KR20020081280A - 비직물 구성품을 위한 연결엘리먼트의 구조 - Google Patents

Abstract

비직물 구성품의 패널은 서로 함께 맞춰진 상보적인 형상을 갖고서 이격된 너클(54,55,58)의 연결구조물을 갖춘 선단을 구비한 판 또는 엘리먼트(1,2,51,52)들을 이용하여 형성되고 결합된다. 상기 너클은 인접한 판 또는 엘리먼트에 있는 유사한 구조물과 서로 맞춰지고 맞물리는 표면(57,56,59)을 구비한다. 정렬되고 서로 맞춰지는 연결구조물 또는 너클은 주요 굽힘축을 따라 힌지로 작동할 수 있어서 비직물 구성품이 직물구성품 또는 가죽과 같이 구부러지고 굽혀지는 성능이 이루어진다. 연결된 너클 사이의 버팀면(7,57)은 상기 비직물 구성품이 강한 인장력을 받게 될 때 서로 맞춰지는 표면의 급속한 분리를 방지하는 데에 도움이 된다. 본 발명에 따른 비직물 구성품의 패널의 평면에서 전체 직각이등변 삼각형의 형상을 갖는 엘리먼트(51,52)가 기둥제조작업에서 끼워넣어져 패널들 사이의 거의 보이지 않는 강한 이음부를 만들 수 있다.

Description

비직물 구성품을 위한 연결엘리먼트의 구조{Connection Element Structure for a Non-Textile Fabric}

일부 비직물 구성품은 어떻게 바람직한 2차원 또는 3차원적인 최종형상으로 형성되는지 불분명하다. 특히, 재료의 선단이 어떻게 경제적이고 튼튼하면서 비직물 구성품으로 된 구조의 장점(절단 및 관통저항과 같은)을 유지하는 방식으로 이음부를 따라 부착되는지 불분명하다. 2차원 구성품을 요구되는 형상으로 물리적으로 절단하는 한 방식은 공업용 전단기나 레이저 또는 종래의 다른 공업용 절단공정으로 이루어진다. 하지만, 이러한 공정은 불가능하지 않으면 어렵게 되고, 그 후에 절단된 선단을 경제적인 방식으로 다른 직물 구성품의 부분에 부착하여 비직물 구성품의 장점을 유지한다. 거친 날의 선단을 부착하는 한 방식은 종래의 지퍼기술을 이용하지만, 이는 비직물 구성품의 다른 부분이 함께 부착되게 하는 한편, 비직물 구성품의 장점을 유지하는 이음부를 제공하지 못한다.

여행가방에 대한 비직물 구성품의 응용에서, 종래의 지퍼로 된 개구부 프레임 대신에 조개껍질(clamshell)형 개구부 프레임을 이용하면, 종래의 지퍼를 이용하여 생긴 안전문제를 방지하게 된다. 하지만, 이들 방법도 비직물 구성품의 고유한 특징들의 장점을 갖고 있지 않다.

또한, 이음부를 따라 구성품 재료의 부착을 고려할 때, 이 역시 상기 이음부가 내부판의 연결보다 상당히 다른 하중에서 파손되지 않도록 이음부에서가 아닌 엘리먼트들 사이의 상호연결을 고려하는 것이 중요하다. 비직물 구성품을 위한 공지된 엘리먼트들은, 인접한 엘리먼트의 상응하거나 상보적인 형상으로 기계적으로 상호연결하는 엘리먼트들의 선단을 따르는 형상 또는 구조를 하고 있다. 따라서, 이들 상호연결하는 형상은 서로 인접한 엘리먼트를 고정하고, 이들 연결형상은 전체 구성품을 함께 유지시키게 된다. 인장력이 조립된 구성품에 가해질 때, 이들 형상은 그 응력에 반응하여 찌그러질 수 있다.

예컨대, 금속판과 링형의 연쇄갑각(甲殼)으로 특징지어진 화이팅 앤드 데이비스(Whiting & Davis)의 가방과 패션상품에서, 이러한 인장응력은 인접한 금속판들 사이에 배열된 금속링과 맞물리는 금속판들의 귀퉁이에 형성된 작은 금속고리를 벌어지게 한다. 이 예에서, 구성품의 인장력은 상기 고리에서 굽힘력을 생성한다. 상기 구성품의 인장력이 어느 범위를 초과할 때 파손의 형식은 통상 상기 고리를 똑바르게 펴게 되는데, 따라서 링과의 맞물림이 풀리게 된다.

미국 특허 제 5,853,863호와 동 제 5,906,873호에 따른 비직물 구성품에서, 이러한 초과된 인장응력에서 가능한 파손형식은 판들의 고리로 된 선단이 서로를 지나 미끄러지는 리벳축을 굽히거나 잡아당기는 것이다.

참조로 병합된 미국 특허출원에 기술되어진, 상호연결하는 형상에서의 유연함 때문에 덜 급속히 파손되는 가시부와 소켓으로 상호연결된 판들은 상기 소켓이 굽힘에 의해 벌어질 때 마찬가지로 여전히 파손되어서, 가시부가 풀려나오게 한다.

이들 모든 경우에서, 상호연결된 형상은 시스템내에서 "약한 연결"로 된다. 따라서, 본 발명의 목적은 상호연결된 형상을 강화시켜, 정상상태하에서 고인장하중을 받을 때 인접한 엘리먼트의 급속한 분리를 지연시키거나 방지하는 데에 있다.

이들 단점을 염두에 두고서 본 발명이 개발되었다.

본 발명은 바람직하기로 단조가능한 재료, 특히 고상형성될 수 있는 열가소성 물질로 되고서 비직물 구성품을 형성하는 엘리먼트의 구조에 관한 것이다. 단조가능한 재료와 고상형성될 수 있는 열가소성 물질은 이들 재료 또는 물질의 융해온도보다 낮은 온도에서 큰 기계적인 힘을 받게 되면, 유동화되어 몰드와 같은 형상으로 만들어질 수 있다. 특히, 여기서 제안된 형상은 미리 예정된 배열부로 형성되고서, 서로에 대해 직접 인접한 엘리먼트를 형성함으로써 서로 연결되게 한다. 또한, 상기 엘리먼트는 4축 굽힘 또는 회전에 의해 자연적인 직물과 같이 움직이게 된다.

