KR102592189B1 - 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브 - Google Patents

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안켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 내측 레이어와 외측 레이어를 갖는 직물 슬리브에 관한 것으로, 내측 레이어의 위사는 제1 멀티 필라멘트와 제1 모노 필라멘트를 포함하고, 외측 레이어의 위사는 제2 멀티 필라멘트와 제2 모노 필라멘트를 포함하며, 이때 제1 모노 필라멘트와 제2 모노 필라멘트의 수축율은 상이하다.

Description

멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브{TEXTILE SLEEVE HAVING MULTI LAYER}
본 발명은 고전압 케이블 또는 연료 튜브를 보호하는 직물 슬리브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 특성의 내측 레이어와 외측 레이어를 갖는 직물 슬리브에 관한 것이다.
세계적으로 전기 자동차(EV, PHEV, HEV) 시장의 급성장은 충돌 보호물(Crush Protector)의 적용 증대와 직결된다.
전기 자동차의 수요가 계속 증대됨에 따라, 전기 자동차의 문제점으로 지적되는 1회 충전시 차량의 주행가능 거리에 대한 개선을 위해 차량 내 배터리 용량, 충전 시간 등 성능적인 부분에 대한 연구가 진행 중이다.
또한, 안전성에 대한 연구 중 협소한 엔진룸 내 과열과 차량 충돌과 같은 사고시 엔진룸 내부 파손에 의해 발생하는 날카로운 파편에 의한 케이블 손상에 대한 문제가 부각되고 있다. 특히, 손상된 고전압 케이블은 1차 충돌 사고 후 감전(electric shock), 화재 등과 같은 심각한 2차 사고로 이어질 가능성이 크기 때문에, 고전압 케이블 프로텍터(Cable Protector) 개발이 시급하다.
한편, 차량 충돌사고 후 화재는, 연료 탱크 또는 연료 튜브(Fuel Tube)의 손상에 의해 누출되는 연료와, 차량 내 전장제품에서 발생하는 스파크에 의해 발생한다. 그런데, 현재 EV를 제외한 나머지 전기 자동차(HEV/PHEV)의 경우, 여전히 내연기관을 사용하고 있기 때문에, 차량 충돌 사고시 화재와 감전 등과 같은 2차 사고를 방지하기 위해 연료 튜브 보호물(Fuel Tube Protector)의 개발이 필요한 실정이다.
이에 따라, 종래 직물 슬리브(Textile Sleeve) 형태의 프로텍터(Protector)들이 많이 제시되었으며, 이들 중에는 저마찰 특성을 제공하는 내측 레이어와, 단열성 및/또는 내마모성을 갖는 외측 레이어 등, 서로 다른 특성의 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브도 포함되어 있다.
그런데, 종래의 멀티 레이어 직물 슬리브의 경우, 내측 레이어와 외측 레이어의 원주 길이 차이로 인해, 열성형에 의한 자기 말림성(self-curling) 부여시 내측 레이어가 찌그러지면서 내경 불량 및 외관 불량이 발생하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 열성형시 내경 불량 및 외관 불량이 방지되는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 내측 레이어와 외측 레이어에 수축율이 서로 다른 모노 필라멘트 위사가 포함되는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 내측 레이어와 외측 레이어에 굵기가 서로 다른 멀티 필라멘트 경사가 포함되는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브를 제공함에 있다.
전술한 본 발명의 목적은, 내측 레이어 및 외측 레이어를 구비하며, 경사와 위사가 서로 교차되도록 교합되어 튜브 형상의 직물벽을 형성하는 직물 슬리브에 있어서, 상기 내측 레이어의 위사는 제1 멀티 필라멘트와 제1 모노 필라멘트를 포함하고, 상기 외측 레이어의 위사는 제2 멀티 필라멘트와 제2 모노 필라멘트를 포함하며, 상기 제1 모노 필라멘트와 상기 제2 모노 필라멘트의 수축율이 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브를 제공함에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 제1 모노 필라멘트의 수축율이 상기 제2 모노 필라멘트의 수축율보다 더 클 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 제1 모노 필라멘트의 수축율이 8% ~ 15%이고, 상기 제2 모노 필라멘트의 수축율은 5% 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 내측 레이어의 경사는 제3 멀티 필라멘트를 포함하고, 상기 외측 레이어의 경사는 제4 멀티 필라멘트를 포함하며, 상기 제3 멀티 필라멘트와 상기 제4 멀티 필라멘트의 굵기가 상이할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 내측 레이어의 경사는 제3 멀티 필라멘트를 포함하고, 상기 외측 레이어의 경사는 제4 멀티 필라멘트를 포함하며, 상기 제3 멀티 필라멘트의 굵기가 600D ~ 1250D이고, 상기 제4 멀티 필라멘트의 굵기가 1250D ~ 2000D일 수 있다.
