KR100964092B1 - 도전성 패드 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도전성 패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 신축성을 갖지 않는 도전성 선재를 이용하여 발열 또는 전기신호의 전달이 가능하면서도 신축성을 갖도록 형성한 도전성 패드 및 그 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 도전성 패드는, 신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드와; 상기 패드에 지그재그 형태로 배치되어 설치되고, 공급되는 전원을 통전하거나 공급되는 전원에 의해 발열되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 탄소섬유사, 동선 등과 같이 도전성은 갖지만 신축성을 갖지 않은 도전성 선재를 이용하여 신축성을 갖는 면상의 발열체 또는 면상의 도전체를 구성할 수 있으므로, 이를 이용하여 활동성이 요구되는 스마트 의류나 전열기구 등에 구성하게 되면 충분한 활동성을 확보할 수 있어서 사용상의 편의상과 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
Figure R1020080050545
도전성 패드, 도전성 선재, 신축성

Description

도전성 패드 및 그 제조방법 {ELECTRIC CONDUCTION PAD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF }
본 발명은 도전성 패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 신축성을 갖지 않는 도전성 선재를 이용하여 발열 또는 전기신호의 전달이 가능하면서도 신축성을 갖도록 형성한 도전성 패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 의복이나 장신구의 제작에 이용되는 편물이나 직물과 같은 천은 천연 섬유사나 인조 섬유사에 의해 제조되는 것으로, 그 종류가 다양하고, 각각 고유의 성질과 특성을 갖고 있지만, 대개는 보온성, 흡수성, 신축성, 등을 갖도록 하여 의복 등으로 완성한 상태에서 일정한 기능을 수행하도록 되어 있다.
하지만, 산업사회가 고도화되고, 첨단화되면서 현대인들은 종래와 같이 추위를 막을 수 있는 보온성과, 충분한 활동성을 보장하기 위한 신축성, 및 땀을 흡수할 수 있는 흡수성에 더하여 새로운 기능을 갖는 의복을 요구하고 있다.
즉, 전류의 통전이 가능하여 각종 전자기기를 의복에 설치하여 편리하게 이용할 수 있고, 의복 스스로 발열작용을 수행하거나 냉각작용을 수행함으로써 가볍고 두께가 얇으면서도 계절에 상관없이 착용할 수 있는 지능형 의류를 기대하고 있 는 실정에 있다.
이에 따라, 섬유분야에서는 이러한 사회적 요구를 만족하고, 미래의 섬유분야를 선도하기 위한 다양한 노력과 연구개발 활동을 수행하고 있고, 그 대표적인 연구 성과로서 일부 스마트 의류가 제품화되어 판매되고 있다.
스마트 의류의 대표적인 형태로는, 레저용 등으로 널리 이용되고 있는 발열 조끼와 같은 발열 의류와, MP3와 같은 전자기기를 손쉽게 이용할 수 있도록 전자기기 부착형 의류를 예로 들 수 있다.
발열 의류는 탄소섬유사 또는 동선을 이용한 발열선에 의해 구성된 면상발열체를 의복에 꿰매거나 별도로 마련한 주머니에 설치하고, 전원부로부터 공급되는 전류에 의한 저항열을 이용하여 발열작용을 수행하도록 구성되어 있다.
하지만, 이러한 발열 의류는 면상발열체가 신축성을 갖지 못하고 있으므로 비교적 신축성을 요하지 않은 인체의 등 부분이나 배 부분에만 제한적으로 설치할 수 있다. 이로 인해 비교적 활동성이 요구되지 않은 낚시 조끼와 같은 특정 의복에만 제한적으로 적용할 수 있고 신축성이 없으므로 충분한 내구성을 확보할 수 없어서 충분한 활동성이 요구되는 잠수복, 작업복, 전투복, 스포츠 의류 등에는 전혀 적용할 수 없는 실정에 있다.
그리고, 전자기기 부착형 의류는 벨크로 화스너에 전자기기의 조작버튼을 구성하여 의복의 소매 부분에 탈부착 하도록 구성하고, 의복의 내부에 조작버튼, 전원부, 및 전자기기와의 전류 및 전기신호 전달을 위한 도전선을 설치하는 형태로 제작되어 있다.
하지만, 이와 같은 전자기기 부착형 의류는 의복의 내부에 도전선이 설치되어 있으므로 의복의 착용감이 불량하고, 세탁시에 의복의 내부에 설치된 도전선과 조작버튼 등을 제거하여야 하므로 사용이 매우 불편한 단점을 갖는다. 또한, 의복에 설치된 도전선이 신축성을 갖고 있지 않으므로 충분한 활동성과 내구성을 확보할 수 없어서 실험 의류, 샘플 의류로만 개발되어 있고 실제적으로 착용되고 있지는 않은 실정에 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 착안한 것으로, 신축성을 갖지 않는 도전성 선재를 이용하여 발열 또는 전류의 전달이 가능하면서도 신축성이 부여되어 충분한 활동성과 내구성을 확보할 수 있는 도전성 패드 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성 패드는 , 패드에 있어서, 신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드와; 상기 패드에 지그재그 형태로 배치되어 설치되고, 공급되는 전원을 통전하거나 공급되는 전원에 의해 발열되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 패드의 상면에 지그재그 형태로 배치된 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분에 고정 섬유사가 결속되되, 상기 패드가 길이방향으로 당겨진 상태에서 상기 도전성 선재가 상기 패드상에 결속될 수 있다.
