KR100984226B1 - 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드 및 상기폴리우레탄 완충패드가 구비된 의류 및 헬멧 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 완충패드가 설치된 의류는 팔꿈치, 무릎, 엉덩이 또는 어깨와 같은 충격부위에 다수의 공기완충부가 형성된 완충패드가 삽입되어 있어 충격시에는 상기 완충패드의 공기완충부가 수축되거나 파열되면서 효과적으로 충격을 흡수할 수 있게 되어 위험한 환경에 처할 수 있는 어린아이나 오토바이나 자전거 탑승자에게 효과적으로 충격을 완화시킬 수 있게 되어 국민건강을 증진시키는 우수한 효과가 있다.

완충패드, 공기완충부, 폴리우레탄 필름

Description

공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드 및 상기 폴리우레탄 완충패드가 구비된 의류 및 헬멧{ A clothes installed bufferpad }

본 발명은 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드 및 상기 폴리우레탄 완충패드가 구비된 의류 및 헬멧에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 두께가 약 5㎛~500㎛까지 다양한 두께를 갖는 일측의 폴리우레탄판에는 울퉁불퉁한 공기완충부가 형성되고 타측의 폴리우레탄판에는 평판상으로 형성되어 양측의 폴리우레탄판이 접착되어 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드로서 이러한 폴리우레탄 완충패드는 충격을 대단히 완화시킬 수 있으므로 의류의 팔꿈치나 무릎 또는 어깨와 같은 충격을 쉽게 받을 수 있는 부위에 설치되어 단단한 물체에 충돌시에 의류착용자의 부상을 미연에 방지할 수 있으며, 오토바이나 자전거의 승차시 머리를 보호하기 위하여 착용하는 헬멧내부에 설치되어 단단한 물체에 충돌시에 헬멧착용자의 부상을 미연에 방지할 수 있는 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드 및 상기 폴리우레탄 완충패드가 구비된 의류 및 헬멧에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 완충패드는 얇은 폴리에틸렌비닐에 다수의 공기완충캡슐 을 부착하여 사용하고 있다. 이러한 종래의 완충패드는 공기완충캡슐의 내부에 공기가 충진되어 쿠션력을 높이기 위한 것이지만, 구조상 외부의 충격에 취약하여 작은 충격에도 터져버릴 수 있는 문제점이 있어 커다란 충격을 받았을 시에 사용되어야 하는 의류나 헬멧등 에는 사용할 수 없다는 문제점이 있었다.

일반적으로, 사람들이 착용하는 의류는 여러 가지 종류가 있으며, 계절별로도 춘추복, 하복, 동복 등의 여러 종류가 있으며, 옷감의 재질도 천연섬유부터 인조섬유까지 다양한 제품이 출시되고 있는 실정이다.

이러한 의류들 중에는 많은 접촉이 이루어져서 쉽게 헤어지게 되는 팔꿈치부분이나 무릎 부분 또는 엉덩이 부분에는 가죽으로 붙여서 헤어짐을 방지하는 손상방지패드가 부착되어 있는 의류도 많이 사용되고 있다.

그리고, 또한, 특수한 의류에는 팔꿈치, 무릎 또는 엉덩이와 어깨부분에 충격의 방지를 위하여 완충패드가 부착된 의류가 있으나, 이러한 의류에서 사용되는 완충패드는 스펀지와 같은 탄성부재를 사용한 것이 대부분이다.

그러나, 이러한 가죽이나 스펀지와 같은 완충부재를 사용한 의류는 단지 의류의 마모방지의 목적이나 의류의 충격완화의 목적으로 의류에 덧붙여져서 사용되는 것이므로, 예를 들면 넘어지거나 오토바이에서 추락하거나 하는 커다란 충격에 대해서는 거의 완충효과를 미칠 수 없게 되어 소기의 목적의 달성이 불가능하다는 문제점이 있었다. 이러한 커다란 충격에 대해서는 현재까지도 충격을 흡수할 수 있는 적합한 의류가 제안되지 못하고 있는 실정인 것이다.

