the basic
상기 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)을 나선상으로 감는 방법은 반도 체 등의 소형물품의 제조에 적용되는 마이크로 스프링의 제조장치와 같이 선재를 코일 형태로 권취하는 장치에 의해 성형할 수 있다.The method of winding the basic
첨부도면 도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제1 변형예들을 나타내는 도면으로서, 구체적으로 기본 신축선과 부가 신축선의 변형 형태를 나타내는 개략적인 사시도이다.5A and 5B are diagrams illustrating first modified examples of the stretchable wire rod having the stretchable space according to the first embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5A and FIG. 5B are schematic perspective views showing a modified form of the basic stretch line and the additional stretch line. .
도5a는 본 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재에 적용되는 기본 신축선 및 부가 신축선을 나타내는 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이 기본 신축선(510)과 상기 부가 신축선(520)은 서로 다른 신축율을 갖도록 기본 신축선 및 부가 신축성 중 어느 하나의 신축선은 단위 길이당 굴곡부의 수량이 서로 다르게 형성된다. 이때, 상기 기본 선축선과 상기 부가 신축선 중 굴곡부의 수량이 적은 신축선을 인장 강도가 더 큰 재질로 형성함으로써, 길이방향으로 작용되는 인장력에 의해 굴곡부의 수량이 상대적으로 작고 인장강도가 큰 신축선이 먼저 일자형으로 펼쳐지면 더 이상 다른 신축선이 신장되지 않도록 하여 일정한 인장력 범위내에서는 신축성의 파단이나 손상을 방지할 수 있다.5A is a view illustrating a basic stretch line and an additional stretch line applied to a stretchable wire rod having a stretch space according to the present embodiment, and as shown therein, the
한편, 본 발명에 따른 신축성 선재(500)는 그 사용시에 특정 변태온도에서 신축되기 전의 최초의 상태로 복귀되도록 형상기억합금으로 형성된 선형부재와, 이 선형부재의 외면에 도전성 금속 중에서 어느 하나의 금속이 선택되어 코팅, 형성되는 도전성코팅층으로 구성될 수 있다. 이때, 선형부재를 형성하기 위한 형상기억합금으로는 이 분야에 널리 알려진 조성비로 구성된 형상기억합금을 이용할 수 있다. 그리고, 도전성코팅층은 도전성을 갖는다면 다양한 금속이 채택될 수 있지만, 비교 적 도전성이 크고, 의류, 발열선, 전기 및 통신 케이블, 등 어떤 물품에 적용하더라도 안전성을 확보할 수 있는 금(Au), 은(Ag), 및 동(Cu)이 바람직하다.On the other hand, the
한편, 상기 기본 신축선(510) 및 상기 부가 신축선(520)은, 별도의 도면으로 첨부하지는 않았지만, 섬유사와, 이 섬유사의 외면에 도전성 금속 중에서 어느 하나의 금속이 선택되어 코팅, 형성되는 도전성코팅층으로 구성된 선재가 이용될 수 있다. 이때, 섬유사는 신축성 선재의 사용목적 및 용도에 따라 천연섬유사 및 합성섬유사 중에서 어느 하나가 선택되어 적용될 수 있지만, 인장강도, 강인성, 및 내열성이 큰 아라미드 섬유(Aramid fiber)가 바람직할 것이다.On the other hand, the
도전성코팅층은 도금방식(전기, 화학 등의 다양한 도금), 증착방식, 도포방식 등의 다양한 코팅방식에 의해 도전성 금속을 코팅하거나, 도전성 폴리머 수지를 코팅하여 형성할 수 있다.The conductive coating layer may be formed by coating a conductive metal or coating a conductive polymer resin by various coating methods such as plating (various plating such as electricity and chemistry), vapor deposition, and coating.
도전성 폴리머 수지는 전기전도성을 갖는 고분자물질과 폴리머를 혼합하여 수지 형태로 형성한 물질로서, 고분자물질로는 금속나노입자, 금속산화물, 금속산화물입자 중에서 하나 이상이 선택될 수 있고, 폴리머는 실리콘수지(silicone resin), 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 공중합체 중에서 선택되어 구성될 수 있다.The conductive polymer resin is a material formed by mixing a polymer having high electrical conductivity with a polymer and forming a resin. The polymer material may be one or more selected from metal nanoparticles, metal oxides, and metal oxide particles, and the polymer may be a silicone resin. (silicone resin), polyester, polyethylene terephthalate or copolymers thereof may be selected.
