KR102052461B1 - 3d air-mesh textile with resistive sensing information - Google Patents
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Abstract
저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단은 각각 상면 및 하면을 형성하는 제1 및 제2 레이어들, 상기 제1 및 제2 레이어들 사이에서 상기 제1 및 제2 레이어들을 지지하는 지지부재 및 상기 제1 및 제2 레이어들에 메쉬망 구조로 편성되어 상기 제1 및 제2 레이어들을 전기적으로 연결하는 전도사를 포함한다.The 3D air mesh fabric having resistive sensing information may include first and second layers forming upper and lower surfaces, respectively, a support member for supporting the first and second layers between the first and second layers, and the first and second layers. It includes a conductive yarn is knitted in a mesh network structure on the first and second layers to electrically connect the first and second layers.
Description
본 발명은 3D 에어메쉬 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 의류섬유 및 산업용 섬유에서 많이 사용되는 3D 에어메쉬 원단에 소정의 저항을 가지는 전도사를 연결하여 제작한 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D air mesh fabric, and more particularly, to a 3D air mesh fabric having resistive sensing information produced by connecting a conductive yarn having a predetermined resistance to a 3D air mesh fabric commonly used in clothing fibers and industrial fibers. It is about.
종래의 전자직물형 섬유에서는 인가되는 하중이나 그로 인한 압력을 측정하기 위하여 정전용량형 센서를 주로 이용한다.In conventional electronic textile fibers, a capacitive sensor is mainly used to measure the applied load and the resulting pressure.
종래의 정전용량형 센서는 대한민국 공개특허 제10-2012-0122269호 및 대한민국 등록특허 제10-1658308호 등에서와 같이, 자극의 역할을 하는 전도성 직물 레이어를 상하로 배치하고, 그 사이에 유전체로서 탄성력이 있는 섬유 폼(form) 레이어를 삽입한 형태를 가진다. 이러한 정전용량형 센서는 인가되는 하중이나 그로 인한 압력에 의해 상하 전도성 레이어의 두께가 변화함에 따라 정전용량 값이 변화하는 원리를 이용한다.Conventional capacitive sensors have a conductive fabric layer that serves as a magnetic pole, placed up and down, as in the Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2012-0122269 and Republic of Korea Patent Registration No. 10-1658308, and the elastic force between the dielectric It has a form in which the fiber foam layer is inserted. The capacitive sensor uses the principle that the capacitance value changes as the thickness of the upper and lower conductive layers changes due to the applied load or the pressure thereof.
그러나, 종래의 정전용량형 센서는 기본적으로 2차원 형태로 배치가 되어야 하며 이에 따라 섬유 내에 배치될 때 통기성 및 세탁성을 방해하는 단점을 가진다.However, the conventional capacitive sensor should be arranged in a two-dimensional form basically, and thus has the disadvantage of impairing breathability and washability when placed in the fiber.
또한, 종래의 정전용량형 센서는 미세한 정전용량 값을 측정하고자 할 때, 주변 인자(인체의 접근, 길어지는 신호선, 직물과 신호선 간 연결단자 등)에 의한 노이즈로 인해 원하는 측정값에 영향을 많이 받게 됨에 따라, 노이즈에 둔감하도록 접지판 및 신호선의 접지쉴드 등의 별도의 작업을 요구하고 있어 작업 효율을 저하시키는 문제가 있다.In addition, the conventional capacitive sensor has a large influence on the desired measurement value due to noise caused by peripheral factors (human body approach, lengthening signal line, connecting terminal between fabric and signal line, etc.) when measuring small capacitance value. As it is received, separate work such as ground shield of the ground plate and the signal line is required to be insensitive to noise, and thus there is a problem of lowering work efficiency.
한편, 종래의 3D 에어메쉬 원단은 도 1에 도시된 바와 같이, 양 메쉬원단 레이어(10) 사이에 탄성을 가진 필라멘트사(11)를 지지대로 삽입 연결한 구조로써, 통기성이 매우 우수하고 복원력과 탄성력이 좋은 특성을 가지므로 충격흡수를 위한 매트형 등에 많이 사용되고 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the conventional 3D air mesh fabric has a structure in which the
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 3D 에어메쉬 원단에 소정의 저항을 가지는 전도사를 편성하는 것만으로 우수한 저항센서를 구현하고 작업 생산성을 향상시킬 수 있는 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단에 관한 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention has been conceived in this regard, the object of the present invention is to implement a resistance sensor and to improve the productivity of the work simply by knitting a conductive yarn having a predetermined resistance on the 3D air mesh fabric A 3D air mesh fabric with information.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단은 각각 상면 및 하면을 형성하는 제1 및 제2 레이어들, 상기 제1 및 제2 레이어들 사이에서 상기 제1 및 제2 레이어들을 지지하는 지지부재 및 상기 제1 및 제2 레이어들에 편성되어 상기 제1 및 제2 레이어들을 전기적으로 연결하는 전도사를 포함한다.The 3D air mesh fabric having resistive sensing information for realizing the object of the present invention includes first and second layers, and first and second layers between the first and second layers forming upper and lower surfaces, respectively. And a support member supporting two layers and a conductive yarn knitted on the first and second layers to electrically connect the first and second layers.
일 실시예에서, 상기 제1 레이어 또는 상기 제2 레이어에 인가된 압력에 따라 상기 전도사가 변형되며 상기 전도사 간 접촉 면적이 증가할 수 있다.In example embodiments, the conductive yarns may be deformed according to the pressure applied to the first layer or the second layer, and the contact area between the conductive yarns may increase.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 레이어들 각각은 복수의 통기공이 형성된 메쉬망 구조로 형성될 수 있다.In one embodiment, each of the first and second layers may be formed of a mesh network structure having a plurality of vent holes.
일 실시예에서, 상기 지지부재는 탄성력을 갖는 필라멘트 파일사일 수 있다.In one embodiment, the support member may be a filament pile yarn having an elastic force.