도 1은 제 2엘리먼트에 연결하는 제 1 또는 숫형 연결구조물(안쪽으로 마주 향하는 핀틀을 갖춘 너클)을 구비하고서 비직물 구성품을 직접 형성하는 제 1엘리먼트 또는 판의 평면도이고,

도 2는 연결구조물에 비교되는 엘리먼트의 중심부의 상대두께를 나타내는 도 1에 도시된 판의 측면도,

도 3은 제 1엘리먼트에 연결하는 제 2 또는 암형 연결구조물(너클의 끝에서 밖으로 마주 향하는 홈들)을 구비하고서 비직물 구성품을 직접 형성하는 제 2엘리먼트 또는 판의 평면도,

도 4a는 판의 상대두께를 나타내는 도 3에 도시된 판의 측면도,

도 4b는 상기 판이 이 판의 측면으로 뻗어 있는 직교축 주위로 구부러짐을 나타낸 것을 제외하고, 도 4a에 도시된 것과 유사한 도 3에 도시된 판의 측면도,

도 5는 도 1에 도시된 제 1형태인 2개의 판과 도 3에 도시된 제 2형태인 2개의 판으로, 일련의 맞물리는 링들을 형성하는 연결구조물에 의해 함께 부착된 4개의 판을 도시한 평면도,

도 5a는 도 5의 5a-5a선 단면도,

도 6은 도 5에 도시된 전형적인 연결구조물의 확대도,

도 6a는 버팀면을 나타내는, 도 6의 6a-6a선도,

도 7은 물결모양으로 된 중심부를 갖춘 제 1엘리먼트의 한 실시예를 도시한 평면도,

도 8은 도 7의 8-8-선 단면도,

도 9는 물결모양으로 된 부분을 갖춘 제 2엘리먼트의 한 실시예를 도시한 평면도,

도 10은 도 9의 10-10선 단면도,

도 11은 비직물 구성품의 두 부분의 자유선단을 따라 비교적 이음매없이 함께 부착되게 하는 이음부 구조물의 사시도,

도 11a는 도 11의 자유선단을 따라 연결구조물이 서로 맞물린 부분을 도시한 상세도,

도 12는 직접형성단계 이전에, 밖으로 향한 마주보는 공동부를 갖춘 연결구조물을 구비한 제 2엘리먼트 또는 판을 직접 형성하는 몰드공동부의 단면도,

도 13은 직접형성단계 이후에, 도 12에 도시된 것과 유사한 단면도,

도 14는 본 발명에 따른 비직물 구성품을 형성하는 제 1엘리먼트의 삼각형 실시예를 도시한 사시도,

도 15는 본 발명에 따른 비직물 구성품의 제 2엘리먼트의 상보적인 삼각형 실시예를 도시한 사시도,

도 16은 본 발명에 따른 서로 연결된 엘리먼트들의 비직물 구성품 또는 배열부를 작게 도시한 평면도,

도 17은 본 발명의 서로 연결된 엘리먼트들의 배열부를 크게 도시한 평면도,

도 18은 평면인 형태에서 비직물 구성품을 도시한, 본 발명의 엘리먼트들로 이루어진 비직물 구성품의 평면도,

도 19는 길이방향 굽힘축(A)을 따라 주름이 잡힌 비직물 구성품을 도시한, 본 발명의 엘리먼트들로 이루어진 비직물 구성품의 사시도,

도 20은 제 2길이방향 굽힘축(B)을 따라 주름이 잡힌 비직물 구성품을 도시한 평면도,

도 21은 제 1사선방향 굽힘축(C)을 따라 주름이 잡힌 비직물 구성품을 도시한, 본 발명의 엘리먼트들로 이루어진 비직물 구성품의 사시도,

도 22는 제 2사선방향 굽힘축(D)을 따라 주름이 잡힌 비직물 구성품을 도시하는, 본 발명의 엘리먼트들로 이루어진 비직물 구성품의 평면도,

도 23은 비직물 구성품의 평면에서 비교적 작은 면적을 차지하는 원통형 숫연결부를 갖춘 엘리먼트의 평면도,

도 24는 암연결부를 갖춘 비교적 큰 엘리먼트의 평면도,

도 25는 맨끝 각도에서 추가적인 굽힘을 허용하도록 연결부의 기저부에 있는 회전힌지를 도시한 도 23의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,

도 26은 큰 엘리먼트의 선단을 따라 암수용부의 홈을 도시하는 도 24의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,

도 27은 연결된 쌍의 제 1 및 제 2엘리먼트를 도시한 평면도,

도 28은 도 27에 도시된 엘리먼트쌍의 작동범위를 도시한 도면,

도 29a와 도 29b는 다른 삼각형 엘리먼트의 평면도 및 측면도,

도 30a와 도 30b는 또 다른 삼각형 엘리먼트의 평면도 및 측면도,

도 31은 도 32에 도시된 바와 같이 서로 연결되도록 된 비직물 구성품의 엘리먼트들의 다른 삼각형 실시예를 도시하되, 이 삼각형 엘리먼트는 모두 암연결부를 갖춘 것과, 모두 숫연결부를 갖춘 것 및, 암연결부와 숫연결부가 혼합되어 있는 것을 포함하고 있음을 도시한 도면이다.

비직물 구성품의 본체를 구성하는 개별적인 엘리먼트들 사이나 이음부를 따라 두 부분으로 된 비직물 구성품의 부착에 관련될 때, 본 발명은 전형적인 구성품의 지퍼구조물의 개념을 유연하게 기초로 한다. 일반적으로 전형적인 구성품의 공업형 지퍼에서, 플라스틱 또는 금속의 치형상부는 연결된 지퍼테이프상에 있는 다음 치형상부에 의해 인접하여 상호연결된 치형상부를 지지하거나 버팀으로써 굽힘모드의 파손을 방지한다. 지퍼가 폐쇄될 때, 각 상호연결된 치형상부는 그 바로 뒤에 있는 다른 치형상부가 맞춰지기 때문에 앞에서 맞춰지는 치형상부와의 맞물림에 벗어난 굽힘이 방지된다. 따라서, 폐쇄된 지퍼의 파손형식은 치형상부의 굽힘이 거의 없다. 실제로, 폐쇄된 지퍼의 길이에 대해 직각으로 작용하는 큰 인장력은 서로 맞물리는 치형상부를 전단되게 하여 파손을 초래할 것이다. 이러한 동일한 개념이 비직물 구성품에 적용되어 이음부를 따라 이들 구성품 영역들의 연결을 용이하게 하고 비직물 구성품을 구성하는 판엘리먼트들을 연결시킬 수 있다.

본 발명에서는 힌지너클, 특히 핀틀(pintle)을 갖춘 힌지너클을 구비하고서 수용공동부에 상응한 연결구조물이 비직물 구성품의 분야에서 판들에 대한 연결구조물 모두에 사용될 수 있고, 그 위에 형성된 상보적인 연결구조물을 갖춘 비직물 구성품의 별도의 부분의 자유선단에 쉽게 부착될 수 있도록 비직물 구성품의 일부의 자유선단을 따라 이용될 수 있다. 상기 너클을 끼워넣음으로써 연결될 때, 판의 선단에서 마주 향한 핀틀은 인접한 판의 선단에 형성된 마주 향한 공동부내에 수용되고, 상기 핀틀은 이 핀틀을 고정하도록 공동부를 꼭맞는 크기로 함으로써 공동부내에 유지된다. 이는 여기에 참조로 병합된 이전 특허출원에 기술된 형성공정 동안 일어난다. 더구나, 핀틀과 공동부 사이의 연결선을 따르는 판들 사이의 접촉면은 핀틀이나 공동부 또는 이들의 지지구조물이 서로로부터 떨어져 구부러지도록 아주 작은 공간을 갖춘 통상의 고체구조물을 형성하여 핀틀이 공동부로부터 분리될 수 있다. 이는 통상적인 구성품의 지퍼를 유연하게 기초로 하는 "지지"되거나 버티어진 구조물을 창출하고, 연결구조물이 구부러지거나 굽혀짐으로써 서로로부터 분리되기 전에 재료를 전단함으로써 파손될 수 있는 대단히 강한 연결을 창출한다.