본 발명에 따른 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브에 의하면, 케이블과 연료 튜브를 감싸서 보호함으로써, 충돌에 따른 손상이나 화재, 감전 등의 사고를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브에 의하면, 열성형시 내측 레이어의 찌그러짐 또는 내측 레이어와 외측 레이어 사이의 들뜸 발생을 방지함으로써, 내경 불량 및 외관 불량 발생을 방지하고, 제품의 품질을 균일하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브의 사시도.
도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직물벽의 일단에서 내측 레이어와 외측 레이어가 연결된 형태를 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직물벽의 타단에서 내측 레이어와 외측 레이어가 연결된 형태를 도시한 개략도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 캐치사를 이용하여 내측 레이어와 외측 레이어를 상호 연결하는 과정을 나타낸 도면.
도 7은 종래의 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브에서 내측 레이어가 찌그러진 모습을 보여주는 사진.
도 8은 종래의 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브에서 내측 레이어와 외측 레이어 사이에 들뜸이 발생된 모습을 보여주는 개략도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, "포함한다" 또는 "구비한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브의 사시도이다. 또한, 도 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브의 단면도로서, 도 2는 열성형에 따른 직물벽의 수축 전 내측 레이어와 외측 레이어의 모습을 도시한 단면도이고, 도 3은 열성형에 따른 직물벽의 수축 후 내측 레이어와 외측 레이어의 모습을 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브(이하, '직물 슬리브')(100)는, 케이블이나 연료 튜브의 외측을 감싸서 보호할 수 있도록 튜브 형상의 직물벽(200)을 갖는다. 즉, 케이블이나 연료 튜브에 대한 직물 슬리브(100) 장착시, 직물 슬리브(100)의 내부를 케이블이나 연료 튜브가 관통하여 지나가게 되는 것이다.
이때, 직물벽(200)은 위사(211,221)와 경사(212,222)가 서로 교차되도록 교합되어 제직되며, 열성형에 의해 자기 말림성(self-curling)이 부여되어 튜브 형상으로 형성된다.
직물벽(200)은 내측 레이어(210) 및 외측 레이어(220)를 구비하는데, 내측 레이어(210)의 폭 방향(도면상 직물 슬리브(100)의 원주 방향) 일단과 외측 레이어(220)의 폭 방향 일단, 그리고 내측 레이어(210)의 폭 방향 타단과 외측 레이어(220)의 폭 방향 타단이 상호 연결되도록 이루어진다.
또한, 열성형에 의한 자기 말림성 부여시, 내측 레이어(210) 및 외측 레이어(220)의 적어도 일부가 서로 접촉되도록 말리게 된다. 즉, 소정 각도(α) 구간 내에서 내측 레이어(210) 및 외측 레이어(220)가 서로 중첩되어 내측 레이어(210)의 내측과 외측 레이어(220)의 외측이 서로 맞닿게 되는 것이다.
내측 레이어(210)와 외측 레이어(220) 각각은 위사(211,221) 및 경사(212,222)가 서로 교차되도록 교합되어 제직된다.
이때, 내측 레이어(210)의 위사(211)는 제1 멀티 필라멘트와 제1 모노 필라멘트를 포함할 수 있으며, 제1 멀티 필라멘트와 제1 모노 필라멘트는 교대로 배치될 수 있다.
또한, 외측 레이어(220)의 위사(221)는 제2 멀티 필라멘트와 제2 모노 필라멘트를 포함할 수 있으며, 제2 멀티 필라멘트와 제2 모노 필라멘트는 교대로 배치될 수 있다.
또한, 내측 레이어(210)의 경사(212)는 제3 멀티 필라멘트를 포함하며, 외측 레이어(220)의 경사(222)는 제4 멀티 필라멘트를 포함할 수 있다. 이때, 내측 레이어(210)의 경사(212)는 제3 멀티 필라멘트로 이루어지고, 외측 레이어(220)의 경사(222)는 제4 멀티 필라멘트로 이루어질 수 있다.
상술한 제1 내지 제4 멀티 필라멘트와, 제1 내지 제2 모노 필라멘트는 각각 PET 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직물 슬리브(100)에 의하면, 내측 레이어(210)의 위사(211)를 형성하는 제1 모노 필라멘트와, 외측 레이어(220)의 위사(221)를 형성하는 제2 모노 필라멘트는 각각 0.25mm 직경을 갖도록 형성될 수 있으며, 서로 상이한 수축율을 갖도록 제공된다.