일 실시예에서, 상기 압력이 인가되면 상기 지지부재는 압축변형되고, 상기 인가된 압력이 사라지면 상기 변형된 지지부재가 복원되어 상기 변형된 전도사도 복원될 수 있다.In one embodiment, when the pressure is applied, the support member is compressively deformed, and when the applied pressure disappears, the deformed support member is restored to restore the deformed conductor.
일 실시예에서, 상기 전도사는 상기 제1 및 제2 레이어들을 전기적으로 연결하는 제1 전도사를 포함할 수 있다.In one embodiment, the conductive yarn may include a first conductive yarn electrically connecting the first and second layers.
일 실시예에서, 상기 제1 전도사는 상하방향으로 서로 마주하는 상기 제1 및 제2 레이어들 사이를 연결하거나, 대각선 상하방향으로 서로 마주하는 상기 제1 및 제2 레이어들 사이를 연결할 수 있다.In one embodiment, the first conductive yarn may be connected between the first and second layers facing each other in the vertical direction, or may be connected between the first and second layers facing each other in the diagonal vertical direction.
일 실시예에서, 상기 제1 전도사는 상기 압력이 인가되지 않은 상태에서, 상기 제1 및 제2 레이어들 사이에서 직선으로 연결될 수 있다.In one embodiment, the first conductor may be connected in a straight line between the first and second layers, without the pressure applied.
일 실시예에서, 상기 압력이 인가되는 위치를 중심으로 상기 제1 및 제2 레이어들의 이격 거리가 감소하고, 상기 제1 전도사는 상기 이격거리의 감소에 따라 서로 접촉 면적이 증가하여 상기 제1 전도사의 양단에 걸리는 저항이 감소할 수 있다.In an embodiment, the separation distance between the first and second layers decreases around the position where the pressure is applied, and the first conductive yarns increase in contact area with each other as the separation distance decreases, thereby increasing the first conductive yarns. The resistance across both ends may decrease.
일 실시예에서, 상기 전도사는 상기 제1 레이어의 상부 레이어 유닛들 사이를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되는 제2 전도사 및 상기 제2 레이어의 하부 레이어 유닛들 사이를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되는 제3 전도사를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the conductive yarns are electrically connected between the upper layer units of the first layer and electrically connected between the second conductive yarns electrically connected with the first conductive yarns and the lower layer units of the second layer. And a third conductive yarn electrically connected to the first conductive yarn.
일 실시예에서, 상기 제2 및 제3 전도사들은 외부의 저항 또는 전압 측정 회로에 연결될 수 있다.In one embodiment, the second and third conductors may be connected to an external resistance or voltage measurement circuit.
일 실시예에서, 상기 제1 레이어의 상면에 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되도록 형성되는 제1 전도부 및 상기 제2 레이어의 하면에 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되도록 형성되는 제2 전도부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment, the first conductive part is formed on the upper surface of the first layer to be electrically connected to the first conductive yarn and the second conductive part is formed on the lower surface of the second layer to be electrically connected to the first conductive yarn. It may include.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 전도부들은 외부의 저항 또는 전압 측정 회로에 연결될 수 있다. In one embodiment, the first and second conducting portions may be connected to an external resistance or voltage measurement circuit.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 전도부들은 상기 제1 및 제2 레이어들의 외면 전체에 형성되는 막 또는 필름일 수 있다.In one embodiment, the first and second conductive portions may be a film or a film formed on the entire outer surface of the first and second layers.
본 실시예들에 의하면, 종래의 3D 에어메쉬 원단을 이용함으로써, 종래의 3D 에어메쉬 원단의 특성인 우수한 통기성, 우수한 복원력 및 우수한 탄성력을 그대로 유지할 수 있으며, 공기순환을 원활하게 유도할 수 있어 인체에 유해한 곰팡이 등의 세균번식을 억제하면서도, 동시에 압력이 인가되는 경우 해당 압력의 인가를 센싱할 수 있다. According to the present embodiments, by using the conventional 3D air mesh fabric, it is possible to maintain the excellent breathability, excellent restoring force and excellent elastic force of the characteristics of the conventional 3D air mesh fabric as it is, and to induce air circulation smoothly While inhibiting the growth of bacteria, such as harmful to the fungus, when the pressure is applied can be sensed the application of the pressure.
특히, 외력에 의해 제1 레이어 또는 제2 레이어가 변형 되는 경우 편성 연결한 전도사 또한 변형되고 이에 따라 전도사 간의 접촉 면적이 확대되어 저항이 낮게 변화하는 특성을 이용하여 변화하는 저항을 측정함으로써, 압력 인가 전후를 비교하여 압력인가 여부 및 압력의 크기를 파악할 수 있다.In particular, when the first layer or the second layer is deformed by an external force, the conductive yarns that are knitted and connected are also deformed, and thus the contact area between the conductive yarns is expanded to measure the resistance by changing the resistance by using a property of low resistance. By comparing the front and rear it is possible to determine whether the pressure is applied and the magnitude of the pressure.
이를 위해, 종래 3D 에어메쉬 원단에 전도사만을 단순히 연결함으로써 센싱 정보 획득이 가능하므로, 제작이 용이하면서도 사용성이 높은 에어메쉬 원단을 제작할 수 있다. To this end, it is possible to obtain the sensing information by simply connecting only the conductive yarn to the conventional 3D air mesh fabric, it is possible to manufacture the air mesh fabric with ease of use and high usability.
나아가, 전도사들 사이의 저항 변화를 외부로부터 계측할 수 있도록, 상기 제1 및 제2 레이어들을 전기적으로 연결하는 전도사를 형성하거나, 상기 제1 및 제2 레이어들의 외면에 전도부를 형성하는 바, 상대적으로 간단한 제작 공정으로 저항 센싱이 가능한 원단을 제작할 수 있다.Furthermore, in order to measure the resistance change between the conductive yarns from the outside, a conductive yarn electrically connecting the first and second layers is formed, or a conductive portion is formed on the outer surface of the first and second layers, By using a simple manufacturing process it is possible to manufacture a fabric capable of resistance sensing.
또한, 사용하면서 발생하는 두께변화 등의 원단의 변형을 모니터링 할 수 있어 원단의 교체시기를 알려주는 것이 가능한 효과가 있다. In addition, it is possible to monitor the deformation of the fabric, such as the thickness change that occurs during use, it is possible to inform the replacement time of the fabric.
