KR102330996B1 - 휴대가 용이한 접이식 섬유형 보호헬멧 - Google Patents

Abstract

본 발명의 접이식 섬유형 보호헬멧은, 섬유 기층과, 섬유 기층의 외측면에 설치되며 섬유 기층에 비해 기계적 인장 강도, 내마모성이 우수한 섬유 재질로 이루어지는 외피층을 구비하며, 섬유 기층은 외피층에 비해 높은 탄성과 복원력을 가져 외부 충격시 자체가 변형되면서 충격을 흡수할 수 있도록 이루어지는 원단을 가공하여 이루어지며, 원단은 섬유 기층의 내측면에 내피층을 더 구비하여 이루어지는 것일 수 있고, 이때 외피층, 섬유 기층, 내피층은 원단 직조 공정을 통해 일체로 형성되어 원단은 이중직 파일(pile)사(絲) 구조를 가지는 것일 수 있다.
바람직하게는 원단의 적어도 섬유 기층은 원단평면(원단면)상의 다른 부분에 비해 쉽게 접힐 수 있도록 이루어진 접이부를 가지고, 원단면에서 한 방향의 횡압력을 받으면 접이부의 적어도 일부가 접히면서 원단은 이 한 방향에서 길이가 줄어들도록 이루어진 것일 수 있다.
본 발명에 따르면 휴대성과 사용 편리성이 확보된 보호헬멧을 제공할 수 있으므로 개인형 모빌리티 이용시 보호헬멧의 착용을 늘릴 수 있으며 이에 따라 개인형 모빌리티 사용자의 안전을 확보할 수 있다.

Description

휴대가 용이한 접이식 섬유형 보호헬멧 {Foldable and lightweight protective textile helmet}

본 발명은 보호헬멧에 관한 것으로 보다 상세하게는 자전거나 개인형 이동수단을 탈 때 사용하기에 적합하도록 휴대가 용이하게 구성되는 접이식 보호헬멧에 관한 것이다.

근래에 전동킥보드, 호버보드, 전동휠 등 개인형 이동수단(퍼스널 모빌리티)의 수요가 급증함에 따라 안전사고의 건수 또한 급증하고 있다. 현재 국내에는 개인형 이동수단 안전과 관련된 기준이 법제화 되어 있지 않지만, 약 30~40 만대 규모로 사용자가 늘어날 경우, 보호헬멧 착용이 의무화될 가능성이 매우 높다.

보호헬멧은 현재 주로 오토바이와 자전거 탑승자가 사용하고 있지만 오토바이를 위한 헬멧은 높은 속도와 안전 필요성을 위해 특화된 형태를 이용하고, 자전거는 주로 스포츠용 사용 비율이 높고 오토바이에 비해 저속 운행을 하는 관계로 안전성도 중요하지만 가볍고 통기성이 확보되는 디자인을 가진 헬멧을 선택하여 사용하는 경우가 많다.

상대적으로 휴대성, 편의성을 강조하는 개인형 이동수단 혹은 마이크로 모빌리티는 일상생활의 이동수단으로 사용되는 비율이 높으며, 이로 인해, 헬멧이 소지 및 이동에 거추장스럽지 않도록, 사용상 가방 또는 주머니에 넣을 수 있고 휴대가 간편한 헬멧 제품이 더욱 절실히 요청되고 있다.

기존의 자전거 헬멧의 경우에도 레일이나 경첩 등 기구를 이용하여 접을 수 있는 헬멧이 일부 소개되고 있다. 그러나 기존의 접이식 헬멧 제품은 유연한(flexible) 제품이 아닌 하드형(hard) 제품으로 접을 수 있으나, 가방 또는 주머니에 넣을 수 있는 크기로는 접기는 어렵고, 접더라도 하드 쉘이 있어서 형태적 융통성을 가지기 어려웠다.

