KR102046558B1 - 용접 보호 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 작업자를 보호하는 용접 보호 시스템으로서, 제1개구 및 제1개구를 둘러싸는 쉴드면을 포함하는 페이스 쉴드, 작업자의 눈에 대응하는 윈도우부 및 작업자의 두부(頭部) 주위로 연장되는 착용부를 포함하며 상기 페이스 쉴드와 착탈 가능하게 결합하는 고글, 및 페이스 쉴드와 대응하는 제2개구를 포함하며기 페이스 쉴드와 착탈 가능하게 결합하는 헬멧을 포함하는, 용접 보호 시스템을 개시한다.

Description

용접 보호 시스템{Protector for Welder}
본 발명의 실시예들은 용접용 보호 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 작업자의 선택에 따라 적어도 일부가 결합되거나 분리될 수 있는 용접용 보호 시스템의 구조에 관한 것이다.
아크 용접과 같은 용접 공정시 발생하는 빛과 고열 등으로부터 작업자를 보호하기 위해 보호 장치를 착용한다. 보호 장치는 작업자의 작업 내용에 따라 작업자의 눈을 커버하는 형상이거나 사용자의 두부(頭部)를 커버하는 형상 등과 같이 그 모양과 구조가 매우 다양하다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0111730호(2014.09.22. 공개, 발명의 명칭: 마스크 탈착형 자동 차광 고글)에 개시되어 있습니다.
작업자는 작업 목적 및 환경 등을 고려하여 다양한 종류의 보호 장치 중에서 특정한 형상의 보호 장치를 착용하여 용접 등의 작업을 수행할 수 있다. 작업자는, 용접 부위와 용접시 사용되는 불꽃의 세기 등과 같은 작업 내용에 따라 보호 장치를 바꾸어가면서 착용해야 하는 번거로움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들은 작업 내용에 따라 용이하게 형상을 변형시킬 수 있으며, 작업자의 신체를 다양하게 보호할 수 있는 용접 보호 시스템을 제공한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 작업자를 보호하는 용접 보호 시스템으로서, 제1개구 및 상기 제1개구를 둘러싸는 쉴드면을 포함하는 페이스 쉴드; 상기 작업자의 눈에 대응하는 윈도우부, 및 상기 작업자의 두부(頭部) 주위로 연장되는 착용부를 포함하며, 상기 페이스 쉴드와 착탈 가능하게 결합하는 고글; 및 상기 페이스 쉴드와 대응하는 제2개구를 포함하며, 상기 페이스 쉴드와 착탈 가능하게 결합하는 헬멧;을 포함하는, 용접 보호 시스템을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 고글과 상기 페이스 쉴드가 결합한 상태에서, 상기 윈도우부 주변에 구비된 상기 고글의 제1면은 상기 제1개구를 정의하는 상기 쉴드면의 내측 에지와 접촉할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 페이스 쉴드의 쉴드면은, 상기 고글의 측부를 커버하는 주면, 및 상기 주면과 소정의 각도를 이루도록 상기 주면으로부터 상기 제1개구를 향해 구부러진 절곡면을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 고글과 상기 페이스 쉴드가 결합한 상태에서, 상기 제1개구의 가장자리에 인접한 상기 고글과 상기 페이스 쉴드 사이의 내측 공간에 배치되는 돌기를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 돌기는, 상기 고글의 상기 제1면과 상기 페이스 쉴드의 상기 내측 에지의 접촉 부분을 커버하도록 상기 제1면으로부터 돌출될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 페이스 쉴드는 상기 돌기와 접촉하는 추가 돌기를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 고글은 투명한 기판, 및 상기 투명한 기판 내측에 배치되며 액정을 포함하는 전기 광학 요소를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 헬멧은 상기 제2개구를 둘러싸는 보호면을 포함하고, 상기 페이스 쉴드는 상기 쉴드면이 상기 보호면의 내측 에지와 접촉하도록 상기 헬멧의 내측으로부터 상기 제2개구를 향해 진행하면서 상기 헬멧과 결합될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 관한 용접 보호 시스템은 작업자의 선택에 따라 용접 보호 시스템을 구성하는 구성 요소들을 용이하게 착탈할 수 있으며, 외부 환경(예컨대, 용접 환경 등)과 작업자의 신체를 공간적으로 분리함으로써 신체의 여러 부위를 다양한 조합을 통해 보호할 수 있다. 전술한 효과는 예시적인 것으로, 실시예들에 따른 효과는 후술하는 내용을 통해 자세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 보호 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 보호 시스템의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고글을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고글을 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 5a는 도 3의 Va-Va선에 따른 단면도이다.