그리고, 경사와 위사에 의해 면상으로 제직되는 상기 패드의 상면에 지그재그 형태로 상기 도전성 선재가 배치되어 그 양측 굴곡부와 접한 부분이 상기 패드를 형성하는 경사 또는 위사 사이에 끼워지도록 결속될 수 있다.
상기 패드는, 경사와 위사에 의해 면상으로 제직되는 하측 직물부와, 상기 하측 직물부의 상면상으로 경사와 위사에 의해 면상으로 제직되는 상측 직물부를 구비하고, 상기 도전성 선재는 하측 직물부의 상면에 지그재그 형태로 공급되어 그 양측 굴곡부와 접한 부분이 상기 상측 직물부를 형성하는 경사 또는 위사에 의해 결속되면서 상기 상측 직물부와 상기 하측 직물부의 사이에 개재될 수 있다.
그리고, 상기 패드는 그 표면에 천공, 형성되는 다수 개의 걸림공을 구비하고, 상기 도전성 선재는 상기 걸림공에 지그재그 형태로 삽입, 결속될 수 있다.
또한, 상기 패드의 신축시에 상기 도전성 선재의 손상이 방지되도록 상기 도전성 선재는 상기 패드와의 결속 부위에 설치되는 가이드부재를 매개로 접속될 수 있다.
이때, 상기 가이드부재는, 상기 패드에 꿰매어지는 섬유사의 삽입을 위한 결합공과, 상기 신축성 선재가 삽입되어 미끄럼 이동되는 슬라이딩 홀을 갖는 결속구로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 가이드부재는 음이온 발생물질, 살균물질, 향 발생물질, 및 발광물질 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 상기 도전성 선재는 상기 패드상에 설치되는 신축성 고리에 삽입되어 신축 가능하게 결속될 수 있다.
상기 패드의 가열온도를 감지할 수 있는 온도감지수단을 더 구비하고, 상기 온도감지수단은 상기 도전성 선재와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 패드는 상기 도전성 선재와 전기적으로 접속되는 다수의 LED가 구비될 수 있다.
상기 패드의 상면 또는 저면에는 벨크로 화스너를 형성하는 돌기부 또는 걸고리부가 형성되어 대응하는 벨크로 화스너의 걸고리부 또는 돌기부에 탈착 가능하게 구성될 수 있다.
상기 도전정 선재는, 탄소섬유사, 금속선, 및 도전성 물질을 포함하는 섬유사 등의 도전성을 갖는 선재 중에서 어느 하나로 선택되는 도전선; 상기 도전선의 외주면에 코팅되는 절연층; 및 상기 도전선을 포함하는 절연층의 외부에 섬유사에 의해 편조되어 형성되는 외피층을 포함할 수 있다.
상기 도전성 선재는, 도전선 금속선이 스프링 형태로 감김된 도전선; 상기 도전선의 외주면에 섬유사에 의해 편조되어 형성되는 외피층을 포함할 수 있다.
상기 패드를 형성하는 섬유사는 전체 또는 일부가 스판사로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성 패드의 제조방법은, 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서, 신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계와; 상기 패드의 표면상으로 도전성 선재를 지그재그 형태로 배치하고 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분을 상기 패드측에 결속하는 선재 설치단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 선재 설치단계는 지그재그로 배치되는 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분에 반복적으로 꿰매어지는 고정 섬유사에 의해 상기 패드에 결속되도록 시행할 수 있다.
상기 패드 형성단계에 의해 형성된 상기 패드를 상기 도전성 선재의 배치방향으로 당겨서 인장시키는 인장단계를 더 포함하고, 상기 인장단계가 시행된 상태에서 상기 선재 설치단계를 시행할 수 있다.