한편, 개인형 이동수단은 사용자의 안전을 위해 25km 이하로 속도 제한을 하여 운용될 것이 법제화 등을 통해 확실시되고 있으므로 높은 속도에 대한 안정성 고려를 줄일 수 있고, 따라서 개인형 이동수단 헬멧은 하드형 제품이 아닌 유연한 소재를 사용하여 충격 흡수를 하도록 이루어질 여지가 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0390272호 대한민국 등록실용신안 제20-0254484호

본 발명은 기존의 오토바이나 자전거 사용자가 사용하는 단단한 외피를 가지는 보호헬멧과 대비할 때 유연하여 변형가능하고, 접는 것이 용이하며 전체적 부피도 줄일 여지가 있는 구성의 접이식 섬유형 보호헬멧을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 모빌리티 사용시에 쉽게 펴서 착용하고, 사용이 끝나면 쉽게 접어 부피를 줄이고 소지 및 운반을 용이하게 할 수 있는 접이식 섬유형 보호헬멧을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접이식 섬유형 보호헬멧은, 섬유 기층과, 섬유 기층의 외측면에 설치되며 섬유 기층에 비해 기계적 인장 강도, 내마모성이 우수한 섬유 재질로 이루어지는 외피층을 구비하며, 섬유 기층은 외피층에 비해 높은 탄성과 복원력을 가져 외부 충격시 자체가 변형되면서 충격을 흡수할 수 있도록 이루어지는 원단을 가공하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 원단은 섬유 기층의 내측면에 내피층을 더 구비하여 이루어지는 것일 수 있다.

이때 본 발명에서 외피층, 섬유 기층, 내피층은 원단 직조 공정을 통해 일체로 형성되어 원단은 이중직 파일(pile)사(絲) 구조를 가지는 것일 수 있다.

본 발명에서 내피층은 섬유 기층에 비해 흡습성이 우수하고 세데니어의 섬유 재질로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 바람직하게는 원단의 적어도 상기 섬유 기층은 원단평면(원단면)상의 다른 부분에 비해 쉽게 접힐 수 있도록 이루어진 접이부를 가지고, 원단면에서 한 방향의 횡압력을 받으면 접이부의 적어도 일부가 접히면서 원단은 이 한 방향에서 길이가 줄어들도록 이루어진 것일 수 있다.

이때 본 발명은 원단면에서 적어도 섬유 기층은 제1 방향으로 볼 때 중간중간에 접이가 용이하도록 제2 방향으로 길게 형성한 복수의 1차 접이부를 가지고, 1차 접이부는 제1 방향으로 일정한 간격으로 설치되며, 1차 접이부는 제1 방향으로 가면서 절곡방향이 번갈아서 열린 부분이 위를 향하거나 아래를 향하도록 하여 제1 방향으로 압축력이 작용할 때 지그재그 방식으로 주름지게 접혀 원단의 제1 방향으로의 길이가 줄어들도록 이루어지는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은, 원단면에서 적어도 상기 섬유 기층은 복수의 2차 접이부에 의해 구분되는 마름모들을 가지고, 복수 마름모가 제1 방향으로 배열되어 이루어진 마름모 열이 제2 방향인 행방향으로 복수 개 배치되되 각 마름모 열은 인접 마름모 열과 제1 방향인 열방향에서 마름모 반(1/2) 피치(pitch)씩 어긋나게 배치되며, 서로 인접한 마름모 열들 사이에는 일정 간격이 존재하며, 제2 방향으로 길게 형성된 1차 접이부는 각 마름모의 상단, 하단을 접하면서 지나거나, 중간을 대각선 방향으로 지나고, 제2 방향인 행방향으로 압축하는 힘을 가하면 2차 접이부가 접히면서 원단면에서 하나의 마름모 열은 상대적으로 위로 하나의 마름모 열에 인접한 마름모 열은 상대적으로 아래로 번갈아 단차지게 위치하게 되면서 제2 방향에서 원단의 길이가 줄어들도록 이루어진 진 것일 수 있다.

접이부가 형성되어 횡압력에 의해 압력 방향으로 길이가 줄어드는 경우의 본 발명에서 원단을 가공함에 있어서, 접이부는 원단으로 이루어진 재단된 각 부분을 봉재로 연결하는 경우의 바느질 부분으로 이루어지거나, 접이부는 원단을 핫 프레스로 눌러 눌린 부분의 두께를 줄이거나 잘 구부러지도록 만든 부분들로 이루어지는 것일 수 있으며,

또한, 본 발명에서 적어도 외피층과 섬유 기층과 내피층을 원단 직조 공정을 통해 원단을 일체로 형성할 때, 원단의 접이부를 제외한 부분을 이중직 및 파일(pile)사(絲) 구조를 가지도록 하고, 접이부는 파일사가 없거나 파일사 부분의 두께가 얇은 이중직 구조를 가지도록 직조하여 원단에 접이부를 형성하는 것도 가능하다.