또한, 상기 기본 신축선(510) 및 상기 부가 신축선(520)은, 도전성 선형부재의 외면에 형상기억합금을 증착방식으로 코팅하여 형상기억합금코팅층을 형성한 구조로 구성할 수 있다. 이러한 구조로 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)을 구성하게 되면, 신축성 선재가 사용과정에서 신축되더라도 설정된 특정 변태온도에 이르게 되면 형상기억합금코팅층으로 인해 신축되기 전의 최초의 상태로 복귀되므로 정확한 원상복귀상태를 요구하는 의류, 정밀기기 등의 기본 소재로서 편리하게 사용할 수 있다.In addition, the basic
이와 더불어, 상기 기본 신축선(510) 및 상기 부가 신축선(520)은, 도5b에 도시된 바와 같이 형상기억섬유사(514,524)와, 이 형상기억섬유사(514,524)에 일체로 합사되고 도전성을 갖는 도전성 선형부재(515,525)로 구성될 수 있다. 이때, 형상기억섬유사(514,524)와 도전성 선형부재(515,525)는 적어도 각각 1개 이상이 서로 합사된다. 그리고, 형상기억섬유사(514,524)는 형상기억고분자수지에 의해 성형한 섬유사이거나, 통상의 섬유사에 형상기억고분자수지를 코팅하여 형성할 수 있다. 이때, 형상기억고분자수지는 소정 온도에서 변태되는 형상기억 폴리머 수지로 형성될 수 있다. 형상기억 폴리머 수지로는 노소렉스 등이 적용될 수 있을 것이다.In addition, the
첨부도면 도5c 내지 도5f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제2 변형예들을 나타내는 도면으로서, 보다 구체적으로는 기본 신축선 및 부가 신축선의 외부에 부가되는 외피층의 형태를 도시한 개략적인 사시도이다.5C to 5F are views showing second modified examples of the stretchable wire rod having the stretchable space according to the first embodiment of the present invention. More specifically, the outer layer is added to the outside of the basic stretched line and the added stretched line. A schematic perspective view showing the form of a.
도5c 내지 도5f에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제2 변형예는, 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)의 외면상으로 덧씌워지는 신축성 재질의 외피층(530)을 더 포함한 것이다. 이 외피층(530)은 그 내부에 수용되는 기본 신축선 및 부가 신축성의 신축시에 연동되도록 신축성을 가져야 하고, 내부로 수분의 유입을 차단하기 위한 방수성 및, 전기적인 절연이 가능 하도록 절연성을 가져야 한다.As shown in FIGS. 5C to 5F, the second modified example of the stretchable wire rod having the stretchable space portion according to the present invention is a stretchable material which is overlaid on the outer surface of the basic
그리고. 외피층(530)에는 도5d에 도시된 바와 같이 도전성을 갖는 다수의 도전성입자를 포함하거나, 도5f에 도시된 바와 같이 다수의 도전사(532)를 포함할 수 있다. 이와 같이 외피층(530)에 포함되는 도전성입자(531)나 도전사(532)는 본 실시예에 따른 신축성 선재(500)를 음향이나 통신기기의 신호전달 케이블로 적용할 경우 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)으로 신호들이 전달되는 과정에서 노이즈를 방지하기 위한 노이즈방지수단으로서의 기능을 수행한다. 이때, 도전성입자(531)는 금속나노입자, 금속산화물, 금속산화물입자 등으로 구성될 수 있고, 도전사(532)는 동선과 같은 미세 금속선, 탄소섬유사, 및 섬유사에 도전성입자가 코팅된 섬유사 등이 선택되어 구성될 수 있다.And. The
전술한 외피층(530)의 일예로 가장 쉽게는 신축성과 절연성을 갖는 합성수지재 코팅층으로 구성할 수 있다. 이때, 외피층의 소재로는 충분한 신축성을 확보할 수 있도록 신축성 실리콘수지(silicone resin)로 형성되거나, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레트탈레이트 또는 이들의 공중합체로 형성할 수 있다.As an example of the above-described
외피층(530)의 다른 예로는 도5e에 도시된 바와 같이 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)의 외면상으로 끼워지고 절연성과 신축성을 갖는 소재에 의해 중공부를 갖는 호스 형태(530a)로 구성될 수 있다.Another example of the
전술한 바와 같이 외피층(530)을 합성수지재 코팅층으로 형성하거나, 호스 형태(530a)로 형성되는 경우에는 노이즈방지수단으로서 도전성입자(531)를 포함하는 것이 바람직하다.As described above, when the