따라서, 본 출원인은 적어도 3개의 측면을 갖춘 적어도 제 1엘리먼트를 구비한 비직물 구성품을 발명하였다. 각각의 3개의 측면은 구성품으로 상기 엘리먼트를 다른 것에 연결하는 연결구조물을 한정한다. 또한, 안출된 비직물 구성품은 적어도 3개의 측면을 갖춘 적어도 제 2엘리먼트를 구비하는데, 물론 각각의 3개의 측면은 연결구조물을 한정한다. 조립될 때, 상기 제 1 및 제 2엘리먼트는 반복되는 방식으로 함께 부착되어 적어도 3개의 주요 굽힘축을 갖는 비직물 구성품을 형성한다. 이들 연결구조물은 핀틀을 한정하는 적어도 하나의 너클을 구비하고, 핀틀을 수용하는 홈을 갖춘 제 2엘리먼트를 갖추고 있는데, 이로써 힌지연결부는 인접한 제 1 및 제 2엘리먼트의 연결구조물들 사이에 형성된다.

또한, 전체적으로 3개의 측면을 갖춘 적어도 삼각형상의 제 1엘리먼트를 구비한 비직물 구성품이 여기에서 고려되는데, 상기 각 3개의 측면은 연결구조물을 갖춘다. 비직물 구성품은 전체적으로 3개의 측면을 갖춘 삼각형상의 제 2엘리먼트를 갖추는데, 이들 각각은 상보적인 연결구조물을 갖추고 있다. 본 발명의 비직물 구성품에서, 적어도 제 1 및 제 2엘리먼트는 함께 연결되어 적어도 4개의 주요 굽힘축을 갖춘 비직물 구성품을 형성한다.

또한, 본 발명은 비직물 구성품을 형성하기 위한 엘리먼트를 고려하여, 상기 구성품이 평탄할 때 형성된 비직물 구성품이 일반적으로 평면에 놓이면 본 발명의 엘리먼트는 비직물 구성품의 평면에 있는 전체적으로 기하학적인 형상을 갖는다.이 기하학적인 형상은 적어도 3개의 측면선단에 의해 한정되는데, 이들 측면선단 중 2개는 서로 인접하여 있고 이들 인접한 측면선단은 서로에 대해 대략 직각을 형성한다. 이들 각각의 인접한 선단은 비직물 구성품을 형성하도록 그 엘리먼트를 다른 엘리먼트에 부착시키는 연결구조물을 구비한다. 이들 연결구조물은 구성품의 평면에서 통상적으로 회전축을 갖춘 힌지수단을 구비한다.

또한, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 비직물 구성품을 형성하는 엘리먼트가 고려되는 바, 이 엘리먼트는 적어도 3개의 측면선단을 갖추며, 2개의 인접한 측면선단은 서로에 대해 약 90°인 각도로 형성된다. 상기 2개의 인접한 선단은 비직물 구성품을 형성하도록 다른 유사한 형상의 엘리먼트들과 맞물리게 하고서, 인접한 엘리먼트에 구비된 유사한 연결수단을 갖춘 기계적인 힌지를 형성하는 수단을 구비한다. 바람직하기로, 이들 기계적인 힌지구조물은 힌지너클수단을 구비한다. 이 힌지너클수단은 끝면을 갖추고, 이 끝면은 인접한 엘리먼트에 있는 유사한 힌지너클수단의 끝면과 맞물리는 수단을 갖추고 있다.

또한, 비직물 구성품을 위한 이음부를 한정하는 구조물이 고려된다. 이 이음부는 엘리먼트들의 배열부로 형성된 비직물 구성품의 제 1부분을 구비하여, 각 엘리먼트가 비직물 구성품의 제 1부분에서 적어도 하나의 인접한 엘리먼트에 연결수단으로 연결된다. 비직물 구성품의 상기 부분에 있는 일련의 엘리먼트는 비직물 구성품의 제 1부분에 있는 인접한 엘리먼트에 연결되지 않은 연결수단을 갖춘다. 인접한 엘리먼트와 함께 연결된 엘리먼트로 이루어진 비직물 구성품의 다른 부분도 있는데, 비직물 구성품의 이 부분도 다수의 힌지너클을 구비하고서 연결되지 않은일련의 엘리먼트를 갖추며, 너클에 홈을 갖추고 있다. 비직물 구성품의 제 1부분과 제 2부분 사이에 만들어진 연결선은 비직물 구성품의 제 1부분과 제 2부분의 끼워넣어지는 힌지너클을 구비하여서, 핀틀의 적어도 일부가 상기 끼워넣어진 너클의 홈의 적어도 일부내에 유지된다.

다수의 제 1엘리먼트를 구비하는 비직물 구성품도 고려되는데, 이들 각각의 제 1엘리먼트는 적어도 3개의 측면을 갖추며, 각 측면은 연결구조물을 한정하고, 상기 3개의 연결구조물의 적어도 2개는 적어도 하나의 힌지너클과 적어도 하나의 틈새를 구비한다. 또한, 비직물 구성품은 다수의 제 2엘리먼트를 구비하는데, 각각은 적어도 3개의 측면을 갖추면서 각 측면은 연결구조물을 한정한다. 이들 3개의 연결구조물의 적어도 2개는 적어도 하나의 힌지너클과 적어도 하나의 틈새를 구비한다. 상기 제 1 및 제 2엘리먼트는 인접한 측면들을 갖추며, 제 1 및 제 2엘리먼트의 인접한 선단에 너클과 틈새를 끼워넣음으로써 이들 인접한 측면을 따라 서로 힌지로 부착된다.

본 발명의 다른 양상과 특징 및 상세한 설명은 첨부된 도면과 청구범위로 주어진 바람직한 실시예의 아래의 상세한 설명을 참조로 하여 더욱 완전히 이해될 수 있다.

