KR101067703B1 - 신축가능한 와이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신축가능한 와이어에 관한 것이다. 본 발명은 신축성 있는 재질로 된 몸체부(20)와, 상기 몸체부(20) 내부로 적어도 일부가 삽입되고 길이방향을 따라 다수개의 절곡부(31)가 구비되는 전도성 재질의 도체부(30)를 포함한다. 이에 따라, 상기 와이어는 상기 절곡부(31)의 변곡점 사이가 멀어지거나 가까워지는 방향으로 전체 길이가 가변될 수 있고, 신축성이 요구되는 환경에서도 와이어를 사용할 수 있어 와이어의 호환성 및 활용도가 커지는 이점이 있다.

와이어, 신축, 절곡부

Description

신축가능한 와이어{Extensible wire}

본 발명은 와이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신축성이 있어 길이가 가변될 수 있는 와이어에 관한 것이다.

최근에는 웨어러블 컴퓨터(wearable computer)나 아이팟의류와 같은 스마트의류(smart textile)기술이 개발되고 있다. 이러한 스마트 의류는 직물에 전기장치를 접목시켜 직물에 부착된 버튼 등을 조작하여 MP3플레이어나 컴퓨터를 활성화시킬 수 있는 전기장치를 의미한다.

예를 들면, 스포츠의류에 온도나 습도, 자외선지수 등을 측정할 수 있는 센서를 부착해 이를 표기하거나, 광섬유를 이용하여 주변밝기 또는 소리에 반응하여 의류의 색상이 변하도록 하는 등의 예가 존재한다.

이러한, 스마트 의류나 가방에 적용되는 전기장치의 경우에는, 전류를 흐르게 하는 와이어 등을 직물에 적용해야 하는데, 의류나 가방의 경우에는 착용자의 움직임이나 사용상태에 따라 그 외형의 변화가 많으므로, 전기장치를 연결하는 와이어의 신축성이 필요로 된다.

이를 위해, 종래에는, 일반 유선전화기의 코일형 케이블과 같이, 피복 내의 심선을 연선화한 후에 비닐이나 폴리에틸렌과 같은 재질을 이용하여 코일형태로 피복하는 기술이 개발되어 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 코일형 케이블의 경우에는 반복된 신축작용을 거치게 되면 케이블이 늘어지거나 쉽게 꼬여 불편하고 미관을 해치는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코일형태의 와이어 및 이를 감싸는 피복으로 구성되어 신축가능한 와이어를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신축작용이 반복되어도 와이어가 쉽게 늘어지거나 꼬이지 않도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 신축성 있는 재질로 되고 내부에 길이방향을 따라 삽입공간이 형성되고 양측에 관통공이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부 내부의 삽입공간으로 적어도 일부가 삽입되고 길이방향을 따라 다수개의 절곡부가 구비되며 양단이 상기 관통공을 통해 외측으로 각각 돌출되는 전도성 재질의 도체부를 포함하여, 상기 절곡부의 변곡점 사이가 멀어지거나 가까워지는 방향으로 전체 길이가 가변될 수 있다.

상기 도체부는 길이방향을 따라 지그재그 절곡되어 형성되고, 그 양단은 각각 상기 몸체부의 양측으로 돌출된다.

삭제

삭제

상기 몸체부는 커버부에 의해 감싸진다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 신축성 있는 재질로 되고 길이방향에 직교하거나 경사진 방향으로 연장되어 그 양단이 각각 외측으로 개구되는 관통채널이 다수개 구비되는 몸체부와, 상기 몸체부의 관통채널 내부로 적어도 일부가 삽입되고 길이방향을 따라 다수개의 절곡부가 구비되며 양단이 각각 상기 몸체부의 양측으로 돌출되는 전도성 재질의 도체부를 포함하여, 상기 절곡부의 변곡점 사이가 멀어지거나 가까워지는 방향으로 전체 길이가 가변될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 신축성 있는 재질로 되고 외면을 따라 안착홈이 코일 형태로 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 안착홈에 안착되고 길이방향을 따라 다수개의 절곡부가 구비되도록 코일형태로 되고 양단이 상기 몸체부의 적어도 일부를 관통하여 각각 외측으로 돌출되는 전도성 재질의 도체부를 포함하여, 상기 절곡부의 변곡점 사이가 멀어지거나 가까워지는 방향으로 전체 길이가 가변된다.