도5f는 외피층(530)의 또 다른 예를 나타낸 것으로, 이에 도시된 바와 같이 외피층을 절연성과 신축성을 갖는 다수의 섬유사에 의해 엮겨져 편조되는 편조층(530b)으로 구성할 수 있다. 이러한, 편조층(530b)은 섬유사를 이용하여 운동화끈 등과 같은 각종 끈 형태의 길이부재를 제조하는 편조기에 의해 형성할 수 있다. 즉, 편조기의 중심부에 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)의 결합체를 위치한 다음 그 둘레에 섬유사(534) 등이 엮겨지도록 편조하여 구성한다. 이때, 외피층(530)에 노이즈방지수단으로서 미세 금속선, 탄소섬유사, 및 섬유사에 도전성입자가 코팅된 섬유사 중 어느 하나의 도전사(532)를 투입하여 함께 편조하게 되면 노이즈를 방지하는 기능을 수행할 수 있다.5F illustrates another example of the
첨부도면, 도5g 및 도5h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제3 변형예를 나타내는 도면으로서, 보다 구체적으로는 신축길이조절선을 구체적으로 설명하기 위한 개략적인 사시도 및 분리사시도이다.5G and 5H are diagrams illustrating a third modified example of the flexible wire rod having the elastic space part according to the first embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 5G and FIG. Perspective view and an exploded perspective view.
도5g 및 도5h에 도시된 바와 같이 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제3 변형예는, 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520)에 신축 가능한 형태로 길이방향을 따라 적어도 하나 이상의 신축길이조절선(540)을 매설하여 구성한 것이다.As shown in FIGS. 5G and 5H, the third modified example of the stretchable wire rod having the stretchable space portion according to the first embodiment is longitudinally stretchable to the basic
신축길이조절선(540)은 기본 신축선(510) 및 부가 신축선(520) 보다는 굴곡부(511,521)의 수량을 적게 하여 길이방향으로 작용되는 인장력에 의해 먼저 신축길이조절선(540)이 일자형으로 펼쳐지면 더 이상 기본 신축선 및 부가 신축선이 신장되지 않게 되므로 신축성 선재의 신축길이를 조절할 수 있다.The stretch
첨부도면 도6a 및 도6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 나타내는 도면으로서, 보다 구체적으로는 기본 신축선과 부가 신축선의 형태를 나타내는 사시도들이다.6A and 6B are views illustrating a stretchable wire rod having a stretchable space part according to a second embodiment of the present invention, and more specifically, perspective views illustrating a form of a basic stretchable line and an additional stretched line.
도6a에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재(600)는, 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제1 굴곡부(611)에 의해 소정 길이로 구성된 기본 신축선(610)과, 길이방향을 따라 형성되는 다수의 제2 굴곡부(621)에 의해 소정 길이로 구성되어 기본 신축선(610)의 제1 굴곡부(611) 사이사이로 제2 굴곡부(621)가 끼워져 결합되는 적어도 하나 이상의 부가 신축선(620)을 포함하되, 상기 제1 굴곡부(611) 및 상기 제2 굴곡부(621)가 파형 구조를 갖도록 형성한 것이다.As shown in FIG. 6A, the
제1 및 제2 굴곡부(611,621)의 파형구조는 길이방향으로 작용되는 인장력의 인가여부에 따라 신축되는 파형이라면, 사인파(sin), 코사인파(cos), 펄스파(직사각형파, 삼각파, 반정형파, 가우스파 등), 톱니파 등으로 다양하게 형성할 수 있다.If the waveforms of the first and second bent portions 611 and 621 are waveforms that are stretched according to the application of the tensile force acting in the longitudinal direction, they are sin, cosine, and pulse waves (rectangular wave, triangular wave, semi-square). Wave, Gaussian wave, etc.), sawtooth wave, etc. can be variously formed.
