KR100985330B1 - 도전성을 갖는 신축성 선형부재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 관한 것으로, 특히, 별도의 외피층을 형성하지 않더라도 절연성과 신축성을 확보할 수 있어서, 직경 또는 두께를 최소화할 수 있는 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에 도전성을 갖는 신축성 선형부재는, 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 있어서, 신축성 재질에 의해 형성된 신축사; 상기 신축사의 외주면에 엮여지고, 그 외면에 절연코팅층이 형성된 도전사; 및 상기 도전사의 사이 사이에 위치하도록 상기 신축사들의 외주면에 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행하는 절연사를 포함하는 신축성 선재로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 의하면, 절연사에 의해 도전사들이 서로 이격되므로 별도의 외피층을 형성하지 않더라도 안정된 절연성을 갖게 되고, 이로 인해 절연성과 신축성이 확보되면서도 직경 또는 두께가 최소화된 신축성 선형부재를 구현할 수 있다.
그리고, 절연을 위해 별도의 외피층이 불필요하고 편조장치의 의해 한번에 편조하여 제조할 수 있으므로, 신축성과 절연성을 갖는 환봉형 및 띠형의 신축성 선형부재를 신속하고 간단하게 제조할 수 있는 효과가 있다.
도전성, 신축성, 선형부재, 신축사, 도전사, 절연사

Description

도전성을 갖는 신축성 선형부재 {FLEXIBLE LINE WITH ELECTRIC CONDUCTION FUNCTION}
본 발명은 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 별도의 외피층을 형성하지 않더라도 절연성과 신축성을 확보할 수 있어서, 직경 또는 두께를 최소화할 수 있는 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 관한 것이다.
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.
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.
그러나, 이와 같은 종래의 발열선 또한 견고한 도전선이 길이방향으로 배치되어 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.
이에 따라 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허등록 제10-0663328호에 제시된 바와 같은 신축성 발열선을 제안하게 되었다.
상기한 신축성 발열선은, 도1에 도시된 바와 같이 도전선(22)이 권취되도록 발열선의 내부 중심부에 별도로 내선(26)이 구성되고, 상기 내선(26)과 도전선(22)의 외부에 덧씌워지는 외피층(24)이 신축성 절연 재질로 형성되어 발열선의 길이방향으로 작용되는 인장력에 따라 팽창 및 수축되도록 되어 있다.
도1에 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 있었다.
그러나, 전술한 신축성 발열선(20)을 전원 공급선이나 전기신호 전달선으로 이용하기 위해 내선(26)에 여러 가닥(양극선 및 음극선이 필요함)의 도전선(22)을 권취할 경우, 도전선(22)이 서로 밀착되므로 도전선(22)에 절연 코팅을 하게 되더라도 반복적으로 마찰될 경우 완벽한 절연 특성을 유지하기가 어려웠다.
그리고, 도전선의 절연을 위한 별도의 외피층(24)이 도전선(22)의 외부에 덧 씌워지는 구조이므로, 도전선(22) 및 내선(26)을 나노 단위의 미세한 선재로 형성하여 구성하더라도 도전성 발열선의 직경을 최소화하는 데에는 한계점을 갖는다.
이로 인해, 신축성 발열선의 전체적인 굵기(직경)가 증가되므로 산업상에서의 활용에 제한이 따르는 문제점을 갖는다.