여기서, 상기 패드 형성단계는 인장력을 작용시켜 늘어난 상태로 공급되는 섬유사에 의해 시행되고, 상기 선재 설치단계는 패드 형성단계에 의한 패드의 제직과정에서 지그재그로 배치되게 공급되는 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분에 반복적으로 꿰매어지는 고정 섬유사에 의해 수행될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성 패드의 제조방법은, 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서, 신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계; 도전성 선재가 상기 패드에 지그재그 형태로 배치되고, 이와 같이 배치되는 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분이 상기 패드를 형성하는 위사 또는 경사 사이에 삽입되어 결속되도록 하는 선재 설치단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 선재 설치단계에서 상기 도전성 선재는 상기 패드의 제직과정에서 함께 공급되어 결속되거나, 또는 상기 패드가 완성된 상태에서 상기 위사 또는 경사 사이에 삽입되어 결속될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성 패드의 제조방법 은, 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서, 신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계와; 상기 패드 형성단계에 의해 형성된 패드의 표면상으로 도전성 선재를 지그재그 형태로 배치하고 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분을 상기 패드측에 결속하는 선재 설치단계를 포함하되, 상기 도전성 선재가 삽입되어 결속되도록 상기 패드에 신축성 고리를 형성하는 고리 형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고리 형성단계는 상기 패드 형성단계에서 공급되는 섬유사에 의해 상기 패드의 형성과정에서 동시에 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성 패드의 제조방법은, 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서, 신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계와; 상기 패드 형성단계에 의해 형성된 패드의 표면상으로 도전성 선재를 지그재그 형태로 배치하고 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분을 상기 패드측에 결속하는 선재 설치단계를 포함하되, 상기 패드 형성단계는 상기 패드에 상기 도전성 선재가 삽입되는 복수의 걸림공을 갖도록 시행하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 도전성 선재를 포함하는 상기 도전성 패드의 상면에 덧씌워지도록 섬유사에 의해 신축성을 갖는 부가 패드층을 형성하는 부가 패드 형성단계를 더 포함할 수 있다.
상기 부가 패드층은 패드 형상을 갖도록 별도로 형성된 패드층이 상기 도전성 패드에 부착되거나, 섬유사에 의해 상기 도전성 패드에 일체로 제직될 수 있다.
상기 패드의 상면 또는 저면에 벨크로 화스너를 형성하는 벨크로 화스너 형성단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 도전성 패드 및 그 제조방법에 의하면, 탄소섬유사, 동선 등과 같이 도전성은 갖지만 신축성을 갖지 않은 도전성 선재를 이용하여 신축성을 갖는 면상의 발열체 또는 면상의 도전체를 구성할 수 있으므로, 이를 이용하여 활동성이 요구되는 스마트 의류나 전열기구 등에 구성하게 되면 충분한 활동성이 확보되어 사용상의 편의상과 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1a 내지 도10에 의거하여 상세히 설명하고, 도1a 내지 도10에 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.
첨부도면 도1a는 본 발명에 따른 도전성 패드의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면이고, 도1b 및 도1c는 본 발명에 따른 도전성 패드에 적용되는 도전성 선재의 구조를 나타내는 도면이다.
도1a에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 도전성 패드(100)는 신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드(110)와, 이 패드(110)에 지그재그 형태로 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재(120)를 포함한다.
도전성 선재(120)는 공급되는 전원을 통전하는 기능을 수행할 수 있는 전원 공급케이블이거나, 공급되는 전원에 의해 저항열로 발열되는 발열선으로 구성될 수 있다. 이러한 도전성 선재(120)는 도전성 패드(100)의 용도 및 사용목적에 따라 전원 공급케이블 또는 발열선으로만 구성될 수도 있고, 전원 공급케이블과 발열선이 함께 구성될 수 있다.
그리고, 도전성 선재(120)는 전원의 통전이나 발열 기능이 수행된다면 다양한 선재로 구성될 수 있지만, 일 예로 도1b에 도시된 바와 같이 선형부재로 형성되는 도전선(121), 도전선의 외주면에 코팅되는 절연층(122), 및 도전선을 포함하는 절연층의 외부에 섬유사(111)에 의해 편조되어 형성되는 외피층(123)을 포함한다. 이때, 외피층(123)은 다수의 섬유사(111)가 절연층(122)의 외주면에 엮겨지는 형태(편조)로 구성된다.
도전선(121)으로는 탄소섬유사, 단일의 금속선, 미세한 금속선의 결합체, 도전성 물질을 포함하는 섬유사 등의 도전성을 갖는 선재 중에서 어느 하나가 선택될 수 있을 것이다.
상기 도전성 선재(120)의 다른 예로는 도1c에 도시된 바와 같이 미크론(㎛) 단위 금속선(1 내지 100㎛ 정도의 직경)이 스프링 형태로 감김된 도전선(124)과, 이 도전선(124)의 외주면에 섬유사(111)에 의해 편조되어 형성되는 외피층(125)을 포함하는 선형부재로 구성될 수 있다.
상기 패드(110)는 신축성을 갖는 다양한 섬유사(111)를 위사(112) 및 경사(113)로 하여 편조 또는 제직하여 구성한다.(편조와 제직은 섬유분야에서 서로 다 른 의미를 가지고 있지만, 본 발명에서는 편의상 섬유사(111)를 이용하여 천을 짠다는 통합적인 의미로 제직이라는 용어로 통일하여 설명한다.) 이때, 패드(110)는 사용 목적과 용도 등에 따라 폭과 길이를 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어 폭을 작게 형성할 경우 밴드 형태로 제직되므로 넓은 폭을 요하지 않은 물품(예컨대, 벨트, 팔찌, 무릎 보호대 등)이나 스마트 의류의 특정 부분에 적용할 수 있다.