본 발명에서 원단을 이중직 파일사 구조로 형성하는 경우, 원단의 재질과 관련하여, 외피층은 상기 섬유 기층에 비해 기계적 강도가 크고, 마찰 및 절단에 강한 p-아라미드 원사나 HMWPE(high molecular weight polyethylene) 원사 가운데 하나로 형성할 수 있고, 내피층은 레이온과 같이 흡습성이 우수하고 피부와 닿는 부분에서 세데니어의 원사를 적용하여 부드러운 감촉을 가지도록 형성하고, 섬유 기층은 폴리에칠렌(PE) 혹은 폴리에칠렌 테로프탈레이트(PET) 모노사인 파일사로 이루어져 큰 탄성, 복원력을 가지도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면 개인형 모빌리티와 같은 생활형 이동수단에 사용할 수 있는 보호헬멧을 섬유 소재를 사용하여 소형으로 접기가 편리하고, 휴대가 용이하게 제작하여 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 섬유의 특성을 이용하여 통기성이 우수하고, 땀 흡수가 용이하고, 세탁이 가능하여 관리가 편리한 접이식 섬유형 보호헬멧을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 섬유 직조 기술을 이용하여 재질을 달리하는 다층 구조를 하나의 직조 프로세스를 통해 일체형으로 신속하고 용이하게 형성할 수 있으므로 제작이 편리하고 제작 비용을 줄일 수 있는 접이식 섬유형 보호헬멧을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 휴대성과 사용 편리성이 확보된 보호헬멧을 제공할 수 있으므로 개인형 모빌리티 이용시 보호헬멧의 착용을 늘릴 수 있으며 이에 따라 개인형 모빌리티 사용자의 안전을 확보할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중직 파일사 구조의 원단의 3개의 층으로 이루어진 단면을 나타내는 단면도,
도2는 본 발명의 하나의 실시예에서 원단의 섬유 기층 부분의 펼쳐진 상태의 사시도 및 이러한 원단으로 제작된 모자형 보호헬멧의 개략적 사시도,
도3은 도2의 섬유 기층이 횡압력으로 접혀진 상태의 사시도 및 이러한 원단 상태를 가진 모자형 보호헬멧의 개략적 사시도,
도4는 도2의 원단 사시도에 대응하여 각각의 접이부를 설명하기 위한 평면도,
도5는 도4에서 보이는 실시예와 다른 실시예에서 원단의 섬유 기층 부분의 펼쳐진 상태의 원단면에서 접이부의 형태를 나타내는 평면도,
도6은 도5의 원단에 수평면 좌우 행방향의 압력을 가했을 때 접이부가 접히면서 변형 수축된 하나의 상태를 나타내는 사시도,
도7은 도1과 같은 이중직 파일사 구조의 원단을 일정 형태로 재단하고 봉제하여 접이부를 형성한 상태의 일부를 개략적으로 나타내는 개념적 평면도,
도8은 도1과 같은 이중직 파일사 구조의 원단을 핫프레스로 눌러 일정 접이부 형태를 얇은 두께가 되도록 형성한 상태의 일부를 개략적으로 나타내는 개념적 단면도,
도9는 또다른 실시예로서 원단 대부분의 면적은 이중직 파일사 구조로 형성하고 접이부는 이중직 구조로 형성한 상태를 개략적으로 나타내는 개념적 단면도이다.

이하 도면을 참조하면서 구체적 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저 도1을 참조하면, 이 실시예에서 접이식 섬유형 보호헬멧은 주로 충격력(impulsive force)을 흡수하는 ‘충격흡수부(shock absorption area)’역할을 하는 섬유 기층(120)과, 섬유 기층의 외측면에 설치되며 마찰력 및 절단력에 의해 파손되지 않는 ‘외표면부(outer surface area)’를 이루도록 섬유 기층에 비해 기계적 인장 강도, 내마모성이 우수한 섬유 재질로 이루어지는 외피층(110)을 구비하며, 섬유 기층(120)은 외피층(110)에 비해 높은 탄성과 복원력을 가져 외부 충격시 자체가 변형되면서 충격을 흡수할 수 있도록 이루어지는 원단을 가공하여 이루어진다.