특히, 종래 신축성 발열선(20)을 산업상에서 이용하기 위해서는 띠형이나 환봉형으로 제조할 필요가 있지만, 이를 위해서는 먼저 내선(26)에 도전선(22)을 감은 후 다시 외피층(24)을 형성하는 방식으로 신축성 발열선(20)을 제조한 후, 이 신축성 발열선(20)을 다시 엮거나 연결하여 다시 띠형이나 환봉형으로 제조하여야 하므로, 제조과정이 복잡하고 제조원가가 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 착안한 것으로, 별도의 외피층을 형성하지 않더라도 절연성과 신축성을 확보할 수 있어서, 직경 또는 두께를 최소화할 수 있는 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 신축성과 절연성을 갖는 띠형 또는 환봉형의 신축성 선재를 신속하고 간단하게 제조할 수 있도록 함으로써, 생산성이 향상되고 제조원가가 절감되도록 한 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성을 갖는 신축성 선형부재는, 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 있어서, 신축성 재질에 의해 형성된 신축사; 상기 신축사의 외주면에 엮여지고, 그 외면에 절연코팅층이 형성된 도전사; 및 상기 도전사의 사이 사이에 위치하도록 상기 신축사들의 외주면에 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행하는 절연사를 포함하는 신축성 선재로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 복수 개의 상기 신축성 선재가 평행하게 배열되고, 상기 신축성 선재들의 신축사 외주면에 또 다른 연결 신축사가 서로 엮여져 띠형 선재로 구성될 수 있다.
그리고, 복수 개의 상기 신축성 선재가 원형으로 배열되고, 상기 신축성 선재들의 신축사 외주면에 또 다른 연결 신축사가 엮여져 중공부를 갖는 환봉형 선재로 구성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성을 갖는 신축성 선형부재는, 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 있어서, 신축성 재질에 의해 선형으로 형성되어, 평행하게 배열되는 적어도 2가닥 이상의 신축사; 상기 신축사들의 외주면에 엮여지고, 그 외면에 절연코팅층이 형성된 적어도 한 가닥 이상의 도전사; 및 상기 도전사의 사이 사이에 위치하도록 상기 신축사들의 외주면에 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행하는 한 가닥 이상의 절연사를 포함하여, 띠형 선재로 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 띠형 선재는 폭이 넓은 광폭부와, 상기 광폭부로부터 분기되어 폭이 좁은 복수의 협폭부를 갖도록 편직될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 도전성을 갖는 신축성 선 형부재는, 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 있어서, 신축성 재질에 의해 선형으로 형성되어, 원형으로 배열되는 적어도 3 가닥 이상의 신축사; 상기 신축사들의 외주면에 엮여지고, 그 외면에 절연코팅층이 형성된 적어도 한 가닥 이상의 도전사; 및 상기 도전사의 사이 사이에 위치하도록 상기 신축사들의 외주면에 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행하는 한 가닥 이상의 절연사를 포함하여, 중공부를 갖는 환봉형 선재로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 환봉형 선재는 직경이 큰 대경부와, 상기 대경부로부터 분기되어 직경이 작은 복수의 소경부를 갖도록 편직될 수 있다.
상기 중공부에는 신축성을 갖는 발포성 수지가 채워져 형성된 신축성 수지층을 포함할 수 있다.
상기 중공부에는 주름지게 삽입되는 인입사를 포함할 수 있다.
한편, 상기 신축사는 길이방향을 따라 일자형으로 배치되고, 상기 도전사 및 상기 절연사는 상기 신축사에 엮여진 것을 특징으로 한다.
상기 도전사는 절연코팅된 금속선, 탄소섬유사, 도전성 고분자물질을 포함하는 섬유사, 도전성 고분자물질을 포함하는 폴리머 수지선 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.
상기 신축사는 스판사이고, 상기 절연사는 천연섬유사 또는 합성섬유사일 수 있다.
상기 신축사 및 상기 절연사는 스판사일 수 있다.
상기 신축사에 광섬유사, EL 램프선 중에서 하나 이상이 엮여질 수 있다.
상기 신축성 선형부재의 둘레에 섬유사에 의해 편직되어 형성되는 섬유사층을 더 포함할 수 있다.
상기 도전사는 섬유사에 합사 또는 권취된 후 열가소성 수지에 의해 피복될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 의하면, 절연사에 의해 도전사들이 서로 이격되므로 별도의 외피층을 형성하지 않더라도 안정된 절연성을 갖게 되고, 이로 인해 절연성과 신축성이 확보되면서도 직경 또는 두께가 최소화된 신축성 선형부재를 구현할 수 있다.