도 1은 종래의 3D 에어메쉬 원단을 도시한 이미지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단을 도시한 단면 모식도이다.
도 3은 도 2의 3D 에어메쉬 원단에서 전도사가 연결되는 형상을 확대하여 도시한 모식도이다.
도 4는 도 2의 3D 에어메쉬 원단에서 전도사의 저항을 감지하는 회로의 일 예를 도시한 모식도이다.
도 5는 도 2의 3D 에어메쉬 원단에서 전도사의 저항을 감지하는 회로의 다른 예를 도시한 모식도이다.
도 6은 도 2의 3D 에어메쉬 원단에 외력이 인가되는 상태를 도시한 단면 모식도이다.
도 7은 시간에 따라 인가되는 외력이 증가하는 경우의 저항값을 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단을 도시한 단면 모식도이다. 1 is an image showing a conventional 3D air mesh fabric.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing a 3D air mesh fabric having resistive sensing information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an enlarged shape in which a conductive yarn is connected in the 3D air mesh fabric of FIG. 2.
Figure 4 is a schematic diagram showing an example of a circuit for detecting the resistance of the conductive yarn in the 3D air mesh fabric of FIG.
5 is a schematic diagram showing another example of a circuit for detecting the resistance of the conductive yarn in the 3D air mesh fabric of FIG.
6 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an external force is applied to the 3D air mesh fabric of FIG.
7 is a graph showing a resistance value when the external force applied with time increases.
8 is a schematic cross-sectional view showing a 3D air mesh fabric having resistive sensing information according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, the embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "consist of" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 종래의 3D 에어메쉬 원단을 도시한 이미지이다. 1 is an image showing a conventional 3D air mesh fabric.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 3D 에어메쉬 원단은, 양 메쉬원단 레이어들(10) 사이에 탄성을 가진 필라멘트사(11)를 지지대로 삽입 연결한 구조로, 상부 또는 하부 레이어들에 압력이 인가되는 경우 탄성을 가진 필라멘트사(11)가 압축되고, 인가되는 압력이 사라지면 상기 필라멘트사(11)는 다시 원 위치로 회복되는 것을 특징으로 한다. As shown in FIG. 1, the conventional 3D air mesh fabric has a structure in which
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단을 도시한 모식도이다. 도 3은 도 2의 3D 에어메쉬 원단에서 전도사가 연결되는 형상을 확대하여 도시한 모식도이다. 2 is a schematic diagram showing a 3D air mesh fabric having resistive sensing information according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an enlarged shape in which a conductive yarn is connected in the 3D air mesh fabric of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단(20)은 제1 및 제2 레이어들(100, 200), 지지부재(300), 및 전도사(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the 3D air mesh fabric 20 having resistive sensing information according to an embodiment of the present invention may include first and
본 실시예에서의 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 및 상기 지지부재(300)의 구조는 도 1을 참조하여 설명한 상기 종래의 3D 에어메쉬 원단 구조와 실질적으로 동일하다. 다만, 본 실시예에서의 상기 3D 에어메쉬 원단(20)은 상기 전도사(400)가 더 구비된 것으로, 상기 전도사(400)를 추가로 구비함으로써, 압력 인가를 센싱할 수 있는 것을 특징으로 한다. The structures of the first and
즉, 상기 제1 및 제 2 레이어들(100, 200)은 메쉬망 구조의 편성물로 이루어져 상면 및 하면의 층을 이루는 것으로 판상 형상으로 형성될 수 있다. That is, the first and
또한, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 단면에는 복수의 통기공(110)이 형성될 수 있으며 이에 따라 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)은 메쉬망 구조로 형성될 수 있다.In addition, a plurality of vent holes 110 may be formed in cross-sections of the first and
즉, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)은 도 1에 도시된 바와 같은 메쉬(mesh)망 구조를 가지는 것으로, 도 2에서는 단면을 도시한 것이므로 서로 이격된 원형 형상의 구조를 가지는 것으로 도시되고 있으나, 실질적으로는 서로 연결된 구조를 가진다. That is, the first and
한편, 상기 복수의 통기공(110)은 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 모두에 형성될 수도 있지만 경우에 따라서는 상기 제1 및 제2 레이어(100, 200)들 중 어느 하나에만 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)에 형성되는 상기 복수의 통기공(110)은 서로 상이한 크기를 갖거나 서로 동일한 크기를 갖도록 형성될 수 있다. Meanwhile, the plurality of
이와 같은 복수의 통기공(110)이 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)에 형성되면 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 통기성 및 건조력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. When the plurality of
상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)을 지지하는 상기 지지부재(300)가 형성된다. 상기 지지부재(300)는 예를 들어, 탄성력을 갖는 필라멘트 파일사일 수 있다.The
따라서 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 형성된 공간을 탄성력을 갖는 필라멘트 파일사로 연결함으로써, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)을 소정 두께를 가지는 하나의 섬유층으로 형성할 수 있다.Therefore, by connecting the space formed between the first and second layers (100, 200) with a filament pile yarn having elastic force, the first and second layers (100, 200) into a single fiber layer having a predetermined thickness Can be formed.