패드(110)를 형성하는 섬유사(111)는 상용화된 섬유사(111) 중에서 높은 신축성과 강도를 갖는 스판사가 적용될 수 있고, 이때, 패드(110)의 제직에 필요한 섬유사(111) 전체를 스판사로하여 제직하거나 일반 섬유사(111)와 스판사를 혼합하여 제직할 수 있다.
첨부도면, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 요부를 나타내는 도면으로서, 도전성 선재(120)와 섬유사(111)의 결속관계를 간략화한 도1의 A-A선 단면도이다. 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도2를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드를 설명하면, 도전성 패드(100)는 패드(110)와 이 패드(110)에 설치되는 도전성 선재(120)를 구비하되, 도전성 선재(120)는 패드(110)의 상면에 지그재그 형태로 배치되어 그 폭 방향 양측 부분에 별도의 고정 섬유사(130)가 공급, 박음질되어 패드(110)측에 설치된다.
이와 같이 패드(110)를 형성하는 위사(112) 또는 경사(113)에 의해 도전성 선재(120)가 패드(110)에 고정되지 않고 별도의 고정 섬유사(130)에 의해 고정되는 경우에는, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 상기 패드(110)가 길이방향으로 당겨진 상태에서 고정 섬유사(130)를 결속하여 도전성 선재(120)가 패드(110)상에 고정되도록 하여야 한다. 이와 같이 패드(110)를 당긴 상태에서 도전성 선재(120)를 고정하는 이유는 패드(110)가 인장되지 않은 상태에서 고정 섬유사(130)를 박음질할 경우 박음질 부분에 해당되는 패드(110) 부분의 신축작용이 불가능하고, 동시에 도전성 선재(120)의 신축작용 또한 원활하게 수행되지 않는 문제점이 발생되기 때문이다.
한편, 도전성 선재(120)의 배치 형태는 전술한 바와 같이 전체적인 형상이 지그재그 형태를 갖되, 그 세부 형태로는 사인파, 펄스파 등과 같은 파형 형태로 배치되는 것이 바람직하다.
그리고, 고정 섬유사(130)의 고정 위치는 도전성 선재(120)의 양측에 형성되는 굴곡부(120a)에 접한 직선부(120b) 양측 부분이 바람직하다. 이와 같이 굴곡부(120a)에 접한 직선부 양측에 고정 섬유사(130)를 박음질할 경우, 고정 섬유사(130)는 도전성 선재(120)의 배치 형태를 일정하게 유지하면서도 굴곡부(120a)측의 신축작용을 방해하지 않게 된다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제1 변형례를 나타내는 도면이다.
도4를 참조하면, 상기 도전성 선재(120)와 패드(110)와의 결속 부위에 설치되는 가이드부재(140)를 더 구비하여, 이 가이드부재를 매개로 도전성 선재(120)가 패드(110)에 결속되어 패드(110)의 신축시에 그 손상이 방지되도록 한다.
상기 가이드부재(140)는 대략 볼이나 단추 형태를 갖는 부재에 패드(110)에 꿰매어지는 섬유사(111)의 삽입을 위한 결합공(141)과, 도전성 선재(120)가 삽입되어 미끄럼 이동되는 슬라이딩 홀(142)을 갖는 결속구로 이루어진다. 이때, 결합공(141)은 가능한 슬라이딩 홀(142)과 교차되지 않도록 형성하여 도전성 선재(120)의 미끄럼 이동시 방해되지 않도록 한다.
그리고, 가이드부재(140)는 음이온 발생물질, 살균물질, 향 발생물질, 및 발광물질 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
음이온 발생물질로는 토르말린, 키토산분말, 전기석분말, 황토분말 중에서 하나 이상을 선택하여 구성할 수 있고, 살균물질로는 은 입자, 숯분말 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 향발생물질로는 침향을 포함하도록 구성할 수 있다.
특히, 가이드부재(140)에 음이온 발생물질을 포함할 경우 발열선으로 구성된 도전성 선재(120)에 의한 가온작용으로 패드(110) 온도가 상승되면 다량의 음이온이 방사되어 인체에 유익한 작용을 수행한다.
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제2 변형례를 나타내는 도면으로서, 이에 따르면, 상기 패드(110)는 패드(110)의 가열온도를 감지할 수 있도록 도전성 선재(120)와 전기적으로 연결되는 온도감지수단(150)을 더 구비한다.
아울러, 도전성 패드(100)는 도전성 선재(120)와 전기적으로 접속되는 다수의 LED(발광다이오드;160)를 구비한다.
이와 같이, 온도감지수단(150)이 구비된 도전성 패드(100)를 이용하여 발열조끼와 같은 의류를 제작한 경우, 온도감지수단으로부터 인가되는 감지신호에 따라 발열온도를 제어할 수 있을 것이다.
또한, 도전성 패드(100)에 LED(160)가 구비된 경우에는 LED에 의한 발광기능으로 특별한 주의나 식별성을 요구하는 작업복, 무대의상, 긴급피난의복 등에 효과적으로 이용할 수 있을 것이다.