도 5b는 도 3의 Vb-Vb선에 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 보호 시스템으로서 고글과 페이스 쉴드가 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7a는 도 6의 VIIa-VIIa선에 따른 단면도이다.
도 7b는 도 6의 VIIb-VIIb선에 따른 단면도이다.
도 7c는 도 7b의 VIIb의 확대도이다.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 보호 시스템으로서 고글과 페이스 쉴드가 결합된 상태를 나타낸 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용접 보호 시스템으로서 고글과 페이스 쉴드가 결합된 구조체와 헬멧을 나타낸 분해 사시도이다.
도 10a는 도 1의 Xa- Xa선에 따른 단면도이다.
도 10b는 도 1의 Xb- Xb선에 따른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 보호 시스템의 일부를 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소들 중간에 다른 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 보호 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 보호 시스템의 분리 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 용접 보호 시스템(10)은 고글(100), 페이스 쉴드(200), 및 헬멧(300)을 포함할 수 있다. 용접 보호 시스템(10)의 고글(100), 페이스 쉴드(200), 및 헬멧(300)은 서로에 대하여 분리 및 결합이 가능한 구조로서, 용접 보호 시스템(10)은 작업자의 작업 내용에 따라 선택적으로 작업자의 신체를 보호할 수 있다. 예컨대, 용접 보호 시스템(10)은 선택적으로 눈을 보호하거나, 눈을 포함한 얼굴을 보호하거나, 얼굴과 얼굴을 둘러싸는 두부(頭部)의 적어도 일부, 예컨대 작업자의 정수리와 귀 주변 등을 보호할 수 있다.
고글(100)은 페이스 쉴드(200)와 선택적으로 분리되거나 결합될 수 있다. 고글(100)은 프레임(120)에 연결되며 작업자에게 외부 상황을 시각적으로 제공할 수 있는 윈도우부(110)를 포함하고, 페이스 쉴드(200)는 고글(100)의 윈도우부(110)와 대응하는 제1개구(200OP)를 포함한다. 제1개구(200OP)는 페이스 쉴드(200)의 쉴드면(220)에 의해 정의될 수 있다. 쉴드면(220)은 제1개구(200OP)의 가장자리에서 제1개구(200OP)를 전체적으로 둘러싸며, 작업자의 하관과 이마를 커버하는 면적을 가질 수 있다.
고글(100)은 페이스 쉴드(200)의 내측으로부터 외측을 향해, 즉 도 2에서의 후방에서 전방을 향해 결합하며, 고글(100)의 윈도우부(110)는 제1개구(200OP)를 통해 외부로 노출된다. 고글(100)이 단독으로 작업자에게 착용되는 경우에는 작업자의 얼굴 중 눈을 중심으로 영역을 보호할 수 있으나, 고글(100)이 페이스 쉴드(200)와 결합하여 작업자에게 착용되는 경우에는 작업자의 눈을 포함한 얼굴이 전체적으로 보호될 수 있다. 페이스 쉴드(200)에 결합된 고글(100)은 작업자의 선택에 따라 페이스 쉴드(200)로부터 분리될 수 있음은 물론이다.
고글(100) 및 페이스 쉴드(200)의 결합 구조체는 다시 헬멧(300)과 선택적으로 분리되거나 결합될 수 있다. 헬멧(300)은 페이스 쉴드(200)와 대응하는 제2개구(300OP)를 포함한다. 제2개구(300OP)는 헬멧(300)의 보호면(320)에 의해 정의될 수 있다. 보호면(320)은 제2개구(300OP)를 전체적으로 둘러싸며, 작업자의 정수리와 귀 주변을 커버하는 면적을 가질 수 있다. 제2개구(300OP)는 제1개구(200OP)와 중첩하되 제1개구(200OP) 보다 크게 형성된다.