삭제

상기 도체부는 전도성 금속재질, 또는 전도성 고분자인 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리파라페닐린 비닐렌, 폴리파라페닐린 중 어느 하나로 만들어진다.

상기 몸체부는 천연고무 또는 합성고무 또는 탄성중합체로 만들어진다.

본 발명에 의한 신축가능한 와이어에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에서는 신축가능한 와이어의 도체부 및 이와 결합되는 몸체부가 모두 신축가능한 재질로 만들어지므로, 신축성이 요구되는 환경에서도 와이어를 사용할 수 있어 와이어의 호환성 및 활용도가 커지는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 신축가능한 와이어의 몸체부가 절곡되거나 코일형태 로 감기는 것이 아니라, 몸체부는 일정한 방향으로 연장되고 도체부가 절곡되어 신축되므로 와이어가 꼬이지 않아 유지관리가 용이하고, 와이어의 외관이 미려해지는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제1실시예의 구성이 분해사시도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 제1실시예의 구성이 사시도로 도시되어 있다.

이에 따르면, 신축가능한 와이어(이하 "와이어"라 한다)의 외관은 커버부(10)가 형성한다. 상기 커버부(10)는 아래에서 설명될 몸체부(20)를 감싸는 것으로, 그 길이방향을 따라 결합공간(11)이 형성된다.

상기 커버부(10)는 와이어의 가장 외측을 형성하는 것으로, 그 재질은 면이나 마 또는 모, 견 등과 같은 천연섬유로 될 수 있고, 또는 비스코스레이온(viscose rayon)이나 모달(modal), 폴리노직(polynosic), 큐프라(cuprammonium rayon), 아세테이트, 아크릴, 나일론, 스판, 테프론 등과 같은 화학섬유로 될 수도 있다.

이와 같이, 상기 커버부(10)는 어느 정도의 신축성을 갖는 재질로 만들어진다. 이에 따라, 와이어의 전체 길이가 어느 정도 늘어날 수는 있으나, 그 늘어나는 정도가 몸체부(20)의 늘어나는 정도보다 작으므로, 와이어가 심하게 늘어나 몸체부(20)나 후술할 도체부(30)가 손상되는 것을 방지하는 역할도 하게 된다.

상기 커버부(10)의 결합공간(11) 내부에는 몸체부(20) 및 도체부(30)로 구성되는 조립체가 삽입된다. 상기 몸체부(20)는 도체부(30)와 함께 신축되는 것으로, 와이어의 골격을 형성하는 부분이다.

상기 몸체부(20)는 도시된 바와 같이 대략 원통형상으로서, 그 내부의 길이방향을 따라 삽입공간(21)이 형성된다. 상기 삽입공간(21)에는 도체부(30)가 삽입되어 안착된다.

이때, 상기 몸체부(20)에는 관통공(25)이 형성된다. 상기 관통공(25)은 상기 몸체부(20)를 관통하여 형성되는 것으로, 상기 삽입공간(21)과 외부를 연통시키는 역할을 한다. 상기 관통공(25)을 통해서 도체부(30)의 양단(35)이 각각 돌출될 수 있다.

도 2에는 상기 관통공(25)이 상기 몸체부(20)에 2개 구비된 것으로 도시되어 있으나, 상기 관통공(25)은 상기 몸체부(20)의 길이방향을 따라 다수 쌍으로 구비될 수도 있다. 이는 상기 와이어를 중간에 절단하는 경우에도, 도체부(30)의 양단(35)이 다른 관통공(25)을 통해 돌출될 수 있도록 하기 위함이다. 이때 상기 와이어는 각각의 관통공(25)을 통과하면서 연장될 수도 있고, 마지막 양단의 관통공(25)만을 통과할 수도 있다.

물론, 상기 관통공(25)은 생략되고 상기 삽입공간(21)의 개구된 양측으로 통해 돌출될 수도 있다.

이때, 상기 몸체부(20)은 신축성 있는 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 몸체부(20)는 천연고무나 합성고무 또는 탄성중합체로 만들어져 어느 정도 신축될 수 있는 것이다. 이때 합성고무에는 부나S고무, 부나N고무, 또는 네오프렌고무 등이 있고, 상기 탄성중합체에는 올레핀계 엘라스토머나 폴리에스테르 엘라스토머 등이 있다.