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제3 변형례를 나타내는 도면이다.
도6를 참조하면, 도전성 패드(100)를 필요에 따라 설치 개소에 탈부착할 수 있도록, 패드(110)에 벨크로 화스너(170)를 구비한다. 즉, 패드(110)의 상면 또는 저면에 벨크로 화스너를 형성하는 돌기부(통상 벨크로 화스너의 '수컷 돌출부' 라고 하며 쐐기 등의 형태로 돌출 형성된 부분) 또는 걸고리부(통상 벨크로 화스너의 '암컷 고리' 라고 하며 고리 형태로 형성된 부분)가 형성되어 대응하는 벨크로 화스너의 걸고리부 또는 돌기부에 탈착 가능하게 구성된다.
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제4 변형례를 나타내는 도면이다.
제4 변형례에 따른 도전성 패드(100)는 도7에 도시된 바와 같이 신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드(110)와, 이 패드(110)에 지그재그 형태로 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재(120)를 구비하되, 상기 패드(110)는 경사(113)와 위사(112)에 의해 면상으로 제직되는 하측 직물부(110a)와, 이 하측 직물부(110a)의 상면상으로 경사(113)와 위사(112)에 의해 면상으로 제직되는 상측 직물부(110b)를 구비한다.
그리고, 도전성 선재(120)는 하측 직물부의 상면에 지그재그 형태로 공급되어 그 폭방향 양측 부분이 상측 직물부를 형성하는 경사(113) 또는 위사(112)에 의해 반복 박음질되어 고정됨과 동시에 상측 직물부(110b)와 하측 직물부(110a)의 사이에 개재된다.
이러한, 도전성 패드(100)는 도전성 선재(120)의 상하측으로 패드(110)가 구비되어 있으므로 인체의 접촉부위에 직접 도전성 선재(120)가 접촉되지 않으므로 별도의 마감 천을 덧대지 않고 스마트 의류 또는 방석 등의 생활용품을 제작할 수 있는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명에 따른 도전성 패드(100)의 제2 내지 제4 실시예를 설명한다. 그리고, 상세한 설명은 생략하지만 이하의 제2 내지 제4 실시예에서도 전술한 제1 실시예의 변형예들이 적용될 수 있다.
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 패드의 요부를 나타내는 도면으로서, 도전성 선재(120)와 섬유사(111)의 결속관계를 간략화한 도1의 A-A선 단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 패드(100)는 도8에 도시된 바와 같이 신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드(110)와, 이 패드(110)에 지그재그 형태로 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재(120)를 구비하되, 도전성 선재(120)의 굴곡부(120a)와 접한 폭 방향 양측 부분이 패드(110)를 형성하는 경사(113) 또는 위사(112)에 의해 반복 결속되도록 한다. 즉, 상기 도전성 선재(120)가 패드(110)의 제직과정 또는 제직 완료된 상태에서 경사(113) 또는 위사(112) 사이 에 끼워지는 형태로 삽입, 결속된다.
이와 같이, 도전성 선재(120)가 패드(110)를 형성하는 경사(113) 또는 위사(112) 사이에 끼워지는 형태로 결합되면, 패드(110)에 작용되는 인장력에 의해 신축되는 위사 및 경사와 함께 도전성 선재(120)가 연동되어 신축되므로 별도로 패드(110)를 당기지 않고 도전성 선재를 결속하더라도 충분한 신축성과 내구성을 확보할 수 있다. 이에 따라 전술한 제1 실시예에서와 같이 별도의 고정 섬유사(130)를 박음질하는 단계가 불필요하여 제조과정이 용이하게 수행되는 장점을 갖는다.
도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 패드의 요부를 나타내는 도면으로서, 도전성 선재(120)와 섬유사(111)의 결속관계를 간략화한 도1의 A-A선 단면도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 패드(100)는 도9에 도시된 바와 같이 신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드(110)와, 이 패드(110)에 지그재그 형태로 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재(120)를 구비하되, 상기 도전성 선재(120)가 고정되는 패드(110) 부분에 신축성 고리(180)가 구비되고, 이 신축성 고리(180)에 도전성 선재(120)가 삽입되어 결속된다.
그리고, 신축성 고리(180)는 도9에 도시된 바와 같이 섬유사(111)에 의한 패드(110)의 제직과정에서 동시에 제직, 형성되거나, 별도의 신축성 고리(180)를 형성한 상태에서 패드(110)상에 결합 또는 박음질하는 방식으로 구성할 수 있다.
이와 같이 도전성 선재(120)가 신축성 고리(180)에 삽입되면, 패드(110)의 신축시에 도전성 선재(120)가 신축됨과 동시에 신축성 고리상에서 어느 정도 미끄 럼 이동될 수 있으므로 마찰력의 감소에 따른 충분한 신축작용을 수행할 수 있다.