또한, 상기 지지부재(300)인 상기 필라멘트 파일사는 복잡하게 얽히면서 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이를 연결할 수 있고, 상기 얽히는 구조는 매우 다양하고 임의적으로 형성될 수 있다. In addition, the filament pile yarn, which is the
이 경우, 상기 지지부재(300)는 외부 압력에 따라 탄성 변형된다. 상기 지지부재(300)는 어느 한쪽의 레이어에 외력이 가해졌을 때 반대측 레이어를 향해 이동했다가 외력이 사라지면 원래의 상태로 복원되도록 탄성력을 발휘하게 된다.In this case, the
따라서 상기 지지부재(300)는 외부압력에 의해 눌리는 경우 압축되고, 상기 외부 압력이 제거되면 본래의 형상으로 신속히 복원될 수 있는 재료로 구성된다.Therefore, the
예를 들면, 상기 지지부재(300)는 폴리올리피계, PVC계, 폴리스틸렌계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계, 폴리아미드계 등 널리 알려진 열가소성 탄성체 중 하나로 형성될 수 있으며, 이외에도 고무상 고분자로서 NBR(Acrylonitrile Butadiene Rubber), SBR(Styrene Butadiene Rubber), 부틸러버(BR), 이소프렌러버(IR), 클로로프렌러버(CR), 실리콘고무 등으로 구성될 수 있다.For example, the
한편, 상기 전도사(400)는 제1 내지 제3 전도사들(410, 420, 430)을 포함한다. The
상기 제1 전도사(410)는 도시된 바와 같이 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각에 전체적으로 길이방향, 즉 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 연장 방향인 수평방향에 수직인, 수직방향을 중심으로 편성된다. As illustrated, the first
즉, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각에 편성된 상기 제1 전도사(410)는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이를 상하로 연결한다.That is, the first
이 경우, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전도사(410)는 상하 방향으로 서로 마주하는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이를 연결하거나, 대각선 상하 방향으로 서로 마주하는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이를 연결할 수도 있다. In this case, as shown in FIG. 2, the first
그리하여, 상기 제1 레이어(100)가 일 단면상에서 서로 인접하는 제1 내지 제3 상부 레이어 유닛들(101, 102, 103)을 포함하고, 상기 제2 레이어(200)가 일 단면상에서 서로 인접하는 제1 내지 제3 하부 레이어 유닛들(201, 202, 203)을 포함한다면, 상기 제2 상부 레이어 유닛(102)으로부터 연장된 제1 전도사(410)는 직하방의 상기 제2 하부 레이어 유닛(202)과 연결되거나, 상기 대각선 하방의 제1 및 제3 하부 레이어 유닛들(201, 203)과도 연결될 수 있다. Thus, the
마찬가지로, 상기 제2 하부 레이어 유닛(202)으로부터 연장된 제1 전도사(410)는 직상방의 상기 제2 상부 레이어 유닛(102)과 연결되거나, 상기 대각선 하방의 제1 및 제3 상부 레이어 유닛들(101, 103)과도 연결될 수 있다. Similarly, the first
또한, 상기 제1 전도사(410)는 서로 연결되는 상기 레이어 유닛들 사이를 최단 거리, 즉 직선으로 연결하는 것이 바람직하다. 그리하여, 후술하겠으나, 압력의 인가에 따라 상기 제1 전도사(410)간의 접촉 증가가 보다 용이하게 계측될 수 있다. In addition, the first
한편, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)은 도 2에 도시된 바와 같이 서로 이격된 원형 형상의 단면 구조를 가지는 것으로, 이때 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각에 편성된 상기 전도사들(410)은 실질적으로 상기 원형 형상의 구조를 감싸며 편성된다.Meanwhile, the first and
이 경우, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각의 단면의 형상은, 도 2 에서는 원형으로 도시되었으나, 원형, 타원형 등 라운드된 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전도사들(410)은 상기 각각의 라운드 된 형상의 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 외주면을 감싸는 형태로 연결될 수 있다. In this case, the cross-sectional shape of each of the first and
즉, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 사이를 연결하는 상기 제1 전도사(410)의 저항을 직접적으로 계측하는 것은 용이하지 않으므로, 본 실시예에서는 상기 제1 전도사(410)가 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각에 메쉬망 구조로 편성되면서도 상기 라운드 된 형상의 구조를 감싸도록 형성되어 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)을 서로 전기적으로 연결하며, 이를 통해 보다 용이하게 상기 제1 전도사(410)의 저항을 계측할 수 있다.That is, since it is not easy to directly measure the resistance of the first
이 경우, 상기 제1 전도사(410)는 메쉬망 구조의 편성물로 구성될 수 있으며, 소정 저항을 가지는 전도성 소재로 이루어질 수 있다. 상기 전도성 소재는 예를 들면, 은, 구리, 알루미늄, 철, 아연, 니켈 또는 이들의 합금을 사용하거나 또는 탄소나노튜브의 전도성 소재를 사용할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.In this case, the first
이상과 같이, 전기 전도성을 가지는 상기 제1 전도사(410)에 의해 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)이 서로 전기적으로 연결되고, 이에 따라 상기 제1 전도사(410)를 통해 계측되는 저항의 변화를 통해 압력의 인가 여부 및 인가되는 압력의 크기를 계측할 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다. As described above, the first and
한편, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이만을 연결하는 상기 제1 전도사(410) 만으로는 외부로부터 상기 제1 전도사(410)의 저항의 변화를 계측하는 것이 어려우므로, 본 실시예에서는, 상기 제1 레이어(100) 만을 전기적으로 연결하는 제2 전도사(420) 및 상기 제2 레이어(200) 만을 전기적으로 연결하는 제3 전도사(430)를 더 포함한다. On the other hand, since it is difficult to measure the change in the resistance of the first
즉, 상기 제2 전도사(420)는 변형되지 않은 상태에서 수평방향으로 연장되는 플레이트 형상의 상기 제1 레이어(100) 전체에 연결되고, 상기 제3 전도사(430)는 변형되지 않은 상태에서 수평방향으로 연장되는 플레이트 형상의 상기 제2 레이어(200) 전체에 연결된다. That is, the second
이 경우, 상기 제2 및 제3 전도사들(420, 430) 각각은 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)을 관통하며 연결되거나, 또는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 외면을 따라, 또는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 내면(즉, 상기 지지부재(300)와의 사이면)을 따라 연결될 수도 있다. In this case, each of the second and third
그리하여, 상기 제2 전도사(420)는 상기 제1 레이어(100) 각각의 레이어 유닛들에 연결되는 상기 제1 전도사(410)의 일 단과 전기적으로 연결되고, 상기 제3 전도사(430)는 상기 제2 레이어(200) 각각의 레이어 유닛들에 연결되는 상기 제1 전도사(410)의 타 단과 전기적으로 연결된다. Thus, the second
이 경우, 상기 제2 및 제3 전도사들(420, 430)은 상기 제1 전도사(410)와 동일한 재료로, 소정 저항을 가지는 전도성 소재로 이루어질 수 있다.In this case, the second and third
그리하여, 상기 제1 내지 제3 전도사들(410, 420, 430)은 서로 전기적으로 통전되어 연결되며, 상기 제2 및 제3 전도사들(420, 430)은 상기 3D 에어메쉬 원단(20)의 외부로 연장되어, 외부로부터 상기 제2 및 제3 전도사들(420, 430)을 통해 상기 제1 전도사(410)의 저항의 변화를 계측할 수 있다. Thus, the first to third
도 4는 도 2의 3D 에어메쉬 원단에서 전도사의 저항을 감지하는 회로의 일 예를 도시한 모식도이다. 도 5는 도 2의 3D 에어메쉬 원단에서 전도사의 저항을 감지하는 회로의 다른 예를 도시한 모식도이다.Figure 4 is a schematic diagram showing an example of a circuit for detecting the resistance of the conductive yarn in the 3D air mesh fabric of FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of a circuit for detecting the resistance of the conductive yarn in the 3D air mesh fabric of FIG.