이때, 원단은 섬유 기층(120)의 내측면에 ‘내표면부(inner surface area)’를 이루면서 섬유 기층에 비해 흡습성이 우수하고 세데니어의 섬유 재질로 이루어지는 내피층(130)을 함께 구비하여 피부에 닿는 감촉과 땀 흡수를 돕도록 형성될 수 있다.

또한, 이런 원단(100)은 외피층(110), 섬유 기층(120), 내피층(130)은 원단 직조 공정을 통해 일체로 형성되어 원단은 이중직 및 파일(pile)사(絲) 구조를 가지는 것일 수 있다. 이런 경우, 섬유 기층(120)은 특수 파일사(pile yarn)가 세워진 형태의 스페이서 원단(spacer fabric)을 사용하고, 스페이서 원단의 상, 하면 중 1면을 외표면부, 나머지 1면을 내표면부로 사용하게 되며, 스페이서 원단은 편직 및 제직을 통해 제조가 가능하며, 표면사(surface yarn)와 파일사(pile yarn)를 적절히 배치하여 원단을 제조할 수 있다. 따라서 접착을 통해 레이어드 하지 않아도 1개 공정(1 process)에서 제조가 가능하며, R2R(roll to roll) 연속 생산이 가능하다.

파일사로는 충격 흡수가 가능하도록 일정 이상의 압축강성 및 신도 또는 굽힘강성 및 신도를 갖는 가령 PE나 PET 등의 모노사를 사용할 수 있고, 외표면부에 배치되는 표면사로는 인열강성 및 마찰강성을 갖는 실, 가령 p-아라미드, HMWPE 등을 사용할 수 있다. 내표면부에 배치되는 표면사로는 착용감이 개선될 수 있는 레이온 등 원사를 사용할 수 있다.

이러한 접이식 섬유형 보호헬멧 제조를 위한 원단(100)의 구조에서 섬유 기층(120)은 파일사로 형성되어 외피층(110)과 내피층(130) 사이의 스페이서 공간을 유지시키고 외부 충격시에는 자체가 변형되면서 외부 충격 에너지를 흡수하는 기능을 한다. 또한, 이러한 섬유 기층은 외력이 작용한 뒤에는 재료 자체의 특성 및 파일사 구조에 의한 탄성 복원력을 작용시켜 보호헬멧을 원래의 형태로 돌아오도록 하는 기능을 할 수 있으며, 신체와 접촉할 때 신체 형태에 따라 융통성 있게 변형되면서 신체를 수용할 수 있어 단단한 재질의 보호 헬멧에 비해 부드러운 쿠션감을 제공하여 착용감을 향상시킬 수 있다.

도2는 본 발명의 하나의 실시예에서 원단(200a)의 섬유 기층 부분의 펼쳐진 상태의 원단면에서의 접이부 형태를 평면도에 가깝게 나타내는 사시도 및 이러한 원단으로 제작된 모자형 보호헬멧(10a)의 개략적 형태를 나타내는 사시도를 연관시켜 나타낸 도면이며, 도3은 도2의 섬유 기층 부분의 횡압력으로 접혀진 상태의 원단면에서의 접이부 형태를 평면도에 가깝게 나타내는 원단(200b) 사시도 및 이러한 원단 상태를 가진 모자형 보호헬멧(10b)의 개략적 형태를 나타내는 사시도를 연관시켜 나타낸 도면이고, 도4은 도2의 원단 사시도에 대응하여 각각의 접이부를 설명하기 위한 평면도이다.

이들 도면을 참조하여 설명하면, 이런 실시예에서 원단의 적어도 섬유 기층 부분은 원단 평면의 상하 열방향으로 볼 때 일정 간격으로 중간중간에 1차 접이부(251)가 배치된다. 이 1차 접이부는 상하 방향으로 압력이 작용할 때 접히는 것이 용이하도록 좌우 행방향으로 길게 형성된다.