상기 몸체부(20)에는 도체부(30)가 삽입된다. 상기 도체부(30)는 상기 몸체부(20)의 삽입공간(21)에 삽입되는 것으로, 실질적으로 전기적 연결을 수행하게 되는 부분이다. 즉, 상기 몸체부(20)의 양단이 각각 다른 부품에 연결됨으로써, 두 부품 사이의 전기적 연결이 이루어지는 것이다.

이를 위해, 상기 도체부(30)는 전기전도성이 좋은 재질로 만들어지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 도체부(30)는 은이나 알루미늄, 구리 등과 같은 전도성 금속재질, 또는 전도성 고분자인 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리파라페닐린 비닐렌, 폴리파라페닐린 중 어느 하나로 만들어질 수 있다.

상기 도체부(30)는, 도 1에서 보듯이, 다수개의 절곡부(31)를 갖는다. 상기 절곡부(31)는 상기 도체부(30)가 절곡되어 형성되는 것으로, 사인파 또는 코사인파 형식으로 연속적으로 절곡되거나, 또는 상기 도체부(30)의 길이방향에 대해 직교한 방향으로 지그재그 절곡될 수도 있다.

기본적으로 상기 절곡부(31)는 그 횡단면적이 매우 작은 상기 도체부(30)가 서로 반대방향으로 반복적으로 절곡되어 형성된다. 이에 따라, 상기 도체부(30)는 상기 절곡부(31)가 펴지는 방향, 보다 정확하게는 상기 절곡부(31)의 가장 돌출된 변곡점 사이의 거리가 멀어지거나 또는 가까워지는 방향으로 전체길이가 가변될 수 있다.

상기 도체부(30)의 양단(35)은 상기 몸체부(20)의 관통공(25)을 통해 돌출된다. 이에 따라, 도 2에서 보듯이, 상기 와이어가 조립되면, 상기 도체부(30)의 양단(35)은 상기 몸체부(20) 및 상기 커버부(10) 사이로 돌출된다.

한편, 도 1에는, 설명의 편의를 위해, 분해사시도로 도시되어 있으나, 상기 커버부(10)와 상기 몸체부(20)는 2중 사출 등을 통해 함께 제조되고 서로 분리되지 않을 수도 있고, 상기 도체부(30) 역시 인서트사출을 통해 일체로 제조될 수도 있다.

도 3에는 상기 와이어의 본래모습과 늘어난 상태의 모습이 도시되어 있다. 이에 보듯이, 상기 와이어를 양측으로 당기면 상기 커버부(10)와 이에 결합된 상기 몸체부(20)가 늘어나게 되고, 이에 따라 상기 몸체부(20) 내부의 도체부(30)는 각 절곡부(31)의 사이가 멀어지는 방향으로 늘어나게 된다.

상기 절곡부(31)의 사이각이 커지면서 절곡부(31)가 벌어져, 결과적으로 상기 와이어의 전체 길이가 길어지는 것이다.

그리고, 상기 와이어를 양측으로 당기는 힘을 놓게 되면, 상기 커버부(10)와 몸체부(20)의 신축성으로 인해 상기 와이어는 원형으로 복원되고, 그 과정에서 상기 절곡부(31) 역시 늘어났던 상태가 해제된다.

이하에서는 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제2실시예에 대해 설명하기 로 한다.

도 4에는 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제2실시예의 구성이 분해사시도로 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 제2실시예를 구성하는 도체부(30)와 몸체부(20)의 결합상태가 사시도로 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명 제2실시예의 구성이 사시도로 도시되어 있다. 이하에서는 상기한 실시예와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 유사한 부분은 자세한 설명을 생략하기로 한다.

커버부(110)에는 몸체부(120)가 삽입된다. 상기 몸체부(120)는 도시된 바와 같이, 대략 원기둥형상으로 형성되고, 그 길이방향에 대해 직교한 방향 또는 경사진 방향으로 관통채널(124)이 형성된다.

상기 관통채널(124)은 아래에서 설명될 도체부(130)가 삽입되는 부분으로, 도시된 바와 같이 다수개가 연속적으로 형성된다. 도면부호 125,125'는 각각 관통채널(124)의 양측 개구부에 해당한다.

상기 몸체부(120)에는 도체부(130)가 결합된다. 상기 도체부(130)는 실질적으로 전기연결을 수행하는 부분으로, 다수개의 절곡부(131)가 형성된다. 상기 절곡부(131)는 지그재그 방식으로 절곡되어 형성되는 것으로, 신축이 가능한 구조로 된다.