그리고, 절연을 위해 별도의 외피층이 불필요하고 편조장치의 의해 한번에 편조하여 제조할 수 있으므로, 신축성과 절연성을 갖는 환봉형 및 띠형의 신축성 선형부재를 신속하고 간단하게 제조할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도12b에 의거하여 상세히 설명하고, 동일 유사한 구성에 대하여는 동일 부호를 부여하며, 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, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사시도이다.
도2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재(100)는 내부 중심에 위치하고 신축성 재질에 의해 선형으로 형성된 신축사(110), 신축사(110)의 외주면에 엮겨지는 도전사(120), 및 도전사(120)와 함께 신축사에 엮여지는 절연사(130)를 구비한 신축성 선재로 구성된다. 이때, 신축사(110)는 길이방향을 따라 일자형으로 배치되고, 상기 도전사(120) 및 상기 절연사(130)는 신축사(110)에 엮여져 구성된다.
신축사(110)는 신축성을 갖는 선재라면 제한없이 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 섬유분야에서 널리 적용되고 있는 한 가닥의 스판사를 중심에 위치되도록 배치하여 구성한다.
도전사(120)는 도전성 선사의 외면에 절연코팅층이 형성된 것으로, 적어도 한 가닥 이상으로 구성된다. 도전사(120)로서 적용할 수 있는 선재는 절연코팅된 금속선, 탄소섬유사, 도전성 고분자물질을 포함하는 섬유사, 도전성 고분자물질을 포함하는 폴리머 수지선 중에서 어느 하나로 구성될 수 있지만, 본 실시예에서는 도2에 도시된 바와 같이 절연 코팅된 다수 가닥의 동선을 하나로 뭉쳐서 한 가닥으로 형성한 선재를 이용하여 구성하되, 이때, 한 가닥의 동선은 절연코팅된 0.03mm정도의 직경을 갖는 것으로 선택하여 구성한다.
폴리머 수지선에 포함되는 고분자물질은 금속나노입자, 금속산화물, 금속산화물입자 중에서 하나 이상이 포함될 수 있고, 폴리머는 실리콘수지(silicone resin), 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 이들의 공중합체 중에서 선택되어 구성될 수 있다.
그리고, 도전사(120)에 코팅되는 절연물질은 에나멜 수지, 테프론 수지, 열가소성일레스토머, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에테르설폰 수지, 및 불소수지 중에서 적어도 하나 이상이 절연 코팅될 수 있다.
한편, 도전사(120)는 섬유사에 합사 또는 권취된 후 열가소성 수지에 의해 피복된 구조로 형성함으로써, 내구성과 절연성을 향상시킬 수 있다.
절연사(130)는 신축사(110)의 외주면에 엮겨지되, 절연사(130)가 도전사(120)의 사이 사이에 위치하도록 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 함으로써 절연기능을 수행하도록 한다는 점에 특징을 갖는다.
그리고, 절연사(130)는 천연 섬유사 또는 합성 섬유사로 구성된다. 이때, 섬유사는 미세한 다수의 선사 조직이 하나로 뭉쳐진 통상의 실 구조를 갖는 것을 말한다.
또한, 절연사(130)는 신축사(110)에 엮여지는 편조 조직의 특성상 인장시에 펼쳐지면서 충분한 신축성을 확보할 수 있지만, 보다 신축율을 증가시키고자 할 때는 절연사(130)를 스판사로 하여 구성한다.
아울러, 절연사(130)로는 절연 특성을 향상을 위해 섬유사에 절연코팅을 수행한 것을 이용할 수 있다.
그리고, 별도의 도면으로 도시하지는 않았지만 상기 신축사(110)에는 광섬유사, EL 램프선 중에서 하나 이상이 더 엮여져 전원의 공급시에 발광 기능을 수행하도록 구성할 수 있다.
첨부도면, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부 재의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도3을 참조하면, 도전성을 갖는 신축성 선형부재(100')는 도2에 도시된 신축성 선재(100)에 별도의 연결 신축사(140)가 편조되어 면상 구조의 띠형 선재(평타조물,flat braided fabric)로 구성된다.