가령, 이런 1차 접이부(251)를 형성할 때 열방향으로 같은 간격으로 설치하고, 그 절곡방향은 원단(200a)이 상하 열방향으로 압력을 받았을 때 한 행을 이루는 1차 접이부(251)는 열린 부분이 위를 향하고, 다음 행을 이루는 1차 접이부는 열린 부분이 아래를 향하도록 번갈아 서로 절곡 방향이 반대가 되도록 설치하면, 원단에 상하 열방향 압축력이 작용하면 원단(200a)은 단면에서 볼 때 지그재그 방식으로 접히게 되며, 원단의 열방향 길이가 줄어들게 된다.

한편, 이 실시예에서는 적어도 원단(200a)의 섬유 기층에 평면적으로 볼 때 2차 접이부(253)가 그 경계를 형성하는 복수 마름모로 이루어진 마름모 열이 행방향으로 복수 개 설치 혹은 배열되며, 각 마름모 열은 인접 마름모 열과 열방향으로 볼 때 마름모 반 피치(pitch)씩 어긋나게 설치된다.

인접한 마름모 열들 사이에는 일정 간격, 여기서는 반 피치에 해당하는 간격이 존재하며, 행방향으로 길게 형성된 1차 접이부(251)는 각 마름모의 상단, 하단, 중간 대각선을 지나게 된다.

또한, 서로 인접하게 배치된 마름모 열과 마름모 열 사이에는 상하 열방향으로 길게 뻗는 3차 접이부(255)가 형성된다. 여기서는 3차 접이부를 형성할 때 행방향으로 같은 간격으로 설치하고, 열방향으로 길게 형성된 3차 접이부는 각 마름모의 좌단 및 우단을 지나게 한다.

3차 접이부(255)의 절곡방향은 원단(200a)이 좌우 행방향으로 압력을 받았을 때 한 열을 이루는 3차 접이부(255)는 열린 부분이 위를 향하고, 다음 열을 이루는 3차 접이부(255)는 열린 부분이 아래를 향하도록 번갈아 서로 절곡 방향이 반대가 되도록 설치하면, 원단에 좌우 행방향 압축력이 작용하면 원단은 단면에서 볼 때 지그재그 방식으로 접히게 되며, 원단의 행방향 길이가 줄어들게 된다.

이런 구성에 따르면 원단 평면에서 좌우 방향, 상하 방향을 포함하여 어떤 방향으로든 횡압력이 작용하면 그 방향의 좌우 방향 성분과 상하 방향 성분의 힘이 작용하여 원단(200a)을 좌우 방향 및 상하 방향으로 접히고 줄어들게 하는 효과를 가지게 되고, 도3과 같은 입체적 외관을 가지게 된다.

따라서, 이런 실시예에서는 1차 접이부(251)와 3차 접이부(255)의 존재에 의해 기본적으로 원단 평면 전체를 통해 열방향으로 자른 수직 단면에서나 행방향으로 자른 수직 단면에서 지그재그 형태의 두께 방향으로의 올록볼록한 굴곡이 존재하면서, 이들 열방향의 지그재그 굴곡이 행방향 지그재그 굴곡이 생기는 것을 방해하거나, 역으로 행방향 지그재그 굴곡이 열방향 지그재그 굴곡이 생기는 것을 방해하는 현상을 마름모 형태의 2차 접이부(253)가 중간에서 완충하여 원단 평면 전체에 걸쳐 행방향 굴곡과 열방향 굴곡이 조화롭게 행렬 형태를 이루면서 형성되도록 하는 역할을 한다.

한편, 접이부의 절곡은 원단 혹은 섬유 기층의 접이부가 가진 재료 및 형태적 특성으로서의 탄성에 따라 일정 범위에서는 힘을 받는 정도에 따라 변형이 이루어질 수 있으며, 원단으로 재단, 재봉, 부속 재료 설치 등의 가공을 거쳐 보호헬멧을 제작할 때에는 원단이 각 방향에서 많이 접힌 상태로 다소 작은 사이즈로 제작하여 사용자가 착용하도록 할 수 있다.

그러면 착용자의 신체 크기에 따라 원단(200a)이 평면적으로 펼쳐지면서 늘어나 다소간의 착용자 신체 크기 차이에도 불구하고 편리하게 자체적으로 보호헬멧의 원단 부분은 착용자에 맞추어져 사용될 수 있다. 단, 이런 경우, 착용자의 착용가능한 신체 사이즈를 규정할 때, 어느 정도 늘어난 상태에서도 외부 충격을 흡수할 수 있도록 충분한 접힘 상태를 유지하는 범위로 규정하도록 한다.