고글(100)과 페이스 쉴드(200)가 결합된 구조체는 헬멧(300)의 내측으로부터 외측을 향해, 즉 도 2에서의 후방으로부터 전방을 향해 결합하며, 고글(100) 및 페이스 쉴드(200)의 일부, 예컨대 쉴드면(220)의 일부 영역은 제2개구(300OP)를 통해 외부로 노출된다. 고글(100)과 페이스 쉴드(200)의 구조체가 작업자에게 착용되는 경우에는 작업자의 눈을 포함한 얼굴이 보호될 수 있으나, 전술한 구조체가 헬멧(300)과 결합하여 작업자에게 착용되는 경우에는 작업자의 얼굴 및 얼굴 주변 영역(예컨대, 귀 정수리 등)이 보호될 수 있다. 헬멧(300)에 결합된 구조체는 작업자의 선택에 따라 고글(100)과 페이스 쉴드(200)가 결합된 구조체로 분리되거나, 또는 고글(100)만 헬멧(30)으로부터 분리되는 것과 같이 각각 개별적으로 분리될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고글을 나타낸 사시도이고, 도 4는 고글을 다른 각도에서 바라본 사시도이며, 도 5a는 도 3의 Va-Va선에 따른 단면도이고, 도 5b는 도 3의 Vb-Vb선에 따른 단면도이다.
도 3 내지 도 5b를 참조하면, 고글(100)의 윈도우부(110)는 주변에 구비된 프레임(120)에 결합된 채 지지될 수 있다. 윈도우부(110)는 최전방에 위치한 투명한 기판(112), 및 투명한 기판(112)으로부터 소정의 간격 이격된 전자 광학 요소(114)를 포함할 수 있다. 투명한 기판(112)은 빛을 투과하는 유리 또는 수지재 등을 포함할 수 있다. 전자 광학 요소(114)는 액정을 포함할 수 있으며, 전자 광학 요소(114)의 액정의 정렬 방향에 따라 전자 광학 요소(114)의 흑화도가 조절될 수 있다.
투명한 기판(112) 및 전자 광학 요소(114)는 프레임(120)에 연결된다. 투명한 기판(112)은 전면 프레임(122)에 끼워질 수 있으며, 투명한 기판(112)의 후방에 위치한 전자 광학 요소(114)는 전면 프레임(122)과 연결된 후면 프레임(124)에 의해 그 위치가 고정될 수 있다. 후면 프레임(124)은 전면 프레임(122)과의 사이에 개재된 전자 광학 요소(114)를 지지하는 전면부(124A) 및 전면부(124A)와 교차하도록 다른 평면 상으로 연장되어 고글(100)의 측부를 형성하는 측면부(124B)를 포함할 수 있다. 측면부(124B)는 후방을 향해 연장된다. 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 프레임(120)의 전면 프레임(122)과 후면 프레임(124)은 개별적으로 형성되며, 어느 하나가 다른 하나에 끼워지면서 결합된 것을 도시한다.
고글(100)의 내측에는 윈도우부(110)와 광학적으로 연결되며, 후방을 향해 연장된 연장 부재(140)가 배치될 수 있는데, 연장 부재(140)는 도 5a에 도시된 바와 같이 프레임(120)의 폭(W0) 보다 작은 폭(W1)을 가질 수 있다. 연장 부재(140)는 도 5a에 도시된 바와 같이 프레임(120)의 단부, 예컨대 측면부(124B)의 끝단을 지나 프레임(120) 보다 후방을 향해 더 연장된 길이(L)를 가질 수 있다. 연장 부재(140)의 측면부(140B)는 프레임(120)의 측면부(124B)와 소정의 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
연장 부재(140)는 고글(100)을 착용한 작업자의 눈과 윈도우부(110)를 광학적으로 연결, 예컨대 공간적으로 연결하는 관과 같은 형상으로, 연장 부재(140)의 단부면(142)은 작업자의 얼굴에 밀착될 수 있다. 단부면(142)은 작업자의 눈 주위를 에워싸도록 연장되며, 외측을 향해 벌어진 경사면을 포함할 수 있다.
윈도우부(110)를 통해 작업자에게 시인되는 이미지는 연장 부재(140)에 의해 정의된 공간, 예컨대 연장 부재(140)의 측면부(140B)로 둘러싸인 공간을 통해서 작업자의 눈을 향해 진행하고 단부면(142)이 얼굴에 밀착되므로, 외부 빛(예컨대, 용접시 발생하는 강한 세기의 불꽃 등)이 작업자의 눈으로 진행될 가능성을 방지할 수 있다. 따라서, 작업자는 주변 환경에 영향을 받지 않은 채 윈도우부(110)를 통해서 제공되는 이미지를 용이하게 확인할 수 있다. 연장 부재(140)는 도 5b에 도시된 바와 같이 후면 프레임(124)과 별도로 형성된 후 홀에 일부가 끼워지는 것과 같이 연결될 수 있다. 연장 부재(140)는 프레임(120)과 다른 소재를 포함할 수 있다. 예컨대, 연장 부재(140)의 단부면(142) 또는 단부면(142)을 포함하는 일 부분은 실리콘(silicone), 또는/및 우레탄계 수지와 같은 다공성의 폴리머와 같이 작업자의 피부를 손상시키지 않는 소재를 포함할 수 있으나, 그 구체적 소재가 전술한 재료로 한정되는 것은 아니다.