즉, 복수 개의 신축성 선재가 평행하게 배열되고, 신축성 선재의 중심에 위치한 신축사(110)의 외주면에 또 다른 연결 신축사(140)가 엮여지는 형태가 되도록 편조하여 띠형 면상체(flat braided fabric)로 구성한다.
첨부도면, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
도4를 참조하면, 도전성을 갖는 신축성 선형부재(100")는 도2에 도시된 신축성 선재(100)와 별도의 연결 신축사(140)가 편조되어 중공부(100a)를 갖는 환봉형 선재로 구성된다.
즉, 복수 개의 상기 신축성 선재가 원형으로 배열되고, 상기 신축성 선재들의 신축사(110) 외주면에 또 다른 연결 신축사(140)가 엮여지는 형태가 되도록 편조하여 환봉형 선재로 형성한다.
첨부도면, 도5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사시도, 도5b 및 도5c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사진으로서, 도5b는 시제품의 일정 부분을 실사한 사진, 도5c는 시제품에 인장력을 작용하여 당긴 상태에서 요부를 확대한 사진이다.
도5a 내지 도5c를 참조하면, 도전성을 갖는 신축성 선형부재(200)는 적어도 2 가닥 이상의 신축사(110), 이 신축사(110)들의 사이에 엮겨지는 도전사(120), 및 도전사(120)와 함께 신축사(110)에 엮여지는 절연사(130)를 구비한 띠형 선재로 구성한다. 이때, 신축사(110)는 길이방향을 따라 일자형으로 배치되고, 상기 도전사(120) 및 상기 절연사(130)는 신축사(110)에 엮여져 구성된다.
신축사(110)는 신축성 재질에 의해 선형으로 형성되고, 이 신축사(110)는 적어도 2 가닥 이상이 평행하게 배열된다.
도전사(120)는 도전성 선사의 외면에 절연코팅층이 형성된 것으로, 이 도전사(120)는 적어도 한 가닥 이상이 신축사(110)들의 외주면에 엮여지도록 편조된다.
절연사(130)는 도전사(120)의 사이 사이에 위치하도록 신축사(110)들의 외주면에 엮여져 도전사(120)들이 서로 접촉되지 않도록 하여 절연기능을 수행하게 된다. 본 실시예에서는 절연사(130)로서 두 가닥의 섬유사를 이용하되, 한 가닥의 섬유사(130a)는 직경이 큰 선을, 다른 한 가닥의 섬유사(130b)는 직경이 작은 선을 사용하여 구성한다.
본 실시예에서는 도5a 및 도5c에 도시된 바와 같이 2가닥의 신축사(110), 한가닥의 도전사(120), 2가닥의 절연사(130)를 이용하여 편조한 것으로, 2 가닥의 섬유사가 도전사(120)를 에워싸도록 편조됨으로써 도전사(120)는 서로 접촉되지 않게 되면서 보다 안정된 절연성을 확보할 수 있다.
그리고, 신축사(110) 및 절연사(130)의 구성 수량은 띠형 선재의 형성 폭에 따라 가변적으로 조정할 수 있다. 즉, 광폭을 갖는 띠형 선재를 형성하고자 하는 경우에는 많은 수량의 신축사(110)와 절연사(130)를 공급하면서 편조함으로써 얻을 수 있다.
도6은 본 발명에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 띠형 선재로 편직할 수 있는 편조장치의 가이드판을 간략화한 평면도이다.
도6를 참조하여 상기한 띠형 선재의 편조과정을 간략하게 설명하면, 가이드판(10)은 대략 원판 형상을 갖는 부재로서 궤도(30)가 형성되어 있고, 이 궤도(30)에는 신축성 선형부재를 형성하는 도전사(120) 및 절연사(130)가 감김된 실타래가 끼워지는 캐리어(미도시)가 삽입되도록 되어있다.