도면들을 참조로 하는 바, 본 발명은 여행가방과 자동차의 내부장식 및 비직물 구성품의 장점이 요구되는 다른 유형의 용도를 포함하는 여러 다른 응용에 사용되는 비직물 구성품으로 된 시트(도 11과 도 16 등 참조)를 구성하는 데에 사용되는 판형상 엘리먼트(1,2,51,52,61,62,71,72,73,74)의 연결구조물에 관한 것이다. 연결구조물(4,8,...)과 이와 관련된 제조방법 및 사용방법은 비직물 구성품을 형성하는 판엘리먼트의 배열부를 구성하는 데에 사용되고, 그 선단이 비직물 구성품의 다른 부분에 연결되는 한쪽 부분의 선단을 따라 선택적으로 사용되어 비직물 구성품의 두 부분 사이에 이음부를 형성할 때 모든 판엘리먼트에서의 이용에 대해 동등한 장점을 초래한다. 이 명세서에서, 이들 각 응용은 개별적으로 기술된다.

비직물 구성품을 구성하는 데에 이용되는 연결구조물

직접형성공정에서 비직물 구성품의 형성 기본적인 구조물은 병합된 출원서에 기술되어 있다. 본 발명은 연결구조물에 대한 다른 구조적인 선택을 나타내면서 도 1 내지 도 5 및 그 밖의 도면들에 도시되어 있다.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 연결구조물의 제 1부분을 갖춘 제 1판엘리먼트(1)의 평면도와 측면도로서, 본체(3)는 전체적으로 얇고 평탄한 사각형 판이다. 삼각형이나, 오각형, 육각형, 팔각형, 또는 다른 다각형상과 같은 다른 형상이 고려된다. 상기 본체의 각 귀퉁이는 서로에 대해 직각으로(도시된 바와 같이 사각형인 경우에) 성형된 원통형상의 힌지너클(4)의 특정한 형태로 서로 연결되는 형상을 한정한다. 2개의 너클에 대해 45도 각도로 뻗어 있는 각면(7)을 갖는 작은 삼각형부는 서로에 대해 너클을 부착시킨다. 전체 형상은 직접형성동안 귀퉁이에 일체로 성형되고, 따라서 매끄러운 모따기나 이와 유사한 것으로 판의 얇은 웨브(web)에 연결된다.

각 너클의 끝은 돌출부 또는 핀틀(5)에서 끝난다. 이 핀틀은 비교적 매끄럽고 둥글게 되는한 임의의 형상을 가질 수 있으며, 직접형성단계 동안 몰드로부터 해제될 수 있게 한다. 여기에 사용된 바와 같이, 핀틀은 어떤 형상을 갖든지 연결구조물이나 어떤 부분 또는 너클에 형성된 돌출부이고, 아래에 설명될 바와 같이 제 2연결구조물의 상보적인 형상의 공동부나 홈에 연결되고 이에 의해 수용된다. 따라서, 제 1엘리먼트 또는 판(1)의 각 측면은 각 선단에 이러한 한쌍의 돌출부(4)를 구비하면서, 각 선단을 따르는 핀틀(5)은 서로쪽으로 안쪽을 향하고 있다. 아치형상의 지느러미부(6)는 너클쌍의 사이에서 판의 각 선단을 따라 형성되고, 아래에 더욱 상세히 설명된 바와 같이 인접한 판들의 상호연결에 의해 노출된 영역을 덮어씌우는 데에 이용된다.

도 3과 도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 연결구조물의 제 2부분을 갖춘 제 2판엘리먼트(2)의 평면도와 측면도들(곧은 측면과 굽어진 측면)이다. 상기 제 1판과 마찬가지로, 본체는 전체적으로 얇고 평탄한 사각형 판(10)이다. 삼각형이나, 오각형, 육각형, 팔각형, 또는 다른 다각형상과 같은 다른 형상이 고려된다.

이 제 2엘리먼트의 연결구조물은 전체적으로 단일하면서 원통형상이고 제 2엘리먼트 또는 판의 각 선단을 따라 중심에 일체로 성형된 수용너클(8)이다. 이 너클의 본체는 상기 제 1엘리먼트의 지느러미부에 대해 상보적인 형상으로 좁게 되어 있는데, 도시된 바와 같이 지느러미부는 이 좁은 부분과 맞물리게 되어 제 1 및 제 2판엘리먼트의 부착에 의해 형성된 임의의 개구부를 채우게 된다. 이 너클의 각 끝은 제 1연결부 또는 너클(4)의 상응하는 핀틀(5)을 수용하는 공동부나 홈(9)을 갖추고 있다. 제 2부분의 공동부나 홈(9)은 전체적으로 상응하는 핀틀의 형상과 꼭맞게 수용하거나 맞춰지도록 형상을 갖는다. 가장 중요하게는, 상기 홈의 내경은 상기 핀틀의 외경과 꼭 맞춰져야 하는 한편, 홈의 깊이는 핀틀의 자유길이와 정확히 동일해야 한다. 상기 핀틀의 자유길이는 판의 선단에 연결되지 않은 길이이다. 또한, 상기 홈은 전체적으로 원통형(즉, 중심의 고정된 축 주위로 회전하는 선에 의해 생성된 표면형상을 갖는다)이어서 그 안에 수용될 때 핀틀의 선회(실제로 그 자신의 축 주위로의 회전)를 용이하게 한다. 임의의 다른 형상이 이 선회를 억제하지만, 어떤 경우에는 인접한 판들 사이에 요구되는 상대운동량에 따라 바람직하게 될 수 있다.

도 5는 전술된 바와 같은 본 발명의 연결구조물을 이용하여 함께 연결된 4개의 엘리먼트를 도시한다. 2개의 다르지만 상보적인 연결구조물들이 주어지는 바, 4개의 판들 중 2개는 제 1형태(즉, 제 1연결구조물을 갖춘)이고, 4개의 판들 중 2개는 제 2형태(즉, 연결구조물의 제 2부분을 갖춘)이다. 위쪽의 왼쪽과 오른쪽 판들의 인접한 선단을 따르는 맞물림은 정렬된 일련의 너클과 이들의 핀틀 및 홈의 중심을 통해 진행하는 선회축 또는 굽힘축을 갖춘 힌지를 창출하게 된다. 예컨대, 도5의 위에서 아래로 진행하는 선(A)을 참조하면, 2개의 판은 선회힌지 주위로 서로에 대해 움직일 수 있다. 또한, 이 선회축(A)은 아래쪽의 왼쪽과 오른쪽 판들의 인접한 선단 사이의 부착을 통해 뻗어 있다. 마찬가지로, 상기 판들은 도 5의 왼쪽에서 오른쪽으로 진행하는 선회힌지(축(B) 참조) 주위로 서로에 대해 왼쪽의 위쪽과 아래쪽 판들 사이에서, 그리고 오른쪽의 위쪽과 아래쪽 판들 사이에서 각각 움직일 수 있다.