도10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 도전성 패드(100)를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 도전성 패드(100)는 도10에 도시된 바와 같이 신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드(110)와, 이 패드(110)에 지그재그 형태로 배치되어 설치되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재(120)로 이루어지되, 상기 패드(110)의 표면에 천공, 형성되는 다수 개의 걸림공(110c)을 구비하고, 이 걸림공(110c)에 도전성 선재(120)가 지그재그 형태로 삽입, 결속된다.
그리고, 걸림공은 도전성 선재(120)의 이동성 및 가요성을 확보할 수 있도록 패드(110)의 신축방향을 따라 장공 형태로 형성된다.
이하, 본 발명에 따른 도전선 패드(110)의 제조방법을 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 나타난 형태의 도전성 패드(100)를 얻기 위한 방법은, 신축성을 갖는 섬유사(111)를 위사(112)와 경사(113)로 하여 면상의 패드(110)를 형성하는 패드 형성단계와, 이 패드 형성단계에 의해 형성된 패드(110)의 표면상으로 도전성 선재(120)를 지그재그 형태로 배치하고 도전성 선재(120)의 양측 굴곡부와 접한 부분을 패드(110)측에 결속하는 선재 설치단계를 포함한다.
패드 형성단계는 스판사와 같은 신축성을 갖는 섬유사(111)를 위사(112)와 경사(113)로 하여 면상의 패드(110)를 형성하는 단계로서, 섬유 제직에 이용되는 통상의 제직기에 의해 수행된다.
선재 설치단계는 패드 형성단계가 선시행되어 패드(110)가 완성된 상태에서 별도의 고정 섬유사(130)에 의해 결속하는 방식으로 시행할 수 있다. 이때, 선재 설치단계의 시행을 위해서는 도3에 도시된 바와 같이 도전성 선재(120)의 배치방향으로 패드(110)를 당겨서 인장시키는 인장단계가 요구된다. 부연 설명하면, 고정 섬유사(130)가 패드(110)를 형성하는 위사(112)나 경사(113)가 아니므로 인장단계를 시행하지 않고 고정 섬유사(130)를 결속하게 되면, 고정 섬유사(130)의 박음질로 인해 해당 부위의 패드(110) 부분은 신축작용이 불가능하게 되고, 또한 도전성 선재(120)의 신축작용 또한 원활하지 않게 되므로 선재 설치단계는 인장단계의 시행중에 수행하여야 한다.
또한, 고정 섬유사(130)의 결속 위치는 패드(110)의 신축시에 도전성 선재(120)의 배치상태를 안정하게 유지하면서도 도전성 선재(120)가 신축되도록 도전성 선재(120)의 양측 굴곡부와 접한 직선 부분으로 한다.
한편, 선재 설치단계는 전술한 고정 섬유사(130)를 이용하되, 패드(110)의 제직과정에서 도전성 선재(120)를 공급하여 패드(110)의 제직과 동시에 도전성 선재(120)의 결속작업을 시행할 수 있다.
즉, 신축성을 갖는 섬유사(111)를 위사(112)와 경사(113)로 하여 면상의 패드(110)를 형성하는 패드 형성단계의 시행과정에서 패드(110)의 제직 부위로 도전성 선재(120)를 지그재그 형태로 공급하여 도전성 선재(120)의 양측 굴곡부와 접한 부분이 패드(110)측에 꿰매어지도록 하는 방식으로 선재 설치단계를 시행한다.
이때, 패드(110)를 형성하는 섬유사(111)에 인장력을 작용시키면서 시행하는 것이 필수적이다. 그 이유는 고정 섬유사(130)가 패드(110)를 형성하는 위사(112) 나 경사(113)가 아니므로 인장단계를 시행하지 않고 고정 섬유사(130)를 결속하게 되면, 패드(110) 및 도전성 선재(120)의 신축성과 내구성을 확보할 수 없기 때문이다.
한편, 본 발명에 따른 도전성 패드의 제조방법은 도7에 도시된 바와 같이 도전성 선재(120)의 내외측에 모두 패드층을 갖도록 부가 패드 형성단계를 포함할 수 있다.
이 부가 패드 형성단계는 도전성 선재(120)를 포함하는 도전성 패드(100)의 상면에 덧씌워지도록 신축성을 갖는 섬유사(111)에 의해 부가 패드(도7에서는 상측 직물지(110b)층을 형성하는 단계로서, 상기 부가 패드층은 별도로 제작한 후 도전성 패드(100)에 부착하거나, 신축성 섬유사(111)에 의해 패드(110)의 제직과정에서 동시에 제직하는 방식으로 시행한다.,
그리고, 본 발명에 따른 도전성 패드의 제조방법은 도6에 도시된 바와 같이 패드(110)의 상면 또는 저면에 벨크로 화스너를 형성하는 돌기부 또는 걸고리부 중에서 어느 하나를 형성하는 벨크로 화스너 형성단계를 포함할 수 있다. 이때, 벨크로 화스너(170)는 별도로 제작한 후 도전성 패드(100)에 부착하거나, 패드(110)의 제직과정에서 동시에 제직하는 방식으로 시행한다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 나타난 형태의 도전성 패드(100)를 얻기 위한 방법은, 도8에 도시된 바와 같이 신축성을 갖는 섬유사(111)를 위사(112)와 경사(113)로 하여 면상의 패드(110)를 형성하는 패드 형성단계와, 도전성 선재(120)가 패드(110)에 지그재그 형태로 배치되고 이와 같이 배치된 상기 도전성 선재(120)의 양측 굴곡부(120a)와 접한 부분이 상기 패드(110)를 형성하는 위사(112) 또는 경사(113) 사이에 삽입, 결속되도록 하는 선재 설치단계에 의해 시행한다.