착용부(130)는 고글(100)의 착용시 고글(100)을 작업자의 두부에 고정시키는 요소로서, 결합편(126)을 통해 프레임(120)에 연결될 수 있다. 도 3 및 도 4을 참조하면, 후면 프레임(124)의 후단에 위치한 결합편(126)의 구멍에 착용부(130)의 단부가 끼워지는 구조가 도시되어 있다. 착용부(130)는 신축성이 있는 재질로 형성되며 길이 조절이 가능한 밴드 타입을 포함할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 착용부(130)는 길이 조절이 가능한 기어를 포함할 수 있으며, 기어는 상대적 이동을 통해 작업자의 두부 크기에 맞춰 조절할 수 있다.
고글(100)의 내측에는 도 4에 도시된 바와 같이 조작부(152, 154)가 구비될 수 있다. 조작부(152, 154)는 윈도우부(110)의 후방에 위치할 수 있다. 예컨대, 조작부(152, 154)는 작업자의 코가 수용될 수 있는 공간(156)을 사이에 두고 양측에 이격되어 배치될 수 있으며, 공간(156)은 작업자의 코와 대응하도록 제1각도(θ1)를 갖는 부채꼴 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 조작부(152, 154) 중 하나인 제1조작부(152)는 복수의 모드들 중 어느 하나의 모드로 선택할 수 있으며, 다른 하나인 제2조작부(154)는 레벨을 변경할 수 있다. 복수의 모드들은 센싱 모드, 흑화 모드, 딜레이 모드와 같이 용접 작업에 필요한 설정과 관련된 것이며, 레벨은 특정 모드에서의 정도(또는 세기)와 관련된 것일 수 있다. 예컨대, 제1조작부(152)에 의해 흑화 모드로 설정된 경우, 제2조작부(154)에 의해 흑화 정도기 조절될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 보호 시스템으로서 고글과 페이스 쉴드가 결합된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7a는 도 6의 VIIa-VIIa선에 따른 단면도이며, 도 7b는 도 6의 VIIb-VIIb선에 따른 단면도이고, 도 7c는 도 7b의 VIIb의 확대도이다.
도 6 내지 도 7b를 참조하면, 용접 보호 시스템(10')의 고글(100)은 전술한 바와 같이 페이스 쉴드(200)의 내측으로부터 외측을 향해 삽입되어 페이스 쉴드(200)와 결합되고, 제1개구(200OP)를 통해 고글(100)의 윈도우부(110)가 노출된다. 제1개구(200OP)는 쉴드면(220)의 내측 가장자리(에지)에 의해 정의된다. 페이스 쉴드(200)의 쉴드면(220)은 고글(100)의 측부를 커버하는 주면(224)을 포함한다.
주면(224)은 페이스 쉴드(200)의 형상과 면적을 정의하는 부분으로, 작업자의 이마와 하관을 커버할 수 있다. 주면(224) 상에는 발광부(240)가 배치될 수 있다. 발광부(240)는 어두운 환경에서 작업자의 시야를 확보하도록 소정의 빛을 방출하며 예컨대 LED와 같은 발광체(242) 및 발광체(242)의 온/오프를 제어하는 버튼(244)을 포함할 수 있다. 주면(224)은 소정의 간격 이격된 홈부(226)들을 포함할 수 있으며, 홈부(226)들은 작업자의 얼굴로부터 페이스 쉴드(200)를 이격시키거나 제거하는 등의 동작시 작업자가 손을 이용하여 조절하기 위한 영역으로, 홈부(226)들은 각각 작업자의 양측 볼과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
일 실시예로, 주면(224)은 제1개구(200OP)의 가장자리에서 제1개구(200OP)를 둘러싸도록 연장된 제1주면(224A)을 구비할 수 있다. 제1주면(224A)의 외측 가장자리에는 제1주면(224B)을 둘러싸는 제2주면(224B)이 구비될 수 있다. 제2주면(224B)은 도 6 및 도 7a에 도시된 바와 같이 적어도 일부분이 제1주면(224A)이 이루는 면에 대하여 교차하도록 구부러진 면을 가질 수 있으며, 제1주면(224A)과 제2주면(224B) 사이의 구부러진 부분은 일정한 윤곽을 형성할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 다른 실시예로서, 주면(224)은 전체적으로 라운드진 형상을 가질 수 있으며, 따라서, 제1주면(224A)과 제2주면(224B) 사이의 구부러진 부분, 즉 윤곽은 시인되지 않을 수 있다.