또한, 사람들이 착용하는 헬멧은 내충격성을 높이기 위하여 FRP를 재료로하여 단일체로 형성하거나, 열가소성 플라스틱을 사출성형하여 제조하도록 구성하고 이의 내부에는 충격흡수재와 내장재를 설치하여 구성되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 헬멧은 FRP로 성형하여 제조할 경우, 이 FRP를 구성하는 화이버글래스(Fiberglass)섬유와, 폴리에틸렌섬유등이 매트(Mat)조직이나 섬유조직에 의하여 직조된 조직을 갖게 되고 이 조직에 의하여 헬멧본체의 표면이 매끄럽게 되지 못하게 되었으며, 또 상기 섬유조직에 폴리에스텔 등의 수지를 배합하여 헬멧본체를 제조하게 되므로서 그 강도와 내충격성이 우수하게 되는 반면, 표면이 거칠게 되고 중량이 많이 나가게 되는 폐단이 있었다.

또한, 상기 종래의 헬멧은 표면이 거칠게 형성됨에 따라 헬멧의 표면의 도장작업을 할 경우 도장성이 좋지 못하기 때문에 상기 헬멧의 표면을 연마해야 했으며, 이에 따른 연마공정을 실시해야 하므로 그 작업성이 저하되고 작업공수가 많이 들게 되는 폐단이 있었다.

또, 상기 열가소성 수지를 금형을 이용하여 사출성형할 경우에는 성형된 헬멧의 표면이 미려하게 되는 반면, 상기 FRP재질과 동일한 두께로 형성할 경우 그 강도와 내충격성이 현저히 낮게 되므로 상기 강도와 내충격성을 높이기 위해서는 그 두께를 두껍게 해야만 했으며 이에 따라 그 중량이 상승하게 되는 점 등의 문제점이 있었다. 그리고 내충격성을 향상시키기 위하여 두께를 두껍게 하였으며 이는 충분하지 못하여 헬멧의 내부에는 완충패드를 부착하여 사용하였으나, 이러한 헬멧에서 사용되는 완충패드는 스펀지와 같은 탄성부재를 사용한 것이 대부분으로서, 이러한 스펀지와 같은 완충부재를 사용한 헬멧은 헬멧사용자의 머리에 대한 충격완화의 목적으로 사용되는 것이므로, 예들 들면 넘어지거나 오토바이에서 추락하거나 하여 도로에 헬멧착용자의 머리가 부딪힐 경우와 같은 커다란 충격에 대해서는 거의 완충효과를 미칠 수 없게 되어 소기의 목적의 달성이 불가능하다는 문제점이 있었다. 이러한 커다란 충격에 대해서는 현재까지도 충격을 흡수할 수 있는 적합한 헬멧이 제안되지 못하고 있는 실정인 것이다.

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 작은 충격에는 파열되지 않고 탄성을 유지하며 머리나 다리 또는 어깨와 같은 부분에 큰 충격이 가해질 경우에는 파열되어 충격을 완화시킬 수 있는 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 팔꿈치, 무릎, 어깨와 같은 관절이나 돌출부위에 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 폴리우레탄재질의 공기가 충진되어 볼록한 형태의 공기완충부가 다수가 형성된 완충패드를 삽입하여 의류의 착용자가 충격을 받을 경우에 이러한 충격을 효과적으로 공기완충부가 수축되면서 용이하게 흡수할 수 있는 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 구비된 의류를 제공하는 것이다.