이때, 선재 설치단계는 도전성 선재(120)를 패드(110)의 제직과정에서 공급하여 위사(112) 또는 경사(113) 사이에 삽입, 결속되도록 한다.
그리고, 선재 설치단계의 다른 방법으로 패드(110)가 완성된 상태에서 도전성 선재(120)를 위사(112) 또는 경사(113) 사이에 삽입하여 결속할 수 있다.
한편, 본 발명의 제3 실시예에 나타난 형태의 도전성 패드(100)를 얻기 위한 방법은, 도9에 도시된 바와 같이 패드 형성단계와 선재 설치단계를 시행하되, 도전성 선재(120)가 삽입되어 설치되도록 패드(110)에 신축성 고리(180)를 형성하는 고리 형성단계를 더 포함한다.
이러한, 고리 형성단계는 패드 형성단계와 함께 시행되어 패드(110)의 형성과정에서 동시에 시행하는 것이 바람직하다. 즉, 패드(110)를 형성하는 위사(112) 또는 경사(113)에 의해 링 형태의 신축성 고리(180)가 형성되도록 제직함으로써 구현할 수 있다.
그리고, 전술한 본 발명의 제4 실시예에 나타난 형태의 도전성 패드(100)를 얻기 위한 방법은, 도10에 도시된 바와 같이 패드 형성단계와 선재 설치단계를 시행하되, 패드 형성단계에서 패드(110)에 도전성 선재(120)가 삽입되는 복수의 걸림공(110c)을 갖도록 시행한다.
상기한 걸림공(110c)을 형성하는 방법으로는 패드(110)의 제직과정에서 상기 걸림공에 해당되는 부분이 비워지도록 제직하거나, 패드(110)를 완성한 상태에서 상기 걸림공 부분을 천공하는 방식으로 구현할 수 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도전성 패드 및 그 제조방법을 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.
도1a는 본 발명에 따른 도전성 패드의 기술적 사상을 설명하기 위한 도면,
도1b 및 도1c는 본 발명에 따른 도전성 패드에 적용되는 도전성 선재의 구조를 나타내는 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 요부를 나타내는 도면,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제조방법을 설명하기 위한 도면,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제1 변형례를 나타내는 도면,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제2 변형례를 나타내는 도면,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제3 변형례를 나타내는 도면,
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패드의 제4 변형례를 나타내는 도면,
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성 패드의 요부를 나타내는 도면,
도9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성 패드의 요부를 나타내는 도면,
도10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 도전성 패드를 나타내는 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100:도전성 패드 110:패드
110a:하측 직물지, 110b:상측 직물지
110c:걸림공 111:섬유사
112:위사 113:경사
120:도전성 선재 121,124:도전선
122:절연층 123,125:외피층
130:고정 섬유사 140:가이드부재
150:온도감지수단 160:LED
170:벨크로 화스너 180:신축성 고리

Claims (27)

  1. 패드에 있어서,
    신축성을 갖도록 면상으로 형성되는 패드와;
    상기 패드에 지그재그 형태로 배치되어 설치되고, 공급되는 전원을 통전하거나 공급되는 전원에 의해 발열되는 적어도 하나 이상의 도전성 선재를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패드의 상면에 지그재그 형태로 배치된 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분에 고정 섬유사가 결속되되, 상기 패드가 길이방향으로 당겨진 상태에서 상기 도전성 선재가 상기 패드상에 결속된 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  3. 제1항에 있어서,
    경사와 위사에 의해 면상으로 제직되는 상기 패드의 상면에 지그재그 형태로 상기 도전성 선재가 배치되어 그 양측 굴곡부와 접한 부분이 상기 패드를 형성하는 경사 또는 위사 사이에 끼워지도록 결속된 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 패드는, 경사와 위사에 의해 면상으로 제직되는 하측 직물부와, 상기 하측 직물부의 상면상으로 경사와 위사에 의해 면상으로 제직되는 상측 직물부를 구비하고,
    상기 도전성 선재는 하측 직물부의 상면에 지그재그 형태로 공급되어 그 양측 굴곡부와 접한 부분이 상기 상측 직물부를 형성하는 경사 또는 위사에 의해 결속되면서 상기 상측 직물부와 상기 하측 직물부의 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패드는 그 표면에 천공, 형성되는 다수 개의 걸림공을 구비하고,
    상기 도전성 선재는 상기 걸림공에 지그재그 형태로 삽입, 결속된 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 패드의 신축시에 상기 도전성 선재의 손상이 방지되도록 상기 도전성 선재는 상기 패드와의 결속 부위에 설치되는 가이드부재를 매개로 접속되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드부재는, 상기 패드에 꿰매어지는 섬유사의 삽입을 위한 결합공과, 상기 신축성 선재가 삽입되어 미끄럼 이동되는 슬라이딩 홀을 갖는 결속구로 이루어진 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가이드부재는 음이온 발생물질, 살균물질, 향 발생물질, 및 발광물질 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 도전성 선재는 상기 패드상에 설치되는 신축성 고리에 삽입되어 신축 가능하게 결속되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  10. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드의 가열온도를 감지할 수 있는 온도감지수단을 더 구비하고, 상기 온도감지수단은 상기 도전성 선재와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  11. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드는 상기 도전성 선재와 전기적으로 접속되는 다수의 LED가 구비된 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  12. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드의 상면 또는 저면에는 벨크로 화스너를 형성하는 돌기부 또는 걸고리부가 형성되어 대응하는 벨크로 화스너의 걸고리부 또는 돌기부에 탈착 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  13. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 선재는,