종래와 같이 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220)의 위사가 동일한 수축율의 모노 필라멘트를 갖는 경우, 열성형에 의한 자기 말림성(self-curling) 부여시 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220)의 원주 길이 차이(내측 레이어(210)의 원주 길이가 외측 레이어(220)의 원주 길이보다 작음)에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 내측 레이어(210)가 찌그러져 내경 불량 및 외관 불량이 발생되는 한 요인이 되었다.
본 발명은 이처럼 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220)의 원주 길이 차이에 따른 내측 레이어(210)의 찌그러짐 방지를 위해, 내측 레이어(210)의 위사(211)를 형성하는 제1 모노 필라멘트와, 외측 레이어(220)의 위사(221)를 형성하는 제2 모노 필라멘트가 서로 상이한 수축율을 갖도록 한 것으로, 내측 레이어(210)의 제1 모노 필라멘트의 수축율이 외측 레이어(220)의 제2 모노 필라멘트의 수축율보다 더 크다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 열성형 전 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220)의 경사(212,222)는 동일 구간에 동일 개수로 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이 열성형시에는 내측 레이어(210)가 외측 레이어(220)보다 더 수축되므로, 원주 길이 차이에 따른 종래 내측 레이어(210)의 찌그러짐 현상이 방지되는 효과가 있다.
예컨대, 내측 레이어(210)의 위사(211)를 형성하는 제1 모노 필라멘트의 수축율은 8% ~ 15%이고, 외측 레이어(220)의 위사(221)를 형성하는 제2 모노 필라멘트의 수축율은 5% 이하일 수 있다.
이때, 제1 모노 필라멘트의 수축율이 8% 미만이거나, 제2 모노 필라멘트의 수축율이 5%를 초과하면, 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220)의 수축율 차이가 미미하여 내측 레이어(210)의 찌그러짐 현상을 방지할 수 없다. 또한, 제1 모노 필라멘트의 수축율이 15%를 초과하면, 내측 레이어(210)의 과도한 수축으로 인해 도 8에 도시된 바와 같이 열성형시 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220) 사이가 벌어지는 들뜸 현상이 발생되고 이는 내경 불량 및 외관 불량으로 이어진다.
한편, 제1 멀티 필라멘트와 제2 멀티 필라멘트의 굵기는 600D(Denier; 데니어) ~ 1250D로 이루어질 수 있다. 제1,제2 멀티 필라멘트의 굵기가 600D 미만이면 내마모성이나 내충격성 등 제품 강성이 저하되는 문제가 있으며, 1250D를 초과하면 직물 슬리브(100)의 유연성이 저감되어 사용 편의성이 저하될뿐더러 과잉 스펙(spec)에 따른 원가 상승과 제품 경쟁력 저하를 초래하게 되는 문제가 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 직물 슬리브(100)에 의하면, 내측 레이어(210)의 경사(212)를 형성하는 제3 멀티 필라멘트와, 외측 레이어(220)의 경사(222)를 형성하는 제4 멀티 필라멘트가 서로 상이한 굵기를 갖도록 제공된다.
이는, 열성형에 따른 내측 레이어(210)의 위사(211) 수축시, 내측 레이어(210)의 위사(211)가 경사(212)에 간섭되어 충분히 수축되지 못함으로써 내측 레이어(210)의 찌그러짐 현상이 발생되는 것을 방지하기 위함이다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내측 레이어(210)의 위사(211)의 고수축으로 인한 경사(212) 공간을 확보할 수 있도록, 내측 레이어(210)의 경사(212)는 외측 레이어(220)의 경사(222)보다 더 작은 굵기로 제공된다.
예컨대, 내측 레이어(210)의 경사(212)를 형성하는 제3 멀티 필라멘트는 600D ~ 1250Dd의 굵기로 제공되고, 외측 레이어(220)의 경사(222)를 형성하는 제4 멀티 필라멘트는 1250D ~ 2000D의 굵기로 제공될 수 있다.