궤도(30)는 파형 구조를 갖는 제1 및 제2 이동로(31,32)가 서로 반복 교차되는 형태로 형성되어, 이 제1 및 제2 이동로(31,32)에 끼워지는 캐리어가 이동되면 실타래에 감김된 도전사(120) 및 절연사(130)가 이동되면서 당김장치(미도시)에 의해 상방으로 인출되고, 이와 동시에 제1 및 제2 이동로(31,32) 사이에 형성된 홀(40)을 통해 상방으로 인출되는 신축사(110)에 도전사(120) 및 절연사(130)가 서로 엮여져 편조된다. 이때, 궤도(30)의 양쪽 단부측이 서로 연결되어 있지 않으므로 편조되는 선형부재는 밴드 형태의 띠형 선재로 편직되어 진다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도7을 참조하면, 신축성 선형부재(200')는 폭이 넓은 광폭부(210,廣幅部)와, 이 광폭부(210)로부터 분기되어 폭이 좁은 복수의 협폭부(220,狹幅部)를 갖도록 편직된다. 도7에서는 광폭부(210)로부터 2가닥의 협폭부(220)가 형성되도록 편직한 것을 나타내고 있다.
그리고, 신축성 선형부재(200')는 2가닥의 협폭부(220)를 갖되 각각의 협폭부(220)가 도7의 확대 부분에 나타난 바와 같이 2가닥의 신축사(110), 한 가닥의 도전사(120), 및 2가닥의 섬유사(절연사(130))가 밴드 구조를 갖도록 편조되어 있으므로, 협폭부(220)가 분기되는 광폭부(210)는 4가닥의 신축사(110), 2 가닥의 도전사(120), 및 4가닥의 섬유사가 밴드 구조를 갖도록 편조되어 있다.
전술한 바와 같이 하나의 광폭부(210)로부터 2가닥의 협폭부(220)가 분기되는 구조의 신축성 선형부재는 신호전달선이 양쪽으로 분기되는 이어폰 등의 케이블로 이용될 수 있을 것이다.
첨부도면, 도8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사시도, 도8b 및 도8c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사진으로서, 도8b는 시제품의 일정 부분을 실사한 사진, 도8c는 시제품에 인장력을 작용하여 당긴 상태에서 요부를 확대한 사진이다.
도8a 내지 도8c를 참조하면, 도전성을 갖는 신축성 선형부재(300)는 3가닥 이상의 신축사(110), 한 가닥 이상의 도전사(120), 및 한 가닥 이상의 절연사(130)에 의해 중공부를 갖는 원기둥 형태의 환봉형 선재로 구성된다. 이때, 신축사(110)는 길이방향을 따라 일자형으로 배치되고, 상기 도전사(120) 및 상기 절연사(130)는 신축사(110)에 엮여져 구성된다.
신축사(110)는 신축성 재질에 의해 선형으로 형성되고, 이 신축사(110)는 내 부 중심에 중공부를 형성할 수 있도록 적어도 3가닥 이상을 원형으로 배열하여야 한다.
도전사(120)는 도전성 선사의 외면에 절연코팅층이 형성된 것으로, 이 도전사(120)는 적어도 한 가닥 이상으로 구성되어 신축사(110)들의 외주면에 엮여지도록 편조된다.
절연사(130)는 한 가닥 이상으로 구성되어, 도전사(120)의 사이 사이에 위치하도록 신축사(110)들의 외주면에 엮여져 도전사(120)들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행한다.
본 실시예에서는 도8a 및 도8c에 도시된 바와 같이 4가닥의 신축사(110), 2가닥의 도전사(120), 4가닥의 섬유사를 이용하여 편조한 것으로, 4 가닥의 섬유사가 도전사(120)를 에워싸도록 편조됨으로써 도전사(120)는 서로 접촉되지 않게 되면서 보다 안정된 절연성을 확보할 수 있다.