먼저, 전도사의 저항을 감지하기 위한 하나의 방법으로서 도 4를 참조하면, 상기 제1 레이어(100)에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제2 전도사(420)는 전원과 연결되어 전압(V)을 공급받으며 저항(R1)과 연결되고, 상기 제2 레이어(200)에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제3 전도사(430)는 접지된다.First, referring to FIG. 4 as a method for sensing the resistance of the conductive yarn, the second
이 경우, 상기 제1 레이어(100)에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제2 전도사(420)의 일단의 출력전압(Vsense)을 측정할 수 있으며, 상기 출력전압(Vsense)을 통해 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제1 전도사(410)의 양단에 걸리는 출력저항(Rsense)을 계측할 수 있다.In this case, an output voltage Vsense of one end of the second
상기 출력저항(Rsense)은 하기 식 (1)을 통해 계측된다.The output resistance Rsense is measured by the following equation (1).
Rsense= R1*Vsense/(V-Vsense) 식 (1)Rsense = R1 * Vsense / (V-Vsense) Expression (1)
이와 달리, 전도사의 저항을 감지하기 위한 다른 방법으로서 도 5를 참조하면, 상기 제1 및 제2 레이어들(100) 각각에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제2 및 제3 전도사들(410, 420)은 휘스톤브릿지(Wheatstone bridge) 회로와 연결된다. Alternatively, referring to FIG. 5 as another method for sensing the resistance of the conductive yarn, the second and third
이 경우, 상기 휘스톤브릿지 회로의 초기저항(R)은 하기 식 (2)와 같이,In this case, the initial resistance (R) of the Wheatstone bridge circuit is as shown in the following equation (2),
R1 = R2 = R3 = R 식 (2)R1 = R2 = R3 = R Formula (2)
회로에 구비된 저항들(R1, R2, R3) 각각의 저항값과 같이 설정된다. The resistances of the resistors R1, R2, and R3 included in the circuit are set together with the resistance values.
이 경우, 도 5에 도시된 바와 같은 회로를 통해, 휘스톤브릿지 회로의 출력전압(Vout)을 측정할 수 있으며, 상기 출력전압(Vout) 및 상기 초기저항(R)을 이용하여 하기 식 (3)을 통해 상기 제1 전도사(410)의 저항의 변화량(ΔR)을 구할 수 있다.In this case, the output voltage Vout of the Wheatstone bridge circuit can be measured through a circuit as shown in FIG. 5, and the following equation (3) is obtained using the output voltage Vout and the initial resistance R. The change amount (ΔR) of the resistance of the first
Vout = ΔR*V/(4R+2ΔR) 식 (3)Vout = ΔR * V / (4R + 2ΔR) equation (3)
따라서, 상기 식 (3)을 통해 저항의 변화량(ΔR)을 구하면, 하기 식(4)를 통해 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제1 전도사(410)의 양단에 걸리는 출력저항(Rsense)을 계측할 수 있다.Therefore, when the change amount ΔR of the resistance is obtained through Equation (3), the first conductive yarn knitted in a mesh network structure between the first and
Rsense= R + ΔR 식 (4)Rsense = R + ΔR Equation (4)
즉, 이상과 같이, 3D 에어메쉬 원단의 외부로 상기 제2 및 제3 전도사들(420, 430)이 별도의 저항 또는 전압 측정 회로와 연결되고, 저항 또는 전압 변화를 바탕으로, 상기 3D 에어메쉬 원단의 내부에 연결된 상기 제1 전도사(410)의 저항 변화를 계측할 수 있으며, 이를 통해 상기 3D 에어메쉬 원단에 인가되는 압력을 계측할 수 있다. That is, as described above, the second and third
도 6은 도 2의 3D 에어메쉬 원단에 외력이 인가되는 상태를 도시한 단면 모식도로서, 상기 제1 레이어(100) 및 상기 지지부재(300)가 외력에 의해 하부로 눌려진 상태를 보여준다.FIG. 6 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied to the 3D air mesh fabric of FIG. 2, wherein the
이 경우, 상기 제1 전도사(410)도 압력의 인가에 따라 아래로 눌려지면서 기계적 변형을 겪을 수 있다. 즉, 상기 압력이 인가되는 위치를 중심으로 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)은 이격 거리가 감소하게 된다. In this case, the first
이러한 상기 기계적 변형에 의해 직선으로 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이를 연결하던 상기 제1 전도사(410)는 도 6에 도시된 바와 같이 이격 거리의 감소에 따라 곡선 등의 형상으로 변형되며 상기 제1 전도사(410) 간에 서로 접촉하는 면적이 증가하게 된다.As shown in FIG. 6, the first
이와 같이, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이의 거리가 감소하여 상기 제1 전도사(410) 간의 접촉이 증가하게 되면, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제1 전도사(410)의 양단에 걸리는 저항 또한 변화하게 된다.As such, when the distance between the first and
즉, 상기 외력으로서 압축력이 인가되면 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이의 거리는 감소하고, 상기 제1 전도사(410)들 사이의 접촉 면적은 증가하게 되고, 상기 제1 전도사(410)들 사이의 접촉 면적이 증가하면 상기 제1 전도사(410)들 사이의 통전상태가 증가하게 되어 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 메쉬망 구조로 편성된 상기 제1 전도사(410)의 양단에 걸리는 저항이 감소하게 된다.That is, when a compressive force is applied as the external force, the distance between the first and
나아가, 상기 인가되는 외력이 증가하게 됨에 따라, 상기 제1 전도사(410)들 사이의 접촉 면적은 더욱 증가하게 되어, 통전상태가 증가하고, 이에 따라 상기 제1 전도사(410)의 양단에 걸리는 저항은 더욱 감소하게 된다. Furthermore, as the applied external force is increased, the contact area between the first
이렇게 상기 제1 전도사(410)의 양단에 걸리는 저항이 감소하는 것은, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제2 및 제3 전도사들(420, 430) 사이의 출력전압(Vsense 및 Vout)을 측정함으로써 외부에서 확인이 가능하다. 또한, 상기 출력전압의 변화량을 바탕으로 상기 저항의 변화량을 확인할 수 있고, 이를 통해 상기 인가되는 압력의 크기를 예측할 수 있다. This reduction in resistance across the first
즉, 본 실시예를 통해서는, 상기 출력전압을 측정함으로써, 인가되는 압력의 유무 및 압력의 크기까지 계측이 가능하게 된다. That is, in this embodiment, by measuring the output voltage, it is possible to measure the presence or absence of the applied pressure and the magnitude of the pressure.