본 발명의 아직 또 다른 목적은, 도로의 표면과 같은 단단한 부분에 머리가 부딪힐 경우 머리에 대한 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 폴리우레탄재질의 공기가 충진되어 볼록한 형태의 공기완충부가 다수가 형성된 완충패드를 삽입하여 헬멧의 착용자가 머리부분이 충격을 받을 경우에 이러한 충격을 효과적으로 공기완충부가 수축되면서 용이하게 흡수할 수 있는 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 구비된 헬멧를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은 두께가 약 5㎛~500㎛까지 다양한 두께로 선택가능한 폴리우레탄 필름중에서 일측 폴리우레탄 필름은 평판에서 돌출된 다수의 공기완충부가 타측 폴리우레탄필름에 접하는 면에 반대방향으로 볼록하게 돌출형성되게 가공되고, 타측 폴리우레탄 필름은 판상으로 가공하여 이들 양측의 폴리우레탄 필름을 가공과 동시에 고무상 유체상태의 양측의 폴리우레탄 필름을 접착시켜서 다수의 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은 2개의 얇은 폴리우레탄 필름을, 일측 폴리우레탄 필름은 올록볼록한 공기완충부가 형성되게 가공하고 타측 폴리우레탄 필름은 판상으로 가공하여 이들 양측의 폴리우레탄 필름을 가공과 동시에 접착시켜서 다수의 공기완충부가 형성된 완충패드로 제조하고, 이와 같이 제조된 완충패드를 팔꿈치, 무릎, 엉덩이 또는 어깨와 같은 충격부위에 삽입시켜서 의류를 제조하므로서 충격시에는 공기완충부가 수축되거나 파열되면서 효과적으로 충격을 흡수할 수 있어 어린아이 보호용 의류나 오토바이용 의류와 같은 부분에 사용할 수 있는 본 발명에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 구비된 의류에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은 2개의 얇은 폴리우레탄 필름을, 일측 폴리우레탄 필름은 올록볼록한 공기완충부가 형성되게 가공하고 타측 폴리우레탄 필름은 판상으로 가공하여 이들 양측의 폴리우레탄 필름을 가공과 동시에 접착시켜서 다수의 공기완충부가 형성된 완충패드로 제조하고, 이와 같이 제조된 완충패드를 헬멧본체의 내부에 삽입시켜서 헬멧를 제조하므로서 충격시에는 공기완충부가 수축되거나 파열되면서 효과적으로 충격을 흡수할 수 있어 자전거용 헬멧이나 오토바이용 헬멧와 같은 부분에 사용할 수 있는 본 발명에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 구비된 헬멧에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드는 작은 충격에는 파열되지 않고 쿠션만 제공하므로서 사용자의 신체부위에 가해지는 충격을 훌륭하게 흡수할 수 있으며 큰 충격에는 공기완충부가 파열되면서 충격을 흡수하게 되어 사용자의 충격을 빠르게 흡수할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 구비된 의류는 팔꿈치, 무릎, 엉덩이 또는 어깨와 같은 충격부위에 다수의 공기완충부가 형성된 완충패드가 삽입되어 있어 충격시에는 상기 완충패드의 공기완충부가 수축되거나 파열되면서 효과적으로 충격을 흡수할 수 있게 되어 위험한 환경에 처할 수 있는 어린아이나 오토바이나 자전거 탑승자에게 효과적으로 충격을 완화시킬 수 있게 되어 국민건강을 증진시키는 우수한 효과가 있다.

본 발명에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 구비된 헬멧은 헬멧본체의 내부에 다수의 공기완충부가 형성된 완충패드가 삽입되어 있어 충격시에는 상기 완충패드의 공기완충부가 수축되거나 파열되면서 효과적으로 충격을 흡수할 수 있게 되어 오토바이나 자전거가 넘어질 경우에 완충패드의 공기완충부가 수축되거나 파열되면서 효과적으로 충격을 완화시킬 수 있게 되어 헬멧착용자의 머리를 완전하게 보호할 수 있게 되므로서 국민건강을 증진시키는 우수한 효과가 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드(A)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 두께가 5~500㎛의 폴리우레탄 필름(3a,3b)으로 제조된다. 일예로, 도 2a,2b에 도시된 바와 같이, 금형(4)의 오목한 오목홈(41)의 상부에 공기흡입공(42)을 형성하고 금형(4)의 아래에 배치된 폴리우레탄 필름(3a)을 공기흡입공(42)을 통하여 흡입하게 되면 폴리우레탄 필름(3a)이 연장되면서 금형(4)의 오목홈(41)에 흡착되면서 폴리우레탄 필름(3b)에 접하는 면에 반대방향으로 볼록한 공기완충부(31)가 금형(4)에 형성된 오목홈(41)의 갯수만큼 형성되게 되는 것이다. 그리고, 타측 폴리우레탄 필름(3b)은 판상으로 가공하여 이들 양측의 폴리우레탄 필름(3a,3b)을 가공과 동시에 고무상 유체상태의 양측의 폴리우레탄 필름(3a,3b)을 접착시켜서 다수의 공기완충부(31)가 형성된 완충패드(A)로 제조하는 방식으로 제조할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 완충패드가 설치된 의류(B)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 의류본체(1)의 팔꿈치, 무릎, 엉덩이 또는 어깨와 같은 관절과 같이 돌출되어 쉽게 충격을 받게 되는 충격부분(2)에 다수의 공기완충부(31)가 형성된 완충패드(A)가 삽입되어 있다.