도 5에서, 연결된 선단을 따르는 제 2연결부의 만곡된 점선은 상보적인 형상을 갖는 홈들에 안착된 가려진 핀틀을 나타내고 있는 바, 제 1연결부의 핀틀은 제 2연결부의 상보적인 공동부내에 맞춰지며, 전술된 바와 같이 선회축을 따라 선회하는 성능을 제외하면 전체적으로 적소에 고정된다. 도 5a의 단면도를 참조하자면, 상기 핀틀이 공동부내에 삽입되어 있기 때문에 상기 제 1 및 제 2부분은 서로로부터 쉽게 분리될 수 없으며, 제거되기 위해서는 공동부의 측벽을 상당히 변형시켜야만 한다. 안쪽을 향한 2개의 핀틀이 상응하게 밖으로 향한 2개의 홈에 위치될 때, 홈을 형성하는 너클은 핀틀에 의해 이들 사이에서 효과적으로 유지된다.

도 6은 도 5의 수직하게 인접한 선단(선(A)을 따르는)들의 제 1 및 제 2연결부의 상세도를 도시하는 바, 이는 비직물 구성품을 형성하도록 함께 연결된 판들의 행렬의 일부를 나타내고 있다. 이들 판은 제 1연결구조물(핀틀)을 구비하고, 제 2연결구조물(홈)을 이용한다. 함께 연결될 때, 제 1 및 제 2연결부는 최소의 또는 전혀 틈새나 공간이 없는 단단한 구조물을 형성한다. 이는 상기 연결부들이 서로에 대해 구부러지지 못하게 하여 핀틀이 홈으로부터 당겨짐을 방지한다. 보다 상세하게는, 예컨대 선(A)을 따라 연결부나 너클(4)에 있는 모든 핀틀은 인접한 엘리먼트의 연결부(8)에 있는 홈에 수용되고, 한쪽 엘리먼트에 있는 너클(4)의 뒤끝들 사이의 45도로 각진 각면(7)은 이로부터 대각선으로 위치된 다른 엘리먼트의 45도로 각진 각면(7)과 맞물리게 된다. 통상적인 또는 최대허용 하중(전형적으로 비직물 구성품의 평면에서의 인장하중이되, 예컨대 왼쪽은 왼쪽으로 가해진 당김력(Fl)을 받고, 오른쪽은 오른쪽으로 가해진 당김력(Fr)을 받는다)이 선(A)에 대해 직각으로 가해질 때, 제 1 및 제 2연결구조물의 상호연결에 의해 형성된 단단한 구조물은 핀틀이 공동부에 대해 측면으로 편향되거나 공동부로부터 분리되지 않게 한다. 상기 하중이 현저히 증가되면, 연결구조물은 상기 핀틀이 벗어나게 할 수 있도록 홈(9)의 측벽이 파열되거나 구부러짐으로써, 제 1 및 제 2연결구조물이 측방향으로 떨어지게 당겨져 파손될 수 있다.

하중이 연결선을 따라, 즉 선(A)상의 각 힘(Fu,Fd)처럼 가해지면, 연결구조물의 형태는 재료의 연속선을 이루는데, 한쪽 판의 연결구조물이 일렬로 인접한 판의 연결구조물을 버티고 있다. 홈(9)과 핀틀(5)의 맞물림 뿐만 아니라 45도의 각면(7)에서 버팀이 일어나는데, 이 예에서 연결구조물이 이 영역에서 전체적으로 직원기둥이기 때문에 각면은 타원형상으로 된다(도 6a 참조). 상기 하중이 현저히 증가되면, 구부러짐 및 분리와는 대조적으로 제 1 및 제 2연결구조물이 전단으로 파손됨으로써 상기 연결구조물이 파손될 수 있다.

인접한 핀틀기둥의 뒤를 통해 각면(7)에 의해 형성되어서 도 6a에 도시된 바와 같이 타원을 형성하는 버팀면은 도 14와 도 15 등에 도시된 삼각형엘리먼트(51,52)의 둥근 선단(57)과 같이 다른 형상의 표면으로 대체될 수 있다. 이는 단순히 제 1연결구조물을 갖춘 각각의 성형된 판이 직접 형성되는 동안 형성된 2개의 버팀면 중 하나를 갖추어 힘들(Fr,Fl)의 조합하에서 서로 맞물리는 것을 필요로 할 것이다. 45도의 각면(7)을 대신하는 버팀선단이 서로 맞물리게 하고 버팀힘을 전달하도록 작용하여 핀틀과 공동부가 많이 구부러지고 서로로부터 분리되는 것을 억제하며, 직접형성법에 의해 형성될 수 있다면, 이들은 여기에 관련된다. 따라서, 이 연결구조물은 힌지선회부를 따라 바람직한 유연성을 갖는 매우 강한 비직물 구성품을 허용하게 되는 것이다.

다시 도 3과 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제 2연결부(8)는 엘리먼트(2)의 직교하는 양쪽 중심선을 가로질러 판이 구부러지고 신장되는 것을 용이하게 하는 얇은 허리부를 한정한다. 도 4b는 그 수평한 중심선을 따라 구부러지는 엘리먼트(2)를 도시한다. 이는 이들 엘리먼트가 엘리먼트(1)와 함께 행렬로 배열되고 비직물 구성품을 형성할 때 필요하면 하중을 흡수하는 데에 도움이 되도록 구부러지거나 비틀리게 하는 한편, 그 각각의 홈내에 각 핀틀을 유지하게 한다.

도 7 내지 도 10을 참조로 하는 바, 한쪽 직교방향으로 진행하는 물결형상부(11)를 갖춘 엘리먼트가 도시되어 있다. 이 물결형상부는 다른 직교방향으로 또는 양쪽 직교방향으로 진행할 수 있거나, 대각선이나 일부 그 변형으로 될 수 있다. 이 형상은 조립된 비직물 구성품이 인장력을 받게 될 때 판이 신장되는 성능을 향상시키도록 작용한다. 이는 전체 구조적인 보전성에 이득을 갖게 한다. 이 구조물이 허용하는 신장은 연결구조물의 구조적인 강도를 극복할 정도로 현저하지 않다. 또한, 상기 물결형상부는 반구형으로 된 구조물이나, 일련의 동심의 물결모양, 또는 일부 유연성이 판재료의 신장 또는 임의의 자연적인 탄성을 향상시킬 수 있는 다른 구조물로 될 수 있다. 상기 판의 물결형상부(즉, 물결모양이나 반구형상 또는 다른 형상의 부분)도 인접한 엘리먼트 사이의 지퍼형상의 결합부가 조립된 비직물 구성품의 평면에서의 인장력 또는 상기 결합부를 따르거나 각도를 가진 굽힘력에 의해 응력을 받게 될 때, 상기 판의 다른 미소한 신장을 향상시킴으로써 벗어나게 됨을 방지하는 데에 도움이 된다. 이러한 융통성은 각 엘리먼트, 특히 엘리먼트(2)와 유사한 엘리먼트들이 그 엘리먼트의 평면에서의 크기가 증대되게 한다. 임의의 배열부로 조립될 때, 이들 적은 융통성은 많은 엘리먼트가 비직물 구성품 분야에 걸쳐 인장력 또는 굽힘력을 분배하고, 비직물 구성품에서의 응력집중을 감소시키며, 따라서 본 발명에 따른 비직물 구성품의 전체적인 내구성과 강성을 향상시킴을 초래한다.