한편, 도 6에서는 상기 제1 레이어(100)에 외력이 인가되는 경우를 도시하였으나, 이와 달리 상기 제2 레이어(200)에 외력이 인가될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 레이어(100, 200)에 동시에 외력이 인가될 수도 있다. In FIG. 6, an external force is applied to the
이 경우, 상기 외력의 인가 및 외력의 크기 증가에 따른 저항의 변화는 이미 설명한 바와 동일하게 발생하게 된다. In this case, the change of the resistance according to the application of the external force and the increase in the magnitude of the external force occurs as described above.
도 7은 시간에 따라 인가되는 외력이 증가하는 경우의 저항값을 도시한 그래프이다. 7 is a graph showing a resistance value when the external force applied with time increases.
도 7을 참조하면, 앞서 설명한 도 4 또는 도 5의 저항값 측정 회로를 이용하여, 초기 측정된 저항값(R0)과, 소정 시간동안 상기 제1 레이어(100)에 제1 외력(F1)이 인가되는 경우의 제1 저항값(R1)과, 이후 상기 제1 레이어(100)에 제1 외력(F1)보다 큰 제2 외력(F2)이 인가되는 경우의 제2 저항값(R2)을 측정한 결과이다. Referring to FIG. 7, the resistance value R0 initially measured using the resistance value measuring circuit of FIG. 4 or 5 described above, and the first external force F1 are applied to the
즉, 인가되는 외력의 크기가 증가할수록 상기 제1 전도사(410)의 변형도도 커지게 되고 이에 따라 상기 제1 전도사(410) 사이의 접촉 면적도 확대됨으로써 저항이 감소(R0>R1>R2)하게 된다. That is, as the magnitude of the external force applied increases, the degree of deformation of the first
따라서, 이미 설명한 바와 같이, 상기 감소된 저항의 크기를 측정하고 이를 이용하여 상기 제1 레이어(100)에 인가된 압력의 크기를 구할 수 있으며, 저항값 변화의 여부를 바탕으로 압력인가 여부를 파악할 수 있다.Therefore, as described above, the magnitude of the reduced resistance may be measured and the magnitude of the pressure applied to the
이는 상기 제1 전도사(410)의 변형에 대하여 저항이 바뀌는 특성, 즉 상기 제1 전도사(410)가 외력(하중 또는 압력)에 대해 변형이 될 때, 편성 연결한 상기 제1 전도사(410) 서로 간의 접촉 면적이 넓어지게 되어 통전성이 증가함에 따라 저항이 낮게 변화하는 특성을 이용한 것이다.This is a characteristic in which resistance changes with respect to deformation of the first
한편, 전술한 바와 같이 상기 지지부재(300)는 탄성 복원력을 갖는 재질로 구성된 것으로, 외력이 사라지면 변형된 상태에서 상부로 이동하여 원 상태로 복원된다. 따라서 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 형성된 상기 지지부재(300)가 원 상태로 복원됨에 따라, 압축되어 변형된 상기 제1 전도사(410)도 함께 복원될 수 있으며, 이에 따라 반복적으로 상기 제1 레이어(100)에 인가되는 외력을 측정할 수 있다.On the other hand, as described above, the
그리고, 상기 제1 전도사(410)는 종래의 정전용량형 센서와 같이 2차원 평면의 형태로 형성되어 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 배치되는 것이 아닌, 메쉬망 구조의 편성물로서 소정 직경을 가지는 라인으로 형성됨에 따라, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 형성된 지지부재(300)의 복수의 관통홀(310)을 가리지 않으면서 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 형성될 수 있다.The first
이에 따라 종래의 정전용량형 센서가 기본적으로 2차원 평면의 형태로 형성되어 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 배치됨에 따라, 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이에 형성된 상기 지지부재(300)의 관통홀들(310)을 가리게 되어 통기성이 저하되는 현상을 방지할 수 있어 종래 정전용량형 센서의 단점을 극복할 수 있으며, 상기 지지부재(300)의 관통홀들(310)을 막지 않음으로써 상기 관통홀들(310)을 통한 통기성을 향상시켜 공기순환을 보다 활발히 하며 이를 통해 인체에 유해한 곰팡이 등의 세균번식을 억제할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the conventional capacitive sensor is basically formed in the form of a two-dimensional plane and disposed between the first and
한편, 종래의 3D 에어메쉬 소재의 경우 타 소재에 비하여 탄성 복원력이 월등히 뛰어나나, 시간이 지나면서 구조적 변형이 일어나게 된다. 이 때, 본 실시예에서의 상기 제1 전도사(410)를 이용하여 3D 에어메쉬 원단의 변형에 따라 함께 변형되어 변화하는 저항을 측정함으로써 측정된 저항을 통하여 3D 에어메쉬 원단의 구조 변형도를 파악할 수 있으며 이를 통해 3D 에어메쉬 원단의 교체시기를 알 수 있는 효과가 있다.Meanwhile, in the case of the conventional 3D air mesh material, the elastic restoring force is much superior to other materials, and structural deformation occurs over time. At this time, by using the first
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 저항성 센싱 정보를 가지는 3D 에어메쉬 원단을 도시한 단면 모식도이다.8 is a schematic cross-sectional view showing a 3D air mesh fabric having resistive sensing information according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에서는, 상기 제1 전도사(410)가 서로 마주하는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이만을 연결하고, 상기 제1 레이어(100)의 상면 및 상기 제2 레이어(200)의 하면에 각각 전도부(500)가 형성된 것을 제외하고는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 상기 저항성 센싱 정보를 3D 에어메쉬 원단과 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.In the present embodiment, the first