그리고, 신축사(110) 및 절연사(130)의 구성 수량은 환봉형 선재의 직경에 따라 가변적으로 조정할 수 있다. 즉, 큰 직경을 갖는 환봉형 선재를 형성하고자 하는 경우에는 많은 수량의 신축사(110)와 절연사(130)를 공급하면서 편조함으로써 얻을 수 있다.
도9는 본 발명에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 환봉형 선재로 편직할 수 있는 편조장치의 가이드판을 간략화한 평면도이다.
도9를 참조하여 상기한 환봉형 선재의 편조과정을 간략하게 설명하면, 가이드판(10)에 형성되는 궤도(30)는 제1 및 제2 이동로(33,34)가 열십자 형상을 갖도 록 서로 교차되게 형성되어 있고, 이 궤도에는 신축성 선형부재를 형성하는 도전사(120) 및 절연사(130)가 감김된 실타래가 끼워지는 캐리어가 삽입되도록 되어있고, 제1 및 제2 이동로에 의해 밀폐된 부분의 4개소에 신축사(110)가 상방으로 인출되는 홀(40)이 형성되어 있다.
이와 구성된 궤도(30)의 제1 및 제2 이동로에 끼워진 캐리어(미도시)가 이동되면 실타래에 감김된 도전사(120) 및 절연사(130)가 이동되면서 당김장치(미도시)에 의해 상방으로 인출되고, 이와 동시에 제1 및 제2 이동로(33,34) 사이의 홀(40)을 통해 상방으로 인출되는 신축사(110)에 서로 엮여져 편조된다.
이때, 제1 및 제2 이동로(33,34)의 교차부위 내측 중심부(a)에는 스판사가 공급되지 않도록 구성되어 있으므로 편조시에 빈 공간으로 남게 되면서 중공부를 갖는 환봉형 선재로 편직되어 진다. 이때, 중공부는 신축성을 갖는 환봉형 선재에 중심부에 형성되는 것이므로 별도의 외력(길이방향에 대한 직교방향으로 작용되는 인장력)이 작용되지 않을 경우 각 구성품들이 탄성에 의해 서로 접촉된 상태에 있게 되고, 이에 따라 외관상으로는 중공부를 확인할 수 없는 상태에 있게 된다.
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제1 변형예를 나타내는 사시도이다.
도10를 참조하면, 제3 실시예에 따른 신축성 선형부재(300')는 직경이 큰 대경부(310,大徑部)와, 상기 대경부(310)로부터 분기되어 직경이 작은 복수의 소경부(320,小徑部)를 갖도록 편직되어 있다.
그리고, 신축성 선형부재(300')는 2가닥의 소경부를 갖되 각각의 소경부가 도10의 확대 부분에 나타난 바와 같이 4가닥의 신축사(110), 2 가닥의 도전사(120), 및 4가닥의 섬유사가 환봉형 구조(보다 정확하게는 열십자 형태)를 갖도록 편조되어 있으므로, 소경부가 분기되는 대경부(310)는 8가닥의 신축사(110), 4 가닥의 도전사(120), 및 8가닥의 섬유사(절연사(130))가 원통형 구조를 갖도록 편조되어 있다.
전술한 바와 같이 하나의 대경부(310)로부터 2가닥의 소경부가 분기되는 구조의 신축성 선형부재는 양쪽으로 분기되는 전원케이블, 신호전달선, 발열선 등의 케이블로 이용될 수 있을 것이다.
도11a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제2 변형예를 나타내는 사시도이다.
도11a를 참조하면, 도전성을 갖는 신축성 선형부재(300")는 신축사(110), 도 전사(120), 및 절연사(130)에 의해 중공부를 갖는 환봉형 선재로 구성하되, 중공부에는 신축성을 갖는 발포성 수지가 채워져 형성된 신축성 수지층(330)을 포함한다.
이와 같은 신축성 수지층(330)은 중공부에 내부에 채워지는 구조로 구성되므로 신축성 선형부재의 형태를 원형으로 유지하도록 기능을 수행하고, 길이방향으로 인장력이 작용될 경우 함께 늘어나되, 일정 길이 이상으로 늘어나게 되면 더 이상 늘어나지 않도록 반력을 작용하여 강도 보강부재로서의 기능을 수행하고, 인장력의 해제시에는 원위치되도록 하는 탄성력을 부가하게 된다.