이런 실시예 구성에서는 보호헬멧은 섬유층으로 구성된 원단 자체가 가지는 외부 충격 흡수력에 더하여 접힌 상태에서 원단 구조에 따른 외부 충격 흡수력을 가져 외부 충격에 대해 더욱 효율적으로 착용자에게 가해지는 외부 충격을 경감, 차단할 수 있게 된다.

도5는 도4의 실시예와 비슷한 원단(200a')을 가진 다른 실시예를 나타내는 평면도이며, 도6은 이런 원단을 좌우 행방향으로 압축할 때 형성되는 좌우 방향으로 접힌 상태를 나타내는 사시도이다.

여기서는 도4의 실시예와 비교할 때 접이부 구성에서 다소 차이를 가진다. 즉, 도4의 실시예에 비해 상하 열방향으로 형성되는 3차 접이부가 없는 형태를 가진다.

따라서, 이런 실시예에서는 1차 접이부(251)의 존재에 의해 기본적으로 원단 평면 전체를 통해 열방향으로 자른 수직 단면에서 지그재그 형태의 두께 방향으로의 올록볼록한 굴곡이 존재하고, 한편으로 행방향의 굴곡은 앞선 실시예의 3차 접이부에 의한 지그재그 형태의 굴곡 대신 마름모 형태의 2차 접이부(253)에 의한 굴곡이 이루어진다.

도6과 같은 이런 굴곡을 가진 행방향으로 접힌 원단에서는 열방향 굴곡이 없다고 전제할 때 하나의 마름모 열의 각각의 마름모 영역(252)이 상부 레벨 위치에, 인접한 마름모 열의 각각의 마름모 영역(252)은 하부 레벨 위치에 번갈아 있게 되며, 마름모 열과 마름모 열 사이의 연결 영역(254)은 상부 레벨 위치의 마름모 영역과 하부 레벨 위치의 마름모 영역을 연결하는 수직에 가까운 벽체를 이루고, 위에서 볼 때는 연결 영역(254)는 거의 보이지 않고 마름모 영역들만 보이는 형태를 이루게 된다.

물론, 여기서도 접이부의 절곡은 원단 혹은 섬유 기층의 접이부가 가진 재료 및 형태적 특성으로서의 탄성에 따라 일정 범위에서는 힘을 받는 정도에 따라 변형이 이루어질 수 있으며, 좌우 방향 횡압력의 정도에 따라 연결 영역의 경사 정도는 달라질 수 있을 것이다.

또한, 원단으로 재단, 재봉, 부속 재료 설치 등의 가공을 거쳐 보호헬멧을 제작할 때에는 원단이 각 방향에서 많이 접힌 상태로 다소 작은 사이즈로 제작하여 사용자가 착용하도록 할 수 있다.

이러한 접힌 구조는 하나의 관점에서는 도1의 이중직 파일사 구조와 유사한 것으로 보여질 수 있다. 즉, 상부 레벨에 위치하는 마름모 영역(252)들은 외피층에 대응하고, 하부 레벨에 위치하는 마름모 영역(252)들은 내피층에 대응하고, 연결 영역(254)이 이루는 수직에 가까운 벽체가 원단 평면의 두께 방향의 외력이 작용할 때 마치 도1에서의 섬유 기층을 이루는 파일사에 대응하여 유사한 작용을 하여 외부 충격을 완충하는 역할을 할 수 있다.

도6과 같은 상태는 열방향의 횡압력을 고려하지 않지만, 열방향의 횡압력이 적용되면 1차 접이부에 의해 원단 평면은 열방향으로 자른 수직 단면에서 크게 볼 때 지그재그 형태의 주름 굴곡이 형성되어 도5와 같은 굴곡상태에 겹쳐진(superposed) 전체 굴곡을 이룰 수 있다.

이러한 실시예에서 보호헬멧의 원단으로 이루어진 부분의 접힌 상태에서 외부와 직접 닿게 되는 부분은 대개 마름모 영역이므로 원단을 형성할 때 마름모 영역에만 외피층으로서 아라미드 섬유나 고분자량의 폴레에틸렌, PET와 같은 외부 충격과 마모에 강한 고강력 섬유 원사를 사용하여 직조를 하는 경우도 생각할 수 있으나, 외부 충격을 받는 경우, 연결 영역이 기계적으로 충분히 강하지 않으면 이 부분에서의 찢어짐이 발생할 수 있으므로 섬유 기층이 충분히 강한 섬유가 아닌 경우, 이중직 파일사 구조의 원단의 외피층 모두를 고강력 섬유로 직조하는 것이 바람직하다.