쉴드면(220)은 제1개구(200OP)와 주면(224) 사이에 위치하고 소정의 면적을 갖는 절곡면(222)을 구비할 수 있다. 절곡면(222)은 주면(224)과 소정의 각도를 이루도록 주면(224)으로부터 절곡된 형상으로서, 절곡면(222)의 내측 가장자리 단부는 제1개구(200OP)의 가장자리에 대응할 수 있다. 주면(224)과 절곡면(222)이 이루는 내측 각(α1, α2 , α3 )은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 180° 보다 작은 값을 가질 수 있다. 도 7a에는 제1주면(224A)과 절곡면(222)이 이루는 내측 각(α1, α2)이 90° 보다는 크고 180°보다 작은 값을 갖는 것을 도시하고, 도 7b에서는 제1주면(224A)과 절곡면(222)이 이루는 내측 각(α1, α2)이 90°보다 작은 값을 갖는 것을 도시한다.
도 7c를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 절곡면(222)은 주면(224)로부터 소정의 각도(α3)만큼 절곡되어 고글(100)의 제1면(122B)에 접할 수 있다. 고글(100)과 페이스 쉴드(200)의 결합시, 고글(100)의 제1면(122B)과 페이스 쉴드(200)의 절곡면(222)은 제1개구(200OP) 주변에서 서로 접하면서 고글(100)은 더 이상 전방을 향해 이동하지 않고 해당 위치에서 페이스 쉴드(200)에 결합될 수 있다.
고글(100)의 제1면(122B)은 절곡면(222)과의 접촉 부분으로부터 후방을 향해 더 연장되되, 점차 벌어지는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제1면(122B)은 접촉 부분을 지나 후방으로 연장되되 상하 또는 좌우 방향으로 폭이 증가하는 형상을 가질 수 있다. 이로써, 후방에서 전방을 향해 페이스 쉴드(200)로 진행하는 고글(100)의 결합시, 고글(100)과 제1개구(200OP)의 결합 라인(접촉 라인)을 안정적으로 형성할 수 있다.
주면(224), 예컨대 주면(224) 중 고글(100)의 측면부(124B)와 대응하는 부분은 측면(124B)로부터 소정의 간격 이격되어 배치됨으로써, 고글(100)과 페이스 쉴드(200)간의 결합시 불필요한 간섭을 제거할 수 있다. 고글(100)의 측면부(124B)와 페이스 쉴드(200)의 주면(224) 사이의 공간적 이격은, 구조적으로 소정의 길이를 갖는 페이스 쉴드(200)의 절곡면(222) 또는/및 절곡면(222)에 대한 주면(224)의 연장 각도 등에 의해 결정될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 보호 시스템으로서 고글과 페이스 쉴드가 결합된 상태를 나타낸 단면도들이다.
도 8a를 참조하면, 제1개구(200OP)에 인접한 고글(100)과 페이스 쉴드(200) 사이의 내측 공간에는 제1돌기(P1)가 배치될 수 있다. 제1돌기(P1)는 고글(100)의 제1면(122B)과 페이스 쉴드(200)의 절곡면(222) 사이의 미세한 틈을 커버하도록 고글(100)의 제1면(122B)으로부터 돌출될 수 있다.
고글(100)과 페이스 쉴드(200)는 착탈 가능한 결합 구조이므로, 제1개구(200OP)의 가장자리 라인, 예컨대 고글(100)과 페이스 쉴드(200) 사이의 결합라인을 따라 미세한 틈이 형성될 수 있다. 예컨대, 도 8a의 확대도의 화살표와 같이 고글(100)의 제1면(122B)과 페이스 쉴드(200)의 절곡면(222) 사이의 미세한 틈을 통해 용접 작업시 발생하는 빛, 흄(fume), 스패터(spatter) 등이 유입될 수 있으나, 제1돌기(P1)가 해당 틈을 커버하므로 전술한 요소들을 차단하거나 전술한 요소들이 유입되는 경로를 길게 함으로써, 전술한 요소들의 유입을 방지하거나 최소화할 수 있다. 도시되지는 않았으나, 제1돌기(P1)는 전술한 틈에 좀 더 가까이 배치되어 절곡면(222)과 접촉할 수 있으며, 이 경우 전술한 요소들이 작업자에게 끼치는 영향을 더욱 감소시키면서 동시에 고글(100)과 페이스 쉴드(200) 간의 접촉 면적을 증가시켜 결합을 안정적으로 유지할 수 있다.