이때, 설명의 편의를 위해 상기 도 4에는 와이어의 구성이 분해된 상태로 도시되어 있으나, 상기 커버와 몸체부(120)는 2중사출을 통해, 그리고 상기 도체부(130)는 인서트사출을 통해 한번에 제조될 수 있다.

도 5에서 보듯이, 상기 도체부(130)는 인접한 관통채널(124)을 번갈아가며 통과하여 상기 몸체부(20)에 견고하게 결합된 상태로 될 수 있다. 그리고, 그 양단은 외측으로 돌출되어 전기적 연결이 가능한 상태로 유지된다.

이때, 상기 도체부(130)의 변곡점 사이의 간격(A)(도 5 참조)이나 상기 도체부(130)가 상기 관통채널(124) 외측으로 돌출된 높이(B) 등은 상기 와이어가 늘어나야 하는 범위 내에서 적절하게 조절될 수 있다. 즉, 상기 와이어의 늘어나야 하는 양이 많은 경우에는 상기 변곡점 사이의 간격(A)이나 상기 도체부(130)가 상기 관통채널(124) 외측으로 돌출된 높이(B)가 커져야 한다.

도 7에서 보듯이, 상기 와이어가 늘어나는 과정과 원형으로 복원되는 과정은 상기한 실시예와 동일하므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.

다음으로, 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제3실시예를 설명하기로 한다.

도 8에는 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제3실시예가 사시도로 도시되어 있다. 이하에서는 상기한 실시예와 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

몸체부(220)는 대략 원통형상으로 형성되고, 상기 몸체부(220)의 외면에는 도체부(230)가 코일형태로 감긴다. 이에 따라 상기 몸체부(220)가 늘어나면 상기 도체부(230) 역시 탄성력을 극복하면서 상기 몸체부(220)를 따라 어느 정도 늘어나고, 외력이 사라지면 상기 와이어는 탄성력에 의해 원형으로 복원된다.

이때, 상기 도체부(230)는 일종의 스프링으로 볼 수도 있다. 즉, 상기 도체부(230)는 일정한 방향, 보다 정확하게는 상기 몸체부(220)의 길이방향으로 탄성력 을 갖고 있는 인장스프링형태로 구성될 수 있는 것이다.

물론, 이 경우에도 상기 몸체부(220)의 외면에는 커버부(210)가 씌워져, 상기 몸체부(220) 및 도체부(230)를 차폐하게 된다.

바람직하게는, 상기 몸체부(220)의 외면에 안착홈(225)이 형성되어, 상기 도체부(230)가 상기 몸체부(220)와 함께 신축된다. 즉, 상기 몸체부(220)의 안착홈(225)에 상기 도체부(230)의 일부가 삽입되는 것이다.

이하에서는 본 발명 실시예에 의한 신축가능한 와이어의 작용을 설명하기로 한다. 이하에서는 상기한 제2실시예를 예로 들어 설명하기로 한다.

먼저, 사용자는 와이어의 양단을 서로 연결을 원하는 지점에 각각 고정시킨다. 예를 들어, 상기 와이어의 양단을 둘 사이의 거리가 가변적인 두 전자부품에 각각 연결하여 두 전자부품 사이가 전기적으로 연결되도록 하는 것이다.

이때, 상기 와이어의 도체부(130) 뿐 아니라, 도체부(130)를 감싸는 커버부(110) 역시 상기 전자부품에 고정시키는 것이 바람직하다. 이는 상기 도체부(130)와 함께 커버부(110)도 전자부품 사이의 거리변화에 따라 신축될 수 있도록 하기 위함이다. 도시되지는 않았으나, 상기 커버부(110)에 돌기나 홈 형상이 구비되어 전자부품의 일측에 걸어지도록 할 수 있다.

이와 같은 상태에서 와이어의 양단 사이가 멀어지게 되면, 예를 들어 와이어가 사용된 두 전자부품 사이의 거리가 멀어지면 상기 몸체부(120) 및 도체부(130)는 자연스럽게 늘어나게 된다.

보다 정확하게는, 상기 몸체부(120)는 그 재질의 특성상 어느 정도 신축이 가능하므로 그 길이가 늘어날 수 있게 되고, 상기 도체부(130)는 재질 및 형상의 특성으로 인해 절곡부(131)가 늘어나는 방향으로 길이가 증가될 수 있는 것이다. 즉, 상기 도체부(130)는 상기 절곡부(131)의 변곡점 사이가 멀어지는 방향으로 전체 길이가 커지게 된다.