    탄소섬유사, 금속선, 및 도전성 물질을 포함하는 섬유사 등의 도전성을 갖는 선재 중에서 어느 하나로 선택되는 도전선;
    상기 도전선의 외주면에 코팅되는 절연층; 및
    상기 도전선을 포함하는 절연층의 외부에 섬유사에 의해 편조되어 형성되는 외피층을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  14. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 선재는,
    도전선 금속선이 스프링 형태로 감김된 도전선;
    상기 도전선의 외주면에 섬유사에 의해 편조되어 형성되는 외피층을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  15. 제1항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드를 형성하는 섬유사는 전체 또는 일부가 스판사인 것을 특징으로 하는 도전성 패드.
  16. 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서,
    신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계와;
    상기 패드의 표면상으로 도전성 선재를 지그재그 형태로 배치하고 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분을 상기 패드측에 결속하는 선재 설치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 선재 설치단계는 지그재그로 배치되는 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분에 반복적으로 꿰매어지는 고정 섬유사에 의해 상기 패드에 결속되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 패드 형성단계에 의해 형성된 상기 패드를 상기 도전성 선재의 배치방향으로 당겨서 인장시키는 인장단계를 더 포함하고,
    상기 인장단계가 시행된 상태에서 상기 선재 설치단계를 시행하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 패드 형성단계는 인장력을 작용시켜 늘어난 상태로 공급되는 섬유사에 의해 시행되고,
    상기 선재 설치단계는 패드 형성단계에 의한 패드의 제직과정에서 지그재그로 배치되게 공급되는 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분에 반복적으로 꿰매어지는 고정 섬유사에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  20. 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서,
    신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계와;
    도전성 선재가 상기 패드에 지그재그 형태로 배치되고, 이와 같이 배치되는 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분이 상기 패드를 형성하는 위사 또는 경사 사이에 삽입되어 결속되도록 하는 선재 설치단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 선재 설치단계에서 상기 도전성 선재는 상기 패드의 제직과정에서 함께 공급되어 결속되거나, 또는 상기 패드가 완성된 상태에서 상기 위사 또는 경사 사이에 삽입되어 결속되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  22. 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서,
    신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계와;
    상기 패드 형성단계에 의해 형성된 패드의 표면상으로 도전성 선재를 지그재그 형태로 배치하고 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분을 상기 패드측에 결속하는 선재 설치단계를 포함하되,
    상기 도전성 선재가 삽입되어 결속되도록 상기 패드에 신축성 고리를 형성하는 고리 형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 고리 형성단계는 상기 패드 형성단계에서 공급되는 섬유사에 의해 상기 패드의 형성과정에서 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  24. 도전성 패드를 제조하는 방법에 있어서,
    신축성을 갖는 섬유사를 위사와 경사로 하여 면상의 패드를 형성하는 패드 형성단계와;
    상기 패드 형성단계에 의해 형성된 패드의 표면상으로 도전성 선재를 지그재그 형태로 배치하고 상기 도전성 선재의 양측 굴곡부와 접한 부분을 상기 패드측에 결속하는 선재 설치단계를 포함하되,
    상기 패드 형성단계는 상기 패드에 상기 도전성 선재가 삽입되는 복수의 걸림공을 갖도록 시행하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  25. 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도전성 선재를 포함하는 상기 도전성 패드의 상면에 덧씌워지도록 섬유사에 의해 신축성을 갖는 부가 패드층을 형성하는 부가 패드 형성단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 부가 패드층은 패드 형상을 갖도록 별도로 형성된 패드층이 상기 도전성 패드에 부착되거나, 섬유사에 의해 상기 도전성 패드에 일체로 제직되는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
  27. 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패드의 상면 또는 저면에 벨크로 화스너를 형성하는 벨크로 화스너 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 패드의 제조방법.
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