제1돌기(P1)는 고글(100)의 제1면(122B)과 동일한 물질을 포함하거나, 또는 제1면(122B)과는 다른 이종(異種)의 물질로 형성될 수 있다. 제1돌기(P1)와 제1면(122B)이 동일한 물질인 경우, 예컨대 제1면(122B)의 일부분의 두께를 두껍게 함으로써 제1돌기(P1)를 형성할 수 있다.
제1개구(200OP)에 인접한 고글(100)과 페이스 쉴드(200)의 사이의 내측 공간에는 제2돌기(P2)가 더 포함될 수 있다. 제2돌기(P2)는 페이스 쉴드(200)와 고글(100)의 결합시 제1돌기(P1)와 접촉함으로써 페이스 쉴드(200)와 고글(100) 사이의 결합력을 강화시킬 수 있다. 예컨대, 고글(100)과 페이스 쉴드(200)의 결합시 제1돌기(P1)는 제2돌기(P2)를 지나 절곡면(222)과 제2돌기(P2) 사이에 위치하므로, 고글(100)을 후방으로 잡아당기는 일정한 힘 이상의 힘이 가해지지 않는 한 작은 충격이 가해진다 하더라도 제1돌기(P1)는 제2돌기(P2)와 접촉한 채로 절곡면(222)과 제2돌기(P2) 사이에 위치할 수 있다.
제2돌기(P2)는 페이스 쉴드(200)의 내측면으로부터 돌출되되, 페이스 쉴드(200)의 쉴드면(220)과 동일한 물질로 형성되거나 쉴드면(230)과는 다른 이종의 물질로 형성될 수 있다. 제2돌기(P2)와 쉴드면(220)이 동일한 물질인 경우, 예컨대 쉴드면(220)의 일부분의 두께를 두껍게 함으로써 제2돌기(P2)를 형성할 수 있다.
제3돌기(P3)는 쉴드면(220)의 내측에 배치되어 고글(100)의 측부, 예컨대 프레임(120)을 지지할 수 있다. 제3돌기(P3)는 페이스 쉴드(200)의 내측면으로부터 연장되되, 고글(100)의 프레임(120)의 후방 단부(122BE)와 접촉하면서 고글(100)을 지지할 수 있다. 도시되지 않았으나, 제3돌기(P3)의 단부는 프레임(120)의 후방 단부(122BE)의 내측과 접촉하도록 절곡된 고리(후크) 형상을 가질 수 있다.
제1 내지 제3돌기(P1, P2, P3) 각각은 고글(100)과 페이스 쉴드(200)의 결합 라인을 따라 길게 연장된 루프 형상을 가지거나, 전술한 결합 라인을 따라 소정의 간격 이격되어 배치된 복수의 영역들로 이루어질 수 있다.
도 8a에서는 제1 내지 제3돌기(P1, P2, P3)가 모두 구비된 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 전술한 실시예들 및 이로부터 파생되는 실시예들에 따르면 제1 내지 제3돌기(P1, P2, P3) 중에서 선택된 적어도 하나의 돌기를 구비할 수 있다.
도 8a에서는 절곡면(222)dl 제1면(122B)의 측부에 접촉하여 절곡면(222)과 주면(224) 사이의 각도(α3)가 90도 이거나 그보다 작은 것을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예로서, 도 8b에 도시된 바와 같이 절곡면(222')은 절곡면(222')과 주면(224) 사이의 각도(α3')가 둔각을 이루도록 주면(224)에 대하여 절곡된 채 제1면(122B)에 접촉할 수 있다. 도 8b에 도시되지는 않았으나, 도 8b의 실시예 및 이로부터 파생되는 실시예들에서도 제1내지 제3돌기(P1, P2, P3)중에서 선택된 적어도 하나의 돌기가 더 포함될 수 있음은 물론이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용접 보호 시스템으로서, 고글과 페이스 쉴드가 결합된 구조체와 헬멧을 나타낸 분해 사시도이고, 도 10a 및 도 10b는 도 9의 구조체와 헬멧이 결합된 상태에서의 단면도들이다. 도 10a는 도 1의 Xa- Xa선에 따른 단면에 대응하고, 도 10b는 도 1의 Xb- Xb선에 따른 단면에 대응한다.