이와 같이 제조된 다수의 공기완충부(31)가 구비된 완충패드(A)는 필요한 형태로 절단되어 필요한 의류본체(1)의 충격부분(2)에 부착되게 되는 것이다. 이와 같이, 본 실시예에서 완충패드(A)가 설치된 의류본체(1)의 충격부분(2)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 의류본체(1)의 안감(1a)과 겉감(1b)사이에 배치된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 완충패드가 설치된 의류(B)의 작용효과를 이하에 상세히 설명한다.

만일, 사용자가 본 발명에 따른 완충패드(A)가 설치된 의류(B)를 착용하고, 오토바이를 타고 주행중에 언덕길에서 넘어졌을 경우에, 무릎이나 팔꿈치 부분이 지면에 급격하게 닿을 경우에 우선, 본 발명에 따른 완충패드가 설치된 의류(B)의 의류본체(1)의 충격부분(2)이 먼저 지면(G)에 닿게 된다.

이 경우에, 지면(G)에 접한 충격부분(2)내에 삽입된 완충패드(A)가 제일 먼저 반응하게 되면서, 완충패드(A)의 공기완충부(31)가 충격을 받게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제일 먼저 접하는 공기완충부(31)가 변형되고 그 다음에 이웃하는 공기완충부(31)가 변형되게 되고, 다시 그 다음에 이웃하는 공기완충부(31)가 변형되게 되면서 충격을 흡수하는 효과가 있게 되는 것이다.

이 과정에서 제일 먼저 충격을 받은 공기완충부(31)가 파열하게 되면서 다시 충격을 재흡수하고 이웃하는 다른 공기완충부(31)는 더 크게 변형되면서 다시 충격을 재흡수하는 과정을 통하여 운전자의 충격부분(2)에 가해진 충격은 순차적으로 충격부분(2)의 완충패드(A)에 가해지며, 이러한 과정을 통하여 완충패드(A)는 가해진 충격을 효과적으로 완벽하게 흡수할 수 있게 되므로 커다란 부상이 없이 일어날 수 있게 되는 것이다. 또한 이러한 충격흡수과정은 본 실시예에서는 1부분의 충격부분(2)에 대해서만 기술되었으나, 실제로는 이러하지 않고 여러 부분의 충격부분(2)에 걸쳐서 이루어지게 되므로 충격흡수효과가 더욱 분사되게 되므로 본 발명에 따른 완충패드가 설치된 의류는 더욱 효과적으로 충격을 흡수할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 완충패드가 설치된 헬멧(C)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자의 머리가 삽입되는 머리삽입공간(11)이 내부에 형성된 헬멧본체(10)와, 상기 헬멧본체(10)의 머리삽입공간(11)이 형성된 헬멧내측면(12)에 접착고정된 다수의 공기완충부(31)가 형성된 완충패드(A)가 삽입고정되어 있다.

상기 헬멧본체(10)는 FRP와 같은 경질 합성수지재료가 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 재료가 사용될 수 있음은 물론이라고 할 것이다.

상기 완충패드(A)는, 도 2a,2b에 도시된 바와 같이, 2개의 얇은 폴리우레탄 필름(3a,3b)으로 제조된다.

이와 같이 제조된 다수의 공기완충부(31)가 구비된 완충패드(A)는 필요한 형태로 절단되어 필요한 헬멧본체(10)의 헬멧내측면(12)에 부착되게 되는 것이다. 이와 같이, 본 실시예에서 완충패드(A)가 설치된 헬멧본체(10)의 단면은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 헬멧본체(10)의 헬멧내측면(12)에 완충패드(A)가 설치되고 완충패드(A)의 외측에는 직물재나 아니면 합성수지재의 안감(13)이 배치되어 있는 구조이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 완충패드가 설치된 헬멧(C)의 작용효과를 이하에 상세히 설명한다.