도 7은 제 1연결구조물을 갖춘 판에서 이 판의 한쪽 직교선을 따르는 물결형상부를 도시하고, 도 8은 측면도로서 특히 상기 물결형상부의 만곡부를 도시하며, 도 9는 제 2연결구조물을 갖춘 판에서 이 판의 한쪽 직교선을 따르는 물결형상부를 도시하고, 도 10은 측면도로서 특히 상기 물결형상부의 만곡부를 도시한다. 상기 물결형상부는 제 2연결부의 좁은 허리부가 구부러지고 신장되는 성능을 향상시키게 된다. 이 형상은 상기 판이 높은 인장력과 굽힘력을 받게 될 때 제 2연결부의 공동부내에 유지된 핀틀이 안착된 채로 남아 있게 하는 데에 도움이 된다.

연결구조물들 또는 너클(4,8)과 이들의 주의깊게 맞춰진 상응하거나 상보적인 표면들(5,7,9) 사이의 공동작용은 비교적 평탄한 판(3,10)을 둘러싸는 링형상인 구조물의 정확히 연결된 부분을 형성한다.

이음부에 이용되는 연결구조물

이 특정한 핀틀 및 홈 연결구조물은 특별히 비직물 구성품의 시트의 외부선단에도 이용될 수 있어서, 이 시트가 상응하게 형성된 외부선단을 갖는 비직물 구성품의 다른 시트에 직접 부착되게 한다. 여기서, 비직물 구성품을 구성하는 판들을 연결하는 데에 이용된 세세한 구조물은 중요하지 않다. 예컨대, 가시부와 소켓 구조물이 비직물 구성품내에 있는 판들을 연결하는 데에 사용될 수 있고(이 구조물의 설명을 위해서는 참조로 병합된 출원을 참조하라), 핀틀과 홈 구조물이 외부선단에서 비직물 구성품의 2개의 시트를 함께 연결하는 데에 이용될 수 있다. 함께 연결되어 있지 않을 때 핀틀과 홈 구조물은 이들이 함께 연결되어 있을 때처럼 단단하고 구부러지지 않는 특성을 갖고 있지 않기 때문에, 2개의 연결구조물은 수공 또는 후형성에 의해 연결될 수 있고, 직접형성공정 동안 함께 연결될 필요는 없다.

직접 형성되는 시트(20;도 11 참조)의 외부선단은 직접형성공정에서 외부선단을 따라 번갈아 제 1 및 제 2연결부를 생성하도록 되어야 한다. 그 후에, 상기 외부선단은 상보적으로 번갈아 핀틀과 홈을 갖춘 상응하는 외부선단을 구비한 비직물 구성품의 다른 시트에 부착될 수 있다. 이는 시트들을 함께 "지퍼로 체결하는 것"으로 불리운다. 함께 지퍼로 체결되면, 지퍼로 채워진 선단은 전술된 강도와 이행성능을 갖춘다.

다른 선단구조물은 비직물 구성품들의 두 자유선단 사이에 "지퍼로 체결된" 구획부를 형성하는 데에 이용될 수 있다. 전술된 형성 및 조립공정의 연장부나 비직물 구성품의 형상의 임의의 개구부, 또는 형상들 사이의 이음부는 전술된 바와 같이 함께 지퍼로 체결되도록 될 수 있다. 이러한 지퍼로 채워진 개구부는 비직물 구성품에 대한 별도의 지퍼트랙 조립체나 종래의 직물테이프를 필요로 하지 않는다. 이 공정은 노출된 연결구조물로 형성된 판의 자유선단(형상들 사이에 지퍼로 채워진 개구부인 경우에) 또는 고정되지 않은 리벳들의 연속선(종래기술의 판과 리벳 기술이 사용되면)을 이용하여 지퍼의 치형상부를 형성하는 것을 포함하는 바, 적어도 2개의 방식으로 성취될 수 있다. 지퍼의 치형상부를 갖춘 판은 전술된 바와 같이 전체 비직물 구성품을 구성하는 분야에 걸쳐 이용될 수 있다. 여기서, 상기 판(22)은 적당한 지퍼의 치형상부(24;도 11a 참조)를 이미 갖춘 끝단으로 형성된다. 이들 형상부가 리벳에 의해 적소에 겹쳐지고 유지될 때, 상기 치형상부는 병합된 출원에 본래 기술된 원문에서와 같이 작용하는데, 연결부에 있는 경사면이 함께 집어올려지거나 밀어넣어지는 "신장"과 비틀림 및 이와 유사한 것을 허용한다. 하지만, 리벳이 없는 선단을 따라 종래의 지퍼에서와 같이 적당한 형상의 슬라이더가 치형상부를 함께 결합시킬 수 있다. 이는 2개의 비직물 구성품 시트의 자유선단이 함께 부착되게 한다. 이들 지퍼로 체결된 치형상의 연결구조물은 직접형성공정 동안 제조될 수 있다.

선택적으로, 비직물 구성품 시트의 본체에 판들을 연결하는 다른 연결구조물을 사용하는 것이 바람직하다면, 특별한 지퍼의 치형상부를 갖춘 판이 자유선단에만 사용될 수 있다. 여기서, 모든 판에 지퍼의 치형상부를 제공하도록 판을 위한 가장 우수한 형상을 양보하는 대신에, 적당히 치형상으로 된 하나의 아암을 갖춘 특별한 판이 지퍼로 체결될 선단을 따라 이용된다. 이는 조립공정의 임의의 지점에서 단지 선단을 따라, 바람직하기로 병합된 특허출원의 공정을 이용하여 적소에 형성된 특별한 지퍼 엘리먼트나 판을 위치시키는 것을 필요로 한다.