도 9 내지 도 10b를 참조하면, 고글(100)과 페이스 쉴드(200)의 결합 구조체는 헬멧(300)의 내측으로부터 외측을 향해 삽입되어 헬멧(300)과 결합하고, 제2개구(300OP)를 통해 고글(100)의 윈도우부(110)와 페이스 쉴드(200)의 쉴드면(220)의 일부가 노출된다. 헬멧(300)은 제2개구(300OP)를 둘러싸는 보호면(320)을 포함한다. 제2개구(300OP)는 보호면(320)의 내측 가장자리(에지)에 의해 정의된다.
보호면(320)은 헬멧(300)의 형상과 면적을 정의하는 부분으로, 작업자의 정수리와 귀 주변을 커버할 수 있다. 보호면(320)은 주면(324)과 주면(324)에 대하여 소정의 각도로 절곡된 절곡면(322)을 포함한다. 절곡면(322)의 내측 가장자리 단부는 제2개구(300OP)의 가장자리에 대응할 수 있다.
절곡면(322)은 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 주면(324)과 이루는 내측 각(β1, β2)이 180° 보다 작은 값을 가질 수 있다. 절곡면(322) 중 하측의 영역은 주면(324)과 이루는 내측 각이 180° 보다 큰 값을 갖도록 함으로써 헬멧(300)을 착용하였을 때 작업자의 신체에 불편함을 가하지 않을 수 있다.
절곡면(322)은 주면(324)로부터 소정의 각도를 이루도록 절곡되되, 절곡면(322)의 일부 영역은 적어도 한번 이상 절곡될 수 있다. 도 10a 및 도 10b는 절곡면(322)이 페이스 쉴드(200)와 접촉하기 전에 한번 절곡된 영역을 포함하는 것을 도시한다.
절곡면(322)은 페이스 쉴드(200)의 쉴드면(220)에 접할 수 있다. 고글(100)과 페이스 쉴드(200)의 결합 구조체가 헬멧(300)과 결합할 때 구조체는 더 이상 전방을 향해 이동하지 않고 절곡면(322)과 쉴드면(220)이 접촉한 상태에서 헬멧(300)에 결합될 수 있다.
페이스 쉴드(200)의 일부, 예컨대 주면(224)은 헬멧(300)의 절곡면(322)과 쉴드면(220) 간의 접촉 부분으로부터 후방을 향해 더 연장되되, 점차 벌어지는 형상을 가질 수 있다. 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 페이스 쉴드(200)의 주면(224)은 접촉 부분을 지나 후방으로 연장되되 상하 또는 좌우 방향으로 폭이 증가하는 형상을 가질 수 있다. 이로써, 후방에서 전방을 향해 진행하는 구조체와 헬멧(300)의 결합시, 쉴드면(220)과 제2개구(300OP)의 결합 라인(접촉 라인)을 안정적으로 형성할 수 있다.
헬멧(300)의 보호면(320)의 주면(324)은 페이스 쉴드(200)의 쉴드면(220)과 소정의 간격 이격되어 배치됨으로써, 구조체와 헬멧(300) 간의 결합시 불필요한 간섭을 제거할 수 있다. 예컨대, 헬멧(300)과 페이스 쉴드(200)의 결합 라인의 내측 에 배치된 보호면(320)의 가장자리 영역과 쉴드면(220)의 가장자리 영역은 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 이들 사이의 이격은 전술한 보호면(320)의 절곡 구조 및 쉴드면(220)의 절곡 구조에 의해 결정될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용접 보호 시스템의 일부를 나타낸 단면도로서, 도 10의 'A' 부분의 변형 실시예에 대응한다.
도 11을 참조하면, 제2개구(300OP)에 인접한 페이스 쉴드(200)와 헬멧(300)의 내측 공간에는 제4돌기(P4)가 배치될 수 있다. 제4돌기(P4)는 제2개구(300OP)의 가장자리 라인, 예컨대 페이스 쉴드(200)의 주면(224)과 헬멧(300)의 절곡면(322) 사이의 미세한 틈을 커버하도록 페이스 쉴드(200)의 주면(224)으로부터 돌출될 수 있다. 따라서, 미세한 틈으로 유입될 수 있는 빛, 흄(fume), 스패터(spatter) 등을 차단하거나 유입 경로를 증가시킬 수 있다.