상기 기본 신축성(610)과 부가 신축성(620)의 결합방향은 도6a에 도시된 바와 같이 서로 직교되게 하거나 도6b에 도시된 바와 같이 동일 축선상이 되도록 할 수 있고, 그 외에도 일정한 각도로 기울어지는 형태로 구성할 수 있다.The coupling direction of the
그리고, 기본 신축선(610)과 상기 부가 신축선(620)은 도전성 선형부재의 전기적인 절연을 위해 그 외면에 형성되는 절연층을 구비한다. 그리고, 제1 실시예의 도5a에 도시된 것과 마찬가지로 기본 신축선(610)과 부가 신축선(620)의 단위 길이 당 굴곡부의 수량을 서로 다르게 형성하여 서로 다른 신축율을 갖도록 구성할 수 있다.In addition, the basic
그 외에도, 구체적으로 기술하지는 않지만, 전술한 제1 실시예에 나타난 변형예들을 제2 실시예에 따른 신축성 선재에도 적용할 수 있음은 물론이다.In addition, although not specifically described, it is a matter of course that the modified examples shown in the above-described first embodiment can also be applied to the flexible wire rod according to the second embodiment.
첨부도면, 도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a stretchable wire rod having a stretch space according to a third embodiment of the present invention.
도7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재(700)는, 중심부에 신축을 위한 공간부(741)를 형성하도록 길이방향을 따라 배치되고 신축성을 갖는 재질로 형성된 복수의 기본 신축선(710), 섬유사에 의해 상기 복수의 기본 신축선 사이사이에 신축 가능하게 편직되어 통 형상의 신축몸체(740)를 형성하는 편직선(720), 및 신축몸체(740)의 외면상에 신축성을 갖도록 감김되면서 편직선에 의한 편직과정에서 신축몸체(740)에 일체로 엮겨지는 부가 신축선(730)을 포함한다.Referring to FIG. 7, the
기본 신축선(710)은, 중심부에 소정 형태의 공간부(741)를 형성하도록 신축 가능한 선형부재를 3개 이상 배치함으로써 편직선(720)에 의한 편조 후에 내부에 중공부를 형성하는 골격을 구성하게 된다. 이 기본 신축선(710)은 신축성을 갖는다면 고무, 실리콘 등으로 형성된 다양한 종류의 선형부재가 적용될 수 있지만, 본 실시예에서는 신축성 섬유사로 널리 알려진 스판사를 이용하여 구성한다.The basic
부가 신축선(730)은 인장력에 대해 길이방향으로 신축성을 갖도록 신축몸체(740)에 나선상 또는 파형 형태로 형성된다. 그리고, 부가 신축선(730)은 절연된 적어도 하나 이상의 도전선에 의해 구성되는 것으로, 일반적으로는 동선에 합성수지 절연 피복층이 형성된 선형부재가 선택될 수 있다.The additional
이때, 부가 신축선(730)은 편직선(720) 보다 단면적이 큰 선재로 구성되어 신축몸체(740)의 외부로 돌출되게 형성된다.At this time, the
상기 부가 신축선(730)은 전술한 구조 외에도 여러 가지 다양한 형태로 구성될 수 있다. 그 일 예로, 도전성 선형부재의 외면에 형상기억합금을 코팅하여 형상기억합금코팅층을 형성한 구조로 구성될 수 있다.The additional
그리고, 상기 부가 신축선(730)의 다른 예로서, 형상기억섬유사와, 이 형상기억섬유사에 일체로 합사되고 도전성을 갖는 도전성 선형부재로 구성될 수도 있다.In addition, as another example of the
한편, 제3 실시예에 따른 신축성 선재(700)는 신축몸체(740)의 단위 길이당 신축범위가 부가 신축선(730)의 신축범위 보다 작아서 부가 신축선의 신축길이가 조절되도록 구성되어야 한다. 즉, 신축몸체(740)의 신축범위가 부가 신축선(730) 보다 작으므로 이 신축몸체(740)가 최대로 늘어나게 되면 부가 신축선이 더 이상 늘어나지 않게 되면서 부가 신축선(730)을 손상이나 파단으로부터 보호하게 된다.On the other hand, the
그리고, 신축몸체(740)을 형성하는 편직선(720)에 도전성을 갖는 도전성입자를 포함하거나, 편직선(720)의 일부 가닥으로 도전사를 포함할 수 있다. 이러한, 도전성입자나 도전사는 부가 신축선(730)으로 전달되는 신호의 노이즈를 차단하는 기능을 수행할 수 있을 것이다. 아울러, 부가 신축선(730)에도 전술한 도전성입자나 도전사를 포함할 수 있음은 물론이다.In addition, the
아울러, 상기 신축몸체(740) 및 부가 신축선(730)의 표면에는 전자파 차폐를 위한 전도성 고분자폴리머 코팅층이 형성될 수 있다.In addition, a conductive polymer polymer coating layer for shielding electromagnetic waves may be formed on surfaces of the
첨부도면 도8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 변형예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a modified example of the stretchable wire rod having the stretch space according to the third embodiment of the present invention.