그리고, 상기 신축성 수지층(330)은 길이방향에 대해 직교되는 방향으로 외력이 작용될 경우 쿠션기능을 수행하므로, 쿠션기능을 요구하는 산업분야나 기계장 치의 전원케이블, 신호전달선, 발열선 등의 케이블로 이용될 수 있을 것이다.
도11b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제3 변형예를 나타내는 사시도이다.
도11b를 참조하면, 도전성을 갖는 신축성 선형부재(300")는 신축사(110), 도전사(120), 및 절연사(130)에 의해 중공부를 갖는 환봉형 선재로 구성하되, 중공부에는 주름지게 삽입되는 인입사(340)를 포함한다.
인입사(340)는 천연섬유사 또는 합성섬유사는 굴곡(지그재그 형태)된 형태가 되도록 삽입한다. 그리고, 인입사는 아라미드사와 같은 고장력 섬유사가 바람직하다.
이와 같은 인입사(340)는 중공부에 내부에 인입되는 구조로 구성되므로, 길이방향으로 인장력이 작용될 경우 주름진 부분이 펼쳐지면서 함께 늘어나되, 일정길이 이상으로 늘어나 주름진 부분이 완전히 펼쳐지게 되면 더 이상 늘어나지 않게되므로 신축사(110), 도전사(120), 및 절연사(130)가 더 이상 늘어나지 않도록 하는 신축길이조절선의 기능을 수행한다. 즉, 신축성 선형부재는 구성요소들이 서로 편조됨에 따라 큰 신장율을 갖도록 구성되어 있지만 정해진 범위 이상으로 늘어나게 되면 그 내부에 구성된 도전사(120)가 파단되면서 전원 및 신호의 전달이 차단될 수 있다. 이때, 인입사(340)는 도전사(120)가 더 이상 늘어나지 않도록 사전에 차단하게 되므로 내구성과 안전성을 향상시킬 수 있다.
도12a 및 도12b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사시도이다.
제4 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재(400,400')는 전술한 제1내지 제3 실시예에 나타난 신축성 선형부재의 외면에는 섬유사에 의해 편직되어 형성되는 섬유사층(150)을 더 구비할 수 있다. 예컨대, 도12a를 참조하면 제4 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재(400)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축성 선형부재(200)의 외면에 섬유사에 의해 편조되는 섬유사층(150)이 형성되어 있다.
이러한, 섬유사층(150)은 신축성 선형부재(200)의 외면을 감싸는 형태가 되므로 외부로부터 작용되는 물리적 외력에 대한 보호기능을 수행하게 되고, 도전사(120)를 한 번 더 절연하는 기능을 수행하게 되므로 내구성과 절연성을 향상시킬 수 있다.
도12b를 참조하면 제4 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재(400')는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축성 선형부재(300)의 외면에 섬유사에 의해 편 조되는 섬유사(150)층이 형성된 것으로, 섬유사층(150)은 제3 실시예에 따른 신축성 선형부재의 내구성과 절연성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 및 제3 실시예에서 적용되는 신축사(110), 도전사(120), 및 절연사(130)의 세부구조는 전술한 제1 실시예에서 설명된 형태와 동일 또는 유사하게 구성할 수 있는 것으로, 그 구체적인 설명은 생략한다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 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.