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 제1 레이어(100)의 상면 및 상기 제2 레이어(200)의 하면에 각각 상기 전도부(500)를 형성하여, 서로 마주하는 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 사이를 연결하는 상기 제1 전도사(410)와 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각이 서로 전기적으로 연결되도록 한다. That is, as shown in FIG. 8, in the present embodiment, the
즉, 상기 제1 레이어(100)의 상면에는 제1 전도부(510)를 형성하고, 상기 제2 레이어(200)의 하면에는 제2 전도부(520)를 형성하고, 상기 제1 전도부(510) 및 상기 제2 전도부(520)는 상기 제1 전도사(410)와 전기적으로 연결된다. That is, a first
한편, 앞서 설명한 바와 같이 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)을 서로 전기적으로 연결하기 위하여 상기 제1 전도사(410)는 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200) 각각의 원형 형상의 구조를 감싸도록 형성되므로, 상기 제1 레이어(100)의 상면 및 상기 제2 레이어(200)의 하면에 각각 상기 제1 전도부(510) 및 상기 제2 전도부(520)를 형성하는 것으로 상기 제1 전도사(410)와 상기 전도부(500)들 사이는 전기적으로 연결된다. On the other hand, as described above, in order to electrically connect the first and
또한, 상기 제1 전도부(510) 및 상기 제2 전도부(520)는 비록 도시하지는 않았으나, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한, 외부의 저항 또는 전압 측정 회로에 연결될 수 있다. Also, although not illustrated, the first
그리하여, 상기 제1 전도사(410)의 저항 변화를 외부로부터 계측이 가능하게 된다. Thus, the change in resistance of the first
이 경우, 상기 제1 및 제2 전도부들(510, 520)은 상기 제1 레이어(100)의 상면 및 상기 제2 레이어(200)의 하면에 각각 전도성 잉크를 코팅하여 형성할 수 있으며, 그 외 다양한 전도성 막(layer) 또는 전도성 필름(film)을 형성하는 공정을 통해 형성될 수 있다. In this case, the first and second
또한, 상기 제1 및 제2 전도부들(510, 520)은 상기 제1 및 제2 레이어들(100, 200)의 외면 전체에 걸쳐 하나의 막 또는 필름 형태로 형성될 수 있으며, 우수한 통기성을 유지하기 위하여 이러한 막 또는 필름은 복수의 통기공을 가질 수 있다.In addition, the first and second
이를 통해, 상기 제2 및 제3 전도사들(420, 430)을 형성하는 공정보다 상대적으로 단순한 공정으로 상기 제1 전도사(410)와 전기적으로 연결되며 외부의 저항 또는 전압 계측 회로와의 연결이 가능한 효과가 있다.As a result, the process is relatively simpler than the process of forming the second and third
본 실시예들에 의하면, 종래의 3D 에어메쉬 원단을 이용함으로써, 종래의 3D 에어메쉬 원단의 특성인 우수한 통기성, 우수한 복원력 및 우수한 탄성력을 그대로 유지할 수 있으며, 공기순환을 원활하게 유도할 수 있어 인체에 유해한 곰팡이 등의 세균번식을 억제하면서도, 동시에 압력이 인가되는 경우 해당 압력의 인가를 센싱할 수 있다. According to the present embodiments, by using the conventional 3D air mesh fabric, it is possible to maintain the excellent breathability, excellent restoring force and excellent elastic force of the characteristics of the conventional 3D air mesh fabric as it is, and to induce air circulation smoothly While inhibiting the growth of bacteria, such as harmful to the fungus, when the pressure is applied can be sensed the application of the pressure.
특히, 외력에 의해 제1 레이어 또는 제2 레이어가 변형 되는 경우 편성 연결한 전도사 또한 변형되고 이에 따라 전도사 간의 접촉 면적이 확대되어 저항이 낮게 변화하는 특성을 이용하여 변화하는 저항을 측정함으로써, 압력 인가 전후를 비교하여 압력인가 여부 및 압력의 크기를 파악할 수 있다.In particular, when the first layer or the second layer is deformed by an external force, the conductive yarns that are knitted and connected are also deformed, and thus the contact area between the conductive yarns is expanded to measure the resistance by changing the resistance by using a property of low resistance. By comparing the front and rear it is possible to determine whether the pressure is applied and the magnitude of the pressure.
이를 위해, 종래 3D 에어메쉬 원단에 전도사만을 단순히 연결함으로써 센싱 정보 획득이 가능하므로, 제작이 용이하면서도 사용성이 높은 에어메쉬 원단을 제작할 수 있다. To this end, it is possible to obtain the sensing information by simply connecting only the conductive yarn to the conventional 3D air mesh fabric, it is possible to manufacture the air mesh fabric with ease of use and high usability.