제4돌기(P4)는 페이스 쉴드(200)의 주면(224)과 동일한 물질로 일체로 형성되거나, 또는 주면(224)과는 다른 이종(異種)의 물질로 형성될 수 있다. 제4돌기(P4)와 주면(224)이 동일한 물질인 경우, 주면(224)의 일부분의 두께를 두껍게 함으로써 제4돌기(P4)를 형성할 수 있다.
제2개구(300OP)에 인접한 페이스 쉴드(200)와 헬멧(300)의 내측 공간에는 제5돌기(P5)가 더 배치될 수 있다. 구조체와 헬멧(300)의 결합시 제4돌기(P4)는 제5돌기(P5)를 지나가며, 구조체와 헬멧(300)의 결합 이후에는 제4돌기(P4)와 제5돌기(P5)가 서로 접촉함으로써 외부 충격 등에 의해 구조체와 헬멧(300)의 분리를 방지하거나 최소화할 수 있다. 제5돌기(P5)는 헬멧(300)의 보호면(320)의 내측에 배치되며, 보호면(320)으로부터 내측 공간을 향해 돌출될 수 있다. 제5돌기(P5)는 헬멧(300)의 보호면(320)과 동일한 물질로 일체로 형성되거나, 또는 이종(異種)의 물질로 형성될 수 있다.
제6돌기(P6)는 헬멧(300)의 보호면(320)의 내측에 배치되며, 페이스 쉴드(200)의 쉴드면(220)의 후방 단부(220E)를 지지할 수 있다. 도시되지 않았으나, 제6돌기(P6)의 단부(P6e)는 후크 형상을 가질 수 있다.
도 11에서는, 제4 내지 제6돌기(P4, P5, P6)가 모두 구비된 것을 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 제4 내지 제6돌기(P4, P5, P6) 중에서 선택된 적어도 어느 하나가 구비될 수 있는 것과 같이 다양한 형태로의 변형이 가능하다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 고글
200: 페이스 쉴드
300: 헬멧

Claims (8)

  1. 작업자를 보호하는 용접 보호 시스템으로서,
    제1개구 및 상기 제1개구를 둘러싸는 쉴드면을 포함하는 페이스 쉴드;
    상기 작업자의 눈에 대응하는 윈도우부, 및 상기 작업자의 두부(頭部) 주위로 연장되는 착용부를 포함하며, 상기 페이스 쉴드와 착탈 가능하게 결합하는 고글; 및
    상기 페이스 쉴드와 대응하는 제2개구를 포함하며, 상기 페이스 쉴드와 착탈 가능하게 결합하는 헬멧;
    을 포함하고,
    상기 고글과 상기 페이스 쉴드가 결합한 상태에서, 상기 윈도우부 주변에 구비된 상기 고글의 제1면은 상기 제1개구를 정의하는 상기 쉴드면의 내측 에지와 접촉하며,
    상기 고글과 상기 페이스 쉴드가 결합한 상태에서, 상기 제1개구의 가장자리에 인접한 상기 고글과 상기 페이스 쉴드 사이의 내측 공간에 배치되는 돌기를 더 포함하고,
    상기 돌기는, 상기 고글의 상기 제1면과 상기 페이스 쉴드의 상기 내측 에지의 접촉 부분을 커버하도록 상기 제1면으로부터 돌출되며,
    상기 제1면과 마주보는 상기 페이스 쉴드의 내측면에서 상기 돌기 측으로 돌출 형성되며, 상기 페이스 쉴드와 상기 고글의 결합 시 상기 돌기와 접촉하는 추가 돌기를 더 포함하는, 용접 보호 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 페이스 쉴드의 쉴드면은,
    상기 고글의 측부를 커버하는 주면, 및 상기 주면과 소정의 각도를 이루도록 상기 주면으로부터 상기 제1개구를 향해 구부러진 절곡면을 포함하는, 용접 보호 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고글은 투명한 기판, 및 상기 투명한 기판 내측에 배치되며 액정을 포함하는 전기 광학 요소를 포함하는, 용접 보호 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 헬멧은 상기 제2개구를 둘러싸는 보호면을 포함하고,
    상기 페이스 쉴드는 상기 쉴드면이 상기 보호면의 내측 에지와 접촉하도록 상기 헬멧의 내측으로부터 상기 제2개구를 향해 진행하면서 상기 헬멧과 결합되는, 용접 보호 시스템.
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