도1은 종래 신축선 발열선을 나타내는 사시도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제1 변형예를 나타내는 도면,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제2 변형예를 나타내는 도면,
도5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사시도,
도5b 및 도5c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사진,
도6은 본 발명에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 띠형 선재로 편직할 수 있는 편조장치의 가이드판을 간략화한 평면도,
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 변형예를 나타내는 사시도,
도8a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사시도,
도8b 및 도8c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 나타내는 사진,
도9는 본 발명에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재를 환봉형 선재로 편직할 수 있는 편조장치의 가이드판을 간략화한 평면도,
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제1 변형예를 나타내는 사시도,
도11a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제2 변형예를 나타내는 사시도,
도11b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 제3 변형예를 나타내는 사시도,
도12a 및 도12b는 본 발명의 제4 실시예에 따른 도전성을 갖는 신축성 선형부재의 변형예를 나타내는 사시도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100,100',100",200,200',300,300',300",400,400':신축성 선형부재
110:신축사
120:도전사
130:절연사
140:연결 신축사
150:섬유사층
210:광폭부
220:소폭부
310:대경부
320:소경부

Claims (16)

  1. 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 있어서,
    신축성 재질에 의해 형성된 신축사;
    상기 신축사의 외주면에 엮여지고, 그 외면에 절연코팅층이 형성된 도전사; 및
    상기 도전사의 사이 사이에 위치하도록 상기 신축사들의 외주면에 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행하는 절연사를 포함하는 신축성 선재로 구성된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  2. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 신축성 선재가 평행하게 배열되고, 상기 신축성 선재들의 신축사 외주면에 또 다른 연결 신축사가 서로 엮여져 띠형 선재로 구성된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  3. 제1항에 있어서,
    복수 개의 상기 신축성 선재가 원형으로 배열되고, 상기 신축성 선재들의 신축사 외주면에 또 다른 연결 신축사가 엮여져 중공부를 갖는 환봉형 선재로 구성된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  4. 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 있어서,
    신축성 재질에 의해 선형으로 형성되어, 평행하게 배열되는 적어도 2가닥 이상의 신축사;
    상기 신축사들의 외주면에 엮여지고, 그 외면에 절연코팅층이 형성된 적어도 한 가닥 이상의 도전사; 및
    상기 도전사의 사이 사이에 위치하도록 상기 신축사들의 외주면에 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행하는 한 가닥 이상의 절연사를 포함하여, 띠형 선재로 구성된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 띠형 선재는 폭이 넓은 광폭부와, 상기 광폭부로부터 분기되어 폭이 좁은 복수의 협폭부를 갖도록 편직된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  6. 도전성을 갖는 신축성 선형부재에 있어서,
    신축성 재질에 의해 선형으로 형성되어, 원형으로 배열되는 적어도 3 가닥이상의 신축사;
    상기 신축사들의 외주면에 엮여지고, 그 외면에 절연코팅층이 형성된 적어도 한 가닥 이상의 도전사; 및
    상기 도전사의 사이 사이에 위치하도록 상기 신축사들의 외주면에 엮여져 상기 도전사들이 서로 접촉되지 않도록 절연기능을 수행하는 한 가닥 이상의 절연사를 포함하여, 중공부를 갖는 환봉형 선재로 구성된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 환봉형 선재는 직경이 큰 대경부와, 상기 대경부로부터 분기되어 직경이 작은 복수의 소경부를 갖도록 편직된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 중공부에는 신축성을 갖는 발포성 수지가 채워져 형성된 신축성 수지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 중공부에는 주름지게 삽입되는 인입사를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신축사는 길이방향을 따라 일자형으로 배치되고, 상기 도전사 및 상기 절연사는 상기 신축사에 엮여진 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도전사는 절연코팅된 금속선, 탄소섬유사, 도전성 고분자물질을 포함하는 섬유사, 도전성 고분자물질을 포함하는 폴리머 수지선 중에서 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 신축사는 스판사이고, 상기 절연사는 천연섬유사 또는 합성섬유사인 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 신축사 및 상기 절연사는 스판사인 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 신축사에 광섬유사, EL 램프선 중에서 하나 이상이 엮여진 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 신축성 선형부재의 둘레에 섬유사에 의해 편직되어 형성되는 섬유사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 도전사는 섬유사에 합사 또는 권취된 후 열가소성 수지에 의해 피복된 것을 특징으로 하는 도전성을 갖는 신축성 선형부재.
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