선택적으로, 이는 웨브나 시트를 형성하도록 엘리먼트를 배열할 때 이루어질 수 있거나, 형상이 골라진 후에 이루어질 수 있다. 특별한 지퍼 엘리먼트(22)가 웨브에 위치되면 격리하고 정확히 위치시킬 필요가 있는데, 이들 단계들은 초기 형성작업을 불필요하게 복잡하게 할 수 있다. 형상이 골라진 후에 이루어지면, 특별한 판을 리벳으로 고정하는 것은 치형상으로 된 지퍼의 분야로부터 직접 기술을 이용할 수 있다. 또한, 지퍼의 치형상부로 된 선단(24)은 참조로 병합된 출원에 기술된 바와 같이 몰드의 롤러행렬의 특정한 열에서 형성될 수 있다. 이는 바람직한 선단위치에서 지퍼선단의 자동형성을 허용한다. 지퍼의 치형상으로 된 선단이 비직물 구성품 시트의 바람직한 자유선단임을 확보하는 것이 중요하다. 일체로 형성된 지퍼는 도 11과 도 11a에 도시된 바와 같다. 여기서, 일련의 연결구조물이나 너클(24)은 각각 마주향한 핀틀과 홈을 갖춘 것으로 도시되어 있다. 너클이 함께 끼워넣어질 때, 핀틀과 홈은 서로를 수용하고 일렬로 된 다음 너클이 그 다음을 버티고 있어 비직물 구성품 부분들 사이에 상당히 강한 결합을 형성한다. 도 11a가 일련의 동일한 너클을 도시하지만, 다른 너클이 제 1 또는 숫연결 엘리먼트로 될 수 있고, 다른 너클이 제 2 또는 암연결 엘리먼트로 될 수 있어, 바로 그대로 끼워넣어진 너클이 일련의 서로 맞춰진 연결부를 형성한다. 위에 상세히 설명된 바와 같이, 이들 서로 맞춰진 너클 자체는 함께 이어진 비직물 구성품의 부분들 사이에서 힌지연결부를 형성한다. 이론상, 2차원적인 비직물 구성품의 엘리먼트로부터 이러한 방식으로 조립된 제품은 이음부가 없다. 나란히 놓인 선단은 발견되지 않을 수 있으며, 최종 3차원적인 비직물 구성품의 형상에서 비직물 구성품의 임의의 다른 부분만큼 강하게 될 수 있다.

참조로 여기에 병합된 출원에 기술된 직접형성공정을 이용하여 비직물 구성품을 제조할 때, 여기에 기술된 핀틀과 홈의 연결구조물은 전체 시트를 형성하는 데에 이용되되, 다른 시트에 지퍼로 체결되거나 다른 시트와 이어지는 시트의 한쪽 선단을 따라 이용될 수 있다. 제 2엘리먼트(각 선단에서 밖으로 향한 공동부를 갖춘 너클을 한정하는)는 다음 직접형성단계에서 형성된다. 제 2엘리먼트의 형성에서, 상기 공동부는 가시로 된 끝과 소켓 부착구조물의 실시예가 형성되는 방법과 유사하게, 몰드공동부의 일부로 핀틀을 이용하여 형성된다(도 12와 도 13 참조).

더욱 상세하게는, 핀틀 구조물(4)은 제 1직접형성단계에서 엘리먼트들에 의해 형성된다. 그 후에, 이 핀틀을 수용하도록 각 끝에 밖으로 향한 홈을 갖춘 너클을 구비한 제 2엘리먼트를 형성하는 제 2형성단계용 몰드공동부(40)는 외벽은 물론 공동부를 한정하도록 핀틀의 끝에 의해 한정된 내벽을 구비한다. 도 12를 참조하라. 제 2형성단계동안, 펠릿은 몰드공동부내에 직접 형성되어 몰드공동부(40;핀틀의 끝 주위에서)의 형상을 갖게 된다. 도 13을 참조하라. 이 단계에서, 제 1 및 제 2엘리먼트는 직접형성공정에 의해 서로 맞물리게 되고, 최종 제품으로 추가가공될준비를 한다.

핀틀 주위로 홈을 형성할 때, 측벽이 핀틀을 따라 뻗어 있는 범위는 도 12와 도 13에 도시된 바와 같이 핀틀의 길이의 절반 이상으로 된다. 하지만, 중요한 점은 핀틀이 홈에 위치되어 그 안에서 선회하는 적당한 지지면을 갖추고, 상기 측벽이 핀틀을 따라 충분히 뻗어 있어 홈을 벗어나 옆으로 미끄러짐 또는 구부러짐이 방지된다는 것이다. 상기 홈의 측벽은 핀틀을 따라 전체적으로 단지 그 길이의 1/4 또는 이상으로 뻗어 있을 수 있고 이들 요구조건을 만족시킬 수 있음이 고려된다. 물론, 핀틀이 전체적으로 큰 곡률반경을 가지면 측벽이 핀틀을 따라 더욱 뻗어야 할 필요가 있고, 핀틀이 전체적으로 작은 곡률반경을 가지면 측벽은 핀틀을 따라 보다 짧은 거리로 뻗어 있을 수 있기 때문에, 핀틀의 형상에 의존하게 된다.

상기 핀틀과 홈 구조물이 비직물 구성품의 자유선단만을 따라 형성되어 동일한 연결구조물을 갖춘 다른 비직물 구성품의 자유선단에 용이하게 연결되면, 외부선단에 공동부를 갖춘 엘리먼트들은 그 안에 핀틀을 이미 한정하는 몰드공동부를 이용하여 형성되어야 한다. 즉, 비직물 구성품의 자유선단은 몰드공동부의 일부로 사용될 핀틀(전술된 바와 같이 비직물 구성품의 통상적인 분야의 배열부에 있는)을 갖춘 인접한 판을 갖지 않는다. 이 경우에, 안으로 향하고 있는 몰드부분이 있기 때문에, 몰드공동부의 핀틀부는 핀틀의 길이를 따라 홈의 측벽의 최소범위와 큰 곡률반경을 가져야 한다. 이는 홈이 너클에서 형성되게 하고, 재료가 약간의 유연성과 탄성을 갖는 중합체이기 때문에 몰드공동부의 핀틀부가 바람직하기로 홈 구조물을 파괴하지 않고서 측벽을 구부리고 공동부를 나감으로써, 형성된 공동부로부터추출될 수 있다. 이어서, 핀틀과 홈 연결구조물을 한정하는 자유선단을 갖춘 비직물 구성품은 요구되는 형상을 창출하도록 상응하는 핀틀과 홈 연결구조물을 갖춘 비직물 구성품의 다른 부분의 자유선단과(지퍼로 체결되어) 맞물릴 수 있게 된다.

도 16 내지 도 33에 전체적으로 특별히 도시된 본 발명의 비직물 구성품은 서로 연결된 엘리먼트들로 이루어져 있다. 특정한 도면에 대해 특정한 참조번호를 이용하되, 이러한 참조번호는 설명의 견지에서 참조번호 각각의 고찰보다 더 도움이 되게 한다.