만일, 사용자가 본 발명에 따른 완충패드가 설치된 헬멧(C)를 착용하고, 오토바이를 타고 주행중에 언덕길에서 넘어졌을 경우에, 머리부분이 지면에 급격하게 닿을 경우에 우선, 본 발명에 따른 완충패드가 설치된 헬멧(C)의 헬멧본체(10)의 외측면이 먼저 지면(G)에 닿게 된다.

이 경우에, 지면(G)에 접한 헬멧본체(10)의 헬멧내측면(12)에 근접한 완충패 드(A)가 제일 먼저 반응하게 되면서, 완충패드(A)의 공기완충부(31)가 충격을 받게 되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 제일 먼저 접하는 공기완충부(31)가 변형되고 그 다음에 이웃하는 공기완충부(31)가 변형되게 되고, 다시 그 다음에 이웃하는 공기완충부(31)가 변형되게 되면서 충격을 흡수하는 효과가 있게 되는 것이다.

이 과정에서 제일 먼저 충격을 받은 공기완충부(31)가 파열하게 되면서 다시 충격을 재흡수하고 이웃하는 다른 공기완충부(31)는 더 크게 변형되면서 다시 충격을 재흡수하는 과정을 통하여 헬멧착용자의 머리에 가해진 충격은 순차적으로 완충패드(A)의 다수의 공기완충부(31)에 가해지며, 이러한 과정을 통하여 완충패드(A)는 가해진 충격을 효과적으로 완벽하게 흡수할 수 있게 되므로, 머리부분에 대한 커다란 부상이 없이 일어날 수 있게 되는 것이다. 또한 이러한 충격흡수과정은 본 실시예에서는 1부분의 충격부분(2)에 대해서만 기술되었으나, 실제로는 이러하지 않고 여러 부분의 충격부분(2)에 걸쳐서 이루어지게 되므로 충격흡수효과가 더욱 분사되게 되므로 본 발명에 따른 완충패드가 설치된 헬멧는 더욱 효과적으로 충격을 흡수할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드의 종단면도

도 2a,2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드의 폴리우레탄 필름의 공기완충부를 형성하는 일예를 도시한 종단면도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 설치된 의류의 사시도

도 4는 도 3의 I-I 부분을 따라 취한 확대 종단면도

도 5는 충격을 받을 경우 충격부분의 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 변형되면서 충격을 흡수하는 상태를 도시한 확대 종단면도

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드가 설치된 헬멧의 사시도

도 7은 도 6의 II-II 부분을 따라 취한 확대 종단면도

도 8은 충격을 받을 경우 충격부분의 완충패드가 변형되면서 충격을 흡수하는 상태를 도시한 확대 종단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1. 의류본체 2. 충격부분 3a,3b. 폴리우레탄필름

4. 금형 10. 헬멧본체 31. 공기완충부

41. 오목홈 42. 공기흡입공

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드(A)에 있어서,

   상기 공기완충부가 구비된 폴리우레탄 완충패드(A)는, 두께가 5~500㎛의 폴리우레탄 필름(3a,3b)으로 제조되고, 일측 폴리우레탄 필름(3a)이 금형(4)상에 배치되고 상기 폴리우레탄 필름(3a)을 공기흡입공(42)을 통하여 흡입하게 되면 폴리우레탄 필름(3a)이 연장되면서 금형(4)의 오목홈(41)에 흡착되면서 폴리우레탄 필름(3b)에 접하는 면에 반대방향으로 볼록한 공기완충부(31)가 금형(4)에 형성된 오목홈(41)의 갯수만큼 형성되게 되고, 타측 폴리우레탄 필름(3b)은 판상으로 가공하여 이들 양측의 폴리우레탄 필름(3a,3b)을 가공과 동시에 고무상 유체상태의 양측의 폴리우레탄 필름(3a,3b)을 접착시켜서 제조된 것을 특징으로 하는 공기완충부(31)가 구비된 폴리우레탄 완충패드

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