도7 내지 도9는 본 발명의 보호헬멧을 이루는 원단에서 접이부를 형성하는 몇 가지 실시예를 나타내고 설명하기 위한 도면들이다.

도7을 참조하면, 여기서는 도1과 같은 이중직 파일사 구조의 원단을 먼저 필요한 일정 형태들로 재단하고, 재단된 조각들(152a, 152b, 154a, 154b, 154c, 154d)을 서로 결합시키기 위해 봉재하여 보호헬멧을 제작하게 된다.

자체 변형을 통해 외부 충격을 흡수하고 파쇄를 방지하기 위해, 이중직 파일사는 외피층이 기계적으로 강도가 큰 고강력 섬유를 사용하고, 파일사 구조를 이루는 섬유 기층도 탄성이 크고, 기계적 강도가 강한 것을 사용하는 경우가 많으므로, 이런 실시예에서는 봉재부를 접이부(151, 155))로 이용하게 된다. 물론 봉재부도 외부 충격에 의해 쉽게 파열, 파단되지 않는 재질과 재봉 방법으로 만들어야 하지만 두께나 재질 면에서 원단부에 비해 얇고 쉽게 절곡될 수 있는 구성을 취하게 된다.

도8을 참조하면, 여기서는 도1과 같은 이중직 파일사 구조의 원단을 필요한 접이부 형태를 표면에 구현한 핫프레스(hot press)로 눌러 일정 접이부 형태를 얇은 두께가 되도록 형성한다.

이런 경우, 스페이스를 형성하고 있는 파일사로 이루어진 섬유 기층(120)이 열과 압력에 의해 완전히 소성 변형되어 별도의 층(120')을 이루게 되고, 원단이 얇게 되어 이 부분이 접이부(150)를 이루게 된다. 접이부(150)의 형태는 절곡 방향을 고려하여 절곡 방향별로 이중직 파일사의 양면을 핫프레스로 눌러 형성할 수도 있다.

도9를 참조하면, 여기서는 원단을 직조할 때 직조 기계나 직조 방법을 달리하여 원단 대부분의 면적은 도1과 같은 이중직 파일사 구조로 형성하고 접이부(150')는 파일사가 없는 이중직 구조로 형성한다.

이런 직조를 통해 접이부(150')와 다른 부분을 일체로 한번에 형성하는 것이 원단을 간단하고 안정적으로 형성하는 것을 위해 가장 바람직하지만 직조 방법의 어려움으로 좋은 장비 및 직조 기술이 필요할 수 있다.

이러한 본 발명에 따르면 보호 헬멧 전체가 주로 섬유재료로 구성되므로 자체만으로도 접이를 통해 변형과 부피 축소가 용이하며, 특히 원단 구성과 접이부 형성에 의해 더욱더 충격의 흡수를 잘하도록 할 수 있고, 부피를 줄일 수 있다.

또한, 기존 하드 쉘을 가진 헬멧에 비하여 유연성이 높고, 통기성이 우수하며, 피부와의 접촉에서도 착용감이 우수하고, 세탁 또한 가능하여 기존 헬멧 대비 편리하게 사용이 가능하다.

이상에서는 한정된 실시예를 통해 본 발명을 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것일 뿐 본원 발명은 이들 특정의 실시예에 한정되지 아니한다.

따라서, 당해 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명을 토대로 다양한 변경이나 응용예를 실시할 수 있을 것이며 이러한 변형례나 응용예는 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10a, 10b: 보호헬멧
100, 200a, 200a', 200b: 원단 110: 외피층
120: 기층(섬유 기층) 130: 내피층
150, 150', 151, 155: 접이부
251: 1차 접이부 252: 마름모 영역
253: 2차 접이부 254: 연결 영역
255: 3차 접이부