나아가, 전도사들 사이의 저항 변화를 외부로부터 계측할 수 있도록, 상기 제1 및 제2 레이어들을 전기적으로 연결하는 전도사를 형성하거나, 상기 제1 및 제2 레이어들의 외면에 전도부를 형성하는 바, 상대적으로 간단한 제작 공정으로 저항 센싱이 가능한 원단을 제작할 수 있다.Furthermore, in order to measure the resistance change between the conductive yarns from the outside, a conductive yarn electrically connecting the first and second layers is formed, or a conductive portion is formed on the outer surface of the first and second layers, By using a simple manufacturing process it is possible to manufacture a fabric capable of resistance sensing.
또한, 사용하면서 발생하는 두께변화 등의 원단의 변형을 모니터링 할 수 있어 원단의 교체시기를 알려주는 것이 가능한 효과가 있다. In addition, it is possible to monitor the deformation of the fabric, such as the thickness change that occurs during use, it is possible to inform the replacement time of the fabric.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
100 : 제1 레이어 101, 102, 103 : 상부 레이어 유닛들
200 : 제2 레이어 201, 202, 203 : 하부 레이어 유닛들
300 : 지지부재 400 : 전도사
410 : 제1 전도사 420 : 제2 전도사
430 : 제3 전도사 500 : 전도부
510 : 제1 전도부 520 : 제2 전도부100:
200:
300: support member 400: conductive yarn
410: first missionary 420: second missionary
430: the third missionary 500: the conducting unit
510: first conductive portion 520: second conductive portion
Claims (13)
상기 제1 및 제2 레이어들 사이에서 탄성력을 가지며 소정 두께의 섬유층을 형성하도록 얽히면서 연결되어, 상기 제1 및 제2 레이어들을 지지하는 지지부재; 및
상기 제1 및 제2 레이어들에 편성되어 상기 제1 및 제2 레이어들을 전기적으로 연결하는 전도사를 포함하며,
상기 제1 레이어 또는 상기 제2 레이어에 인가된 압력에 따라 상기 전도사가 변형되며 상기 전도사 간 접촉 면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.First and second layers forming top and bottom surfaces, respectively;
A support member having elastic force between the first and second layers and entangled to form a fibrous layer having a predetermined thickness to support the first and second layers; And
A conductive yarn knitted on the first and second layers to electrically connect the first and second layers,
3D air mesh fabric, characterized in that the conductive yarn is deformed according to the pressure applied to the first layer or the second layer and the contact area between the conductive yarns increases.
상기 제1 및 제2 레이어들 각각은 복수의 통기공이 형성된 메쉬망 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 1,
Each of the first and second layers is a 3D air mesh fabric, characterized in that formed in a mesh network structure having a plurality of vent holes.
탄성력을 갖는 필라멘트 파일사인 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단. The method of claim 1, wherein the support member,
3D air mesh fabric, characterized in that the filament pile yarn having an elastic force.
상기 압력이 인가되면 상기 지지부재는 압축변형되고,
상기 인가된 압력이 사라지면 상기 변형된 지지부재가 복원되어 상기 변형된 전도사도 복원되는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 3,
When the pressure is applied, the support member is deformed compression,
3D air mesh fabric, characterized in that when the applied pressure disappears the deformed support member is restored to restore the deformed conductive yarns.
상기 제1 및 제2 레이어들을 전기적으로 연결하는 제1 전도사를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단. The method of claim 1, wherein the conductive yarn,
3D air mesh fabric, characterized in that it comprises a first conductive yarn electrically connecting the first and second layers.
상하방향으로 서로 마주하는 상기 제1 및 제2 레이어들 사이를 연결하거나, 대각선 상하방향으로 서로 마주하는 상기 제1 및 제2 레이어들 사이를 연결하는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 5, wherein the first conductor
3D air mesh fabric, characterized in that connecting between the first and second layers facing each other in the vertical direction, or connecting between the first and second layers facing each other in the diagonal vertical direction.
상기 압력이 인가되지 않은 상태에서, 상기 제1 및 제2 레이어들 사이에서 직선으로 연결되는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 5, wherein the first conductor
3D air mesh fabric, characterized in that connected in a straight line between the first and second layers in the state that the pressure is not applied.
상기 압력이 인가되는 위치를 중심으로 상기 제1 및 제2 레이어들의 이격 거리가 감소하고,
상기 제1 전도사는 상기 이격거리의 감소에 따라 서로 접촉 면적이 증가하여 상기 제1 전도사의 양단에 걸리는 저항이 감소하는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 7, wherein
The separation distance between the first and second layers is reduced around the position where the pressure is applied,
The first conductive yarn is a 3D air mesh fabric, characterized in that the contact area increases with each other as the separation distance decreases, so that the resistance across the first conductive yarn is reduced.
상기 제1 레이어의 상부 레이어 유닛들 사이를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되는 제2 전도사; 및
상기 제2 레이어의 하부 레이어 유닛들 사이를 전기적으로 연결하며, 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되는 제3 전도사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 5, wherein the evangelist,
A second conductive yarn electrically connected between upper layer units of the first layer and electrically connected to the first conductive yarn; And
3D air mesh fabric further comprising a third conductive yarn electrically connected between the lower layer units of the second layer and electrically connected to the first conductive yarn.
상기 제2 및 제3 전도사들은 외부의 저항 또는 전압 측정 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 9,
And the second and third conductive yarns are connected to an external resistance or voltage measurement circuit.
상기 제1 레이어의 상면에 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되도록 형성되는 제1 전도부; 및
상기 제2 레이어의 하면에 상기 제1 전도사와 전기적으로 연결되도록 형성되는 제2 전도부를 더 포함하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 5,
A first conductive part formed on an upper surface of the first layer to be electrically connected to the first conductive yarn; And
3D air mesh fabric further comprises a second conductive portion formed to be electrically connected to the first conductive yarns on the lower surface of the second layer.
상기 제1 및 제2 전도부들은 외부의 저항 또는 전압 측정 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단.The method of claim 11,
And the first and second conductive parts are connected to an external resistance or voltage measurement circuit.
상기 제1 및 제2 전도부들은 상기 제1 및 제2 레이어들의 외면 전체에 형성되는 막 또는 필름인 것을 특징으로 하는 3D 에어메쉬 원단. The method of claim 11,
The first and second conductive parts are 3D air mesh fabric, characterized in that the film or film formed on the entire outer surface of the first and second layers.
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