이때, 상기 몸체부(120)를 감싸는 커버부(110) 역시 재질의 특성으로 인해 어느 정도 늘어날 수는 있으나, 그 신축성에 제한이 있으므로 와이어가 과도하게 늘어나 도체부(130)가 끊어지는 등 손상되는 것을 방지하게 된다.

반대로, 상기 와이어의 양단에 작용되던 외력이 제거되면, 상기 와이어는 그 원형으로 탄성복원된다. 즉, 상기 와이어는 도체부(130)의 절곡부(131) 간격이 좁아지는 방향으로 줄어들게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 몸체부(120) 자체는 절곡되지 않고 일정한 방향으로 연장된 형상이고, 도체부(130)는 몸체부(120)에 적어도 일부가 삽입된 상태로 신축되므로, 반복된 신축작용으로 인해 와이어가 꼬이는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

상기한 실시예에서는 상기 몸체부(120)의 외면에 커버부(110)가 구비된 것을 예로 들었으나, 상기 커버부(110)는 생략될 수도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제1실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 2는 본 발명의 제1실시예의 구성을 보인 사시도.

도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명 제1실시예에 의한 신축가능한 와이어의 초기상태 및 늘어난 상태를 각각 보인 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제2실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 5는 본 발명의 제2실시예를 구성하는 도체부와 몸체부의 결합상태를 보인 사시도.

도 6은 본 발명 제2실시예의 구성을 보인 사시도.

도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명 제2실시예에 의한 신축가능한 와이어의 초기상태 및 늘어난 상태를 각각 보인 사시도.

도 8은 본 발명에 의한 신축가능한 와이어의 제3실시예의 구성을 보인 분해사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 커버부 20: 몸체부

30: 도체부 31: 절곡부

Claims (10)

1. 신축성 있는 재질로 되고 내부에 길이방향을 따라 삽입공간이 형성되고 양측에 관통공이 형성된 몸체부와,

   상기 몸체부 내부의 삽입공간으로 적어도 일부가 삽입되고 길이방향을 따라 다수개의 절곡부가 구비되며 양단이 상기 관통공을 통해 외측으로 각각 돌출되는 전도성 재질의 도체부를 포함하여,

   상기 절곡부의 변곡점 사이가 멀어지거나 가까워지는 방향으로 전체 길이가 가변될 수 있는 신축가능한 와이어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도체부는 길이방향을 따라 지그재그 절곡되어 형성되고, 그 양단은 각각 상기 몸체부의 양측으로 돌출됨을 특징으로 하는 신축가능한 와이어.
3. 삭제
4. 삭제
5. 신축성 있는 재질로 되고 길이방향에 직교하거나 경사진 방향으로 연장되어 그 양단이 각각 외측으로 개구되는 관통채널이 다수개 구비되는 몸체부와,

   상기 몸체부의 관통채널 내부로 적어도 일부가 삽입되고 길이방향을 따라 다수개의 절곡부가 구비되며 양단이 각각 상기 몸체부의 양측으로 돌출되는 전도성 재질의 도체부를 포함하여,

   상기 절곡부의 변곡점 사이가 멀어지거나 가까워지는 방향으로 전체 길이가 가변될 수 있는 신축가능한 와이어.
6. 신축성 있는 재질로 되고 외면을 따라 안착홈이 코일 형태로 형성된 몸체부와,

   상기 몸체부의 안착홈에 안착되고 길이방향을 따라 다수개의 절곡부가 구비되도록 코일형태로 되고 양단이 상기 몸체부의 적어도 일부를 관통하여 각각 외측으로 돌출되는 전도성 재질의 도체부를 포함하여,

   상기 절곡부의 변곡점 사이가 멀어지거나 가까워지는 방향으로 전체 길이가 가변될 수 있는 신축가능한 와이어.
7. 삭제
8. 제 1 항, 제 2 항, 제 5 항, 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 도체부는 전도성 금속재질, 또는 전도성 고분자인 폴리피롤, 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리파라페닐린 비닐렌, 폴리파라페닐린 중 어느 하나로 만들어짐을 특징으로 하는 신축가능한 와이어.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 몸체부는 천연고무 또는 합성고무 또는 탄성중합체로 만들어짐을 특징으로 하는 신축가능한 와이어.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 몸체부는 커버부에 의해 감싸짐을 특징으로 하는 신축가능한 와이어.

Images