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 섬유 기층과,
   상기 섬유 기층의 외측면에 설치되며 상기 섬유 기층에 비해 기계적 인장 강도, 내마모성이 우수한 섬유 재질로 이루어지는 외피층,
   상기 섬유 기층의 내측면에 내피층을 구비하며,
   상기 외피층, 상기 섬유 기층, 상기 내피층은 원단 직조 공정을 통해 일체로 형성되어 이중직 및 파일(pile)사(絲) 구조를 이루고,
   상기 섬유 기층은 상기 외피층에 비해 높은 탄성과 복원력을 가져 외부 충격시 자체가 변형되면서 충격을 흡수할 수 있도록 이루어지는 원단을 가공하여 이루어지는 것이며,
   상기 원단에서 적어도 상기 섬유 기층은 다른 부분에 비해 쉽게 접힐 수 있도록 이루어진 접이부를 가지고,
   상기 원단의 원단면에서 한 방향의 횡압력을 받으면 상기 접이부의 적어도 일부가 접히면서 상기 원단은 상기 한 방향에서 길이가 줄어들도록 이루어진 것을 특징으로 하는 접이식 섬유형 보호헬멧.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 원단면에서 적어도 상기 섬유 기층은 제1 방향으로 볼 때 중간중간에 접이가 용이하도록 제2 방향으로 길게 형성한 복수의 1차 접이부를 가지고,
   상기 1차 접이부는 상기 제1 방향으로 같은 간격으로 설치되며,
   상기 1차 접이부는 상기 제1 방향으로 가면서 절곡방향이 번갈아서 열린 부분이 위를 향하거나 아래를 향하여 상기 제1 방향으로 압축력이 작용할 때 지그재그 방식으로 주름지게 접혀 상기 원단의 상기 제1 방향으로의 길이가 줄어들도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 접이식 섬유형 보호헬멧.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 원단면에서 적어도 상기 섬유 기층은 복수의 2차 접이부에 의해 구분되는 마름모들을 가지고,
   복수 마름모가 상기 제1 방향으로 배열되어 이루어진 마름모 열이 상기 제2 방향인 행방향으로 복수 개 배치되되 각 마름모 열은 인접 마름모 열과 상기 제1 방향인 열방향에서 마름모 반(1/2) 피치(pitch)씩 어긋나게 배치되며,
   서로 인접한 마름모 열들 사이에는 일정 간격이 존재하며,
   상기 제2 방향으로 길게 형성된 상기 1차 접이부는 각 마름모의 상단, 하단을 접하면서 지나거나, 중간을 대각선 방향으로 지나고,
   상기 제2 방향인 행방향으로 압축하는 힘을 가하면 상기 2차 접이부가 접히면서 상기 원단면에서 하나의 마름모 열은 상대적으로 위로 상기 하나의 마름모 열에 인접한 마름모 열은 상대적으로 아래로 번갈아 위치하게 되면서 상기 제2 방향에서 상기 원단의 길이가 줄어들도록 이루어진 것을 특징으로 하는 접이식 섬유형 보호헬멧.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 원단을 가공함에 있어서,
   상기 접이부는 상기 원단으로 이루어진 각 부분을 연결하는 봉제 부분으로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 접이식 섬유형 보호헬멧.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 원단을 가공함에 있어서,
   상기 접이부는 상기 원단을 핫 프레스로 눌러 두께를 줄이거나 잘 구부러지도록 만든 부분들로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 접이식 섬유형 보호헬멧.
9. 제 4 항에 있어서,
   상기 접이부는 적어도 상기 외피층과 상기 섬유 기층과 내피층을 원단 직조 공정을 통해 일체로 형성할 때 상기 원단의 상기 접이부를 제외한 부분을 이중직 및 파일(pile)사(絲) 구조를 가지도록 하고, 상기 접이부는 파일사가 없거나 얇은 이중직 구조를 가지도록 직조하여 형성한 것임을 특징으로 하는 접이식 섬유형 보호헬멧.
10. 제 4 항에 있어서,
    상기 외피층은 상기 섬유 기층에 비해 기계적 강도가 크고, 마찰 및 절단에 강한 p-아라미드 원사 또는 HMWPE(high molecular weight polyethylene) 원사 가운데 하나로 형성하고,
    상기 내피층은 레이온으로 형성하고,
    상기 섬유 기층은 폴리에틸렌(PE) 혹은 폴리에스테르(PET) 모노사인 파일사로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 접이식 섬유형 보호헬멧.

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