이때, 제3 멀티 필라멘트의 굵기가 600D 미만이면 내마모성, 내충격성 등 제품의 강성이 저하되는 문제가 있고, 1250D를 초과하면 위사(211) 수축시 경사(212)간 간섭으로 인해 위사(211)가 충분히 수축하지 못하여 내측 레이어(210)의 찌그러짐이 발생되는 문제가 있다. 또한, 제4 멀티 필라멘트의 굵기가 1250D 미만이면 내마모성, 내충격성 등 제품의 강성이 저하되는 문제가 있고, 2000D를 초과하면 직물 슬리브(100)의 유연성이 저감되어 사용 편의성이 저하될뿐더러 과잉 스펙(spec)에 따른 원가 상승과 제품 경쟁력 저하를 초래하게 되는 문제가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직물벽의 일단에서 내측 레이어와 외측 레이어가 연결된 형태를 도시한 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 직물 슬리브(100)는, 직물벽(200)의 폭 방향 일단에서 내측 레이어(210)의 일단과 외측 레이어(220)의 일단이 상호 연결되는데, 이때 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220) 중 어느 하나에서 선택된 복수의 위사(211,221)와, 나머지 하나에서 선택된 하나의 경사(212,222)가 직조된다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 레이어(220)에서 선택된 하나의 경사(222)(예컨대, 최외곽 경사)가 내측 레이어(210)를 형성하는 복수의 위사(211)들과 교합하여 직조되고, 내측 레이어(210)에서 선택된 하나의 경사(212)가 외측 레이어(220)를 형성하는 복수의 위사(221)들과 교합하여 직조됨으로써, 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220)가 상호 연결될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직물벽의 타단에서 내측 레이어와 외측 레이어가 연결된 형태를 도시한 개략도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 캐치사를 이용하여 내측 레이어와 외측 레이어를 상호 연결하는 과정을 나타낸 도면이다.
캐치사(230)는 상호 직조되어 직물벽(200)을 형성하는 위사(211,221) 및 경사(212,222)와는 구분되는 별도의 것으로, 내측 레이어(210) 및 외측 레이어(220)의 경사(212,222)와 동일한 재질로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 천연섬유, 합성섬유, 필름사 등을 제한없이 사용 가능하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 직물벽(200)의 타단에서 캐치사(230)가 내측 레이어(210)와 외측 레이어(220)를 연결하며, 이에 따라 내측 레이어(210)의 타단과 외측 레이어(220)의 타단이 상호 연결된다.
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상하로 이격하여 배치된 한 쌍의 위사바늘(11,12)에 의해 일정한 좌우 폭을 가지도록 위사(211,221)가 지그재로 각각 공급되어 경사(212,222)와 엮이면서 내측 레이어(210) 및 외측 레이어(220)가 동시에 제직되며, 이때 캐치사(230)는 내측 레이어(210) 및 외측 레이어(220)의 위사(211,221)와 경사(212,222)가 교합하여 직조된 부분의 외측에서 래치바늘(20)을 이용해 위사(211,221)와 지그재로 엮어짐으로써, 위사(211,221)와 경사(212,222)의 상호 교합이 풀리는 것을 방지함과 동시에, 직물벽(200)의 길이와 형태가 유지되게끔 하는 역할을 한다.
즉, 경사(212,222)와 위사(211,221)가 직조된 부분의 외측에서 캐치사(230)가 위사(211,221)와 엮어짐으로써, 위사(211,221)가 일측으로 당겨지더라도, 위사(211,221)와 엮어진 캐치사(230)가 위사(211,221)를 견고하게 고정하고 있기 때문에, 직물벽(200)의 길이와 형태가 견고하게 유지될 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 직물 슬리브 200 : 직물벽
210 : 내측 레이어 220 : 외측 레이어
211,221 : 위사 212,222 : 경사
230 : 캐치사

Claims (5)

  1. 내측 레이어 및 외측 레이어를 구비하며, 경사와 위사가 서로 교차되도록 교합되어 튜브 형상의 직물벽을 형성하는 직물 슬리브에 있어서,
    상기 내측 레이어의 위사는 제1 멀티 필라멘트와 제1 모노 필라멘트를 포함하고, 상기 외측 레이어의 위사는 제2 멀티 필라멘트와 제2 모노 필라멘트를 포함하며,
    상기 제1 모노 필라멘트와 상기 제2 모노 필라멘트의 수축율이 상이하되,
    상기 제1 모노 필라멘트의 수축율이 상기 제2 모노 필라멘트의 수축율보다 더 큰 것을 특징으로 하는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모노 필라멘트의 수축율이 8% ~ 15%이고, 상기 제2 모노 필라멘트의 수축율은 5% 이하인 것을 특징으로 하는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 내측 레이어의 경사는 제3 멀티 필라멘트를 포함하고, 상기 외측 레이어의 경사는 제4 멀티 필라멘트를 포함하며,
    상기 제3 멀티 필라멘트와 상기 제4 멀티 필라멘트의 굵기가 상이한 것을 특징으로 하는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 내측 레이어의 경사는 제3 멀티 필라멘트를 포함하고, 상기 외측 레이어의 경사는 제4 멀티 필라멘트를 포함하며,
    상기 제3 멀티 필라멘트의 굵기가 600D ~ 1250D이고, 상기 제4 멀티 필라멘트의 굵기가 1250D ~ 2000D인 것을 특징으로 하는 멀티 레이어를 갖는 직물 슬리브.
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