도8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재(700)는, 신축몸체(740)의 내부에서 독립적으로 신축되는 보조 신축부재(750)를 더 구비한 것으로, 이 보조 신축부재(750)는 신축몸체(740)의 중앙에 마련된 공간부에 삽입, 설치된다.Referring to FIG. 8, the
보조 신축부재(750)는 중심부에 중공부를 갖도록 끈 형태로 편조한 것으로, 이러한, 보조 신축부재(750)는 섬유사만으로 편조되거나 섬유사에 도전사가 혼사되어 편조될 수 있다.The auxiliary
그리고, 전술한 제3 실시예에 따른 신축성 선재(700)는, 섬유사를 이용하여 운동화끈 등과 같은 각종 끈 형태의 길이부재를 제조하는 편조기에 의해 형성할 수 있다. 즉, 편조기에 기본 신축선(710)을 하방에서 상방으로 장력을 작용시키면서 공급하고, 이 기본 신축선의 둘레로 편직선(720)을 공급하여 신축몸체를 형성하도록 하는 동시에 편직선(720)의 공급측과 접하여 부가 신축선(730)을 공급하여 편직선(720)에 의해 부가 신축선(730)이 신축몸체(740)에 엮겨져 고정되도록 하여 제조하게 된다.In addition, the
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the stretched wire rod having a stretchable space portion according to a preferred embodiment of the present invention is shown according to the above description and the drawings, but this is merely described, for example, without departing from the technical spirit of the present invention. It will be appreciated by those skilled in the art that various changes and modifications are possible.
도1 내지 도3은 종래 신축성 선재를 나타내는 분리사시도,1 to 3 is a separate perspective view showing a conventional flexible wire,
도4a 및 도4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 나타내는 사시도, 및 분리사시도,4A and 4B are perspective views illustrating an elastic wire rod having an elastic space part according to a first embodiment of the present invention, and an exploded perspective view;
도5a 및 도5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제1 변형예들을 나타내는 도면,5A and 5B are views showing first modifications of the flexible wire rod having the elastic space part according to the first embodiment of the present invention;
도5c 내지 도5f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제2 변형예들을 나타내는 도면,5C to 5F are views showing second modified examples of the stretchable wire rod having the stretchable space portion according to the first embodiment of the present invention;
도5g 및 도5h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 제3 변형예를 나타내는 도면,5G and 5H are views showing a third modified example of the stretchable wire rod having the stretch space according to the first embodiment of the present invention;
도6a 및 도6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 나타내는 도면,6A and 6B are views illustrating a stretchable wire rod having a stretch space according to a second embodiment of the present invention;
도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재를 나타내는 도면,7 is a view showing a stretchable wire rod having a stretch space according to a third embodiment of the present invention;
도8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축 공간부를 구비한 신축성 선재의 변형예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing a modification of the stretchable wire rod having a stretch space according to a third embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
500,600,700:신축성 선재500,600,700: Elastic Wire Rod
510,610,710:기본 신축선510,610,710: basic stretch line
511,611:제1 굴곡부511,611: First bend
512,515,522,525:도전성 선형부재512,515,522,525: conductive linear member
513,523:절연층513,523: insulation layer
514,524:형상기억섬유사514,524: Shape Memory Fiber Yarn
520,620,730:부가 신축선520,620,730: Various stretch lines
521,621:제2 굴곡부521,621: the second bend
530:외피층530: outer layer
531:도전성입자531: conductive particles
532:도전사532: Challenger
534:섬유사534: fiber yarn
540:신축길이조절선540: stretch length control line
720:편직선720: knitting line
740:신축몸체740: elastic body
750:보조 신축부재750: auxiliary extension member
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