전술된 바와 같이, 바람직하기로 비직물 구성품을 형성하도록 반복되는 패턴으로 서로 연결된 제 1엘리먼트와 제 2엘리먼트인 2개의 엘리먼트가 있다. 2개의 엘리먼트 각각은 서로 연결될 때 4개의 주요 굽힘축이 형성되도록 된 형상을 갖고 있다. 다른 주요 굽힘축에 평행하지 않은 비직물 구성품 엘리먼트들 사이의 굽힘축 또는 힌지축이 주요 굽힘축을 의미한다. 실제로, 예견된 것처럼 각 엘리먼트가 인접한 엘리먼트에 대해 힌지로 작용할 수 있기 때문에, 적절히 완성된 비직물 구성품 패널은 많은 굽힘축을 가지며, 정렬된 연결구조물을 갖춘 엘리먼트는 다른 엘리먼트와 함께 정렬된 구조물들 주위에서 공동으로 움직일 수 있다. 비직물 구성품이 단지 하나의 주요 굽힘축을 갖는다면, 비직물 구성품을 기껏해야 나선형이나 원통형으로 말아서 만들 수 있다. 2개의 주요 굽힘축은 비직물 구성품을 2개의 직교하는 원통형이나 나선형상 중 하나 또는 다른 것으로 구부리게 할 수 있다. 3개의 주요 굽힘축을 갖춘 비직물 구성품은 3개의 다른 원통형 방위를 허용한다. 서로에 대해 엘리먼트를 형성할 때 기대된 치수공차를 갖고 조합되면, 많은 굽힘자유도는 상당한 굽힘유연성을 제공한다. 이는 다수의 엘리먼트가 각각의 인접한 엘리먼트에 대해 선회 또는 회전하게 하여, 이러한 방식으로 비직물 구성품이 자연적인 주름휘장과 같은 직물 또는 가죽을 갖게 하지만, 엘리먼트들이 비교적 단단한 플라스틱(또는 이와 유사한 것)으로 만들어지기 때문에 비직물 구성품이 강인하고 내마모성을 갖게 된다.

상기 3개의 축의 유연성은 도 14를 참조로 하여 아래에 상세히 기술될 바와 같이 전체적으로 삼각형상을 갖는 엘리먼트에 의해 아주 잘 성취된다. 각 엘리먼트(51,52 등등)는 직각이등변 삼각형(그 사이에 직각이 형성되고서 같은 길이인 2개의 변을 갖는 삼각형)을 형성하는 본체(53)를 갖춘다. 같은 길이인 측면의 교차점에 있는 삼각형의 꼭지점은 (서로 연결될 때 다른 큰 엘리먼트의 유사하게 잘린 꼭지점에 대해 버티어지도록) 잘려 있다.

제 1엘리먼트의 각 측면은 제 2엘리먼트(52)의 선단에 형성된 상응하는 연결구조물(56)을 수용하는 연결구조물(58)을 한정한다. 보스 또는 너클(58)은 제 1엘리먼트의 같은 길이인 2개의 측면들의 각 끝에 형성된다. 전체적으로 원통형인 홈(59)은 각 보스(58)에 형성되는데, 상기 홈은 너클들 사이에 형성된 틈새를 향해 측면을 따라 안쪽으로 개구되어 있다.

제 1엘리먼트의 긴 측면에서는, 이 측면의 길이의 중간점에 중심이 있는 연결구조물이 형성되어 있다. 이 연결구조물은 같은 길이인 2개의 측면에 있는 연결구조물 보다 길다. 2개의 보스 또는 너클(58)은 바람직하기로 중간점의 양측면에 동일하게 이격되어 형성되어 있다. 전체적으로 원통형상인 홈(59)이 각 보스에 형성된다. 각 홈의 개구부는 홈들 사이에 형성되고 개방된 틈새를 향해 안쪽으로 향하고 있다. 큰 엘리먼트의 선단들에 형성된 홈을 갖춘 연결구조물은 암형 연결엘리먼트로 불리울 수 있으며, 제 2엘리먼트에 연결하는 수단을 형성한다. 상기 홈들은 이 홈에 수용된 제 2엘리먼트에 있는 연결구조물과의 굽힘 또는 회전 맞물림(축에 대해)에 도움이 되는 다른 형상도 가질 수 있다. 예컨대, 상기 홈들은 원추형상을 가질 수 있는데, 상기 홈은 개구부의 큰 직경부(잠재적으로 아주 얇은 보스벽)에서 작은 직경부(훨씬 두꺼운 보스벽)로 경사져 있다. 물론, 그 후에 제 2엘리먼트에 있는 연결구조물은 홈의 특정한 형상과 함께 작동하는 구조로 된다.

각 엘리먼트는 비교적 견고하고 비교적 평면인데, 3개의 측면선단은 비교적 평탄한 중심부를 둘러싸는 연결구조물들을 지지하고 있다. 제 1엘리먼트에 있는 연결구조물의 보스들은 바람직하기로 본체의 평면 위아래로 뻗어 있으며, 따라서 사용동안 본체로부터 약화 및 파열을 빗나가게 하는 데에 도움이 된다. 선택적으로, 본체는 비직물 구성품이 받게 되는 약화와 파열을 우선적으로 완화시킬 수 있는 직립한 보스 또는 돌출부(예컨대 도 29a와 도 29b를 참조하라)를 구비할 수 있다.

또한, 제 2엘리먼트(52)는 각 측면을 따라 형성된 연결구조물(54,55)을 갖춘 전체적으로 삼각형상을 하고 있다. 도 15 등을 참조하라. 이 제 2엘리먼트도 전체적으로 직각이등변 삼각형이다. 각 선단을 따르는 연결구조물은 기본적으로 각 끝에 형성된 중앙기둥 또는 핀틀(56)을 갖춘 원통형 너클이고, 각 너클은 중심에 있는 비교적 평탄한 판(53)에 연결된다.

상기 제 2엘리먼트의 같은 길이의 선단에서, 연결구조물(55)은 바람직하기로교차하지 않는 끝단 쪽으로 벗어나 있다. 같은 길이인 측면의 교차점 근처에 있는 각 너클의 연장부는 서로 교차하지 않으나, 실제로 틈새를 형성하여 함께 부착될 때 (교차하는) 정점이 제 1엘리먼트에 있는 잘려진 지점의 버팀끝과 밀접하게 맞춰지게 된다. 이들 연결구조물은 서로에 대해 90도로 되어 있으며, 연결구조물(54)에 대해서는 각각 약 45도로 되어 있다. 도 17 내지 도 22를 참조하라.

또한, 연결구조물(54)은 그 길이를 따라 본체에 부착되어 있다. 이 연결구조물은 너클의 양끝을 지나 뻗어 있는 기둥 또는 핀틀(56)을 갖추고 있다. 이 핀틀은 적당한 길이를 가지며, 회전하는 방식으로 제 1엘리먼트(51)에 있는 상응한 홈에 수용되는 외부형상을 갖고 있다. 상기 홈이 바람직한 제조공정에서 핀틀 형상에 대해 직접 형성되기 때문에, 이 정확함은 쉽게 성취된다.

상기 엘리먼트들이 직접형성공정으로 형성되지 않으면, 제 2엘리먼트에 있는 핀틀이 제 1엘리먼트의 홈에 적당히 맞춰짐(또는 더욱 일반적으로는 제 2엘리먼트에 있는 연결수단이 제 1엘리먼트에 있는 연결수단내에 회전가능하게 맞춰짐)을 보장하는 데에 주의가 요망된다. 예컨대, 상기 기둥이 원추형이면 홈은 원추형이어야 한다.

도 23과 도 25에 도시된 바와 같이, 엘리먼트의 본체(53)와 연결구조물(54,58) 사이의 부착은 추가적인 유연성을 제공하기 위해서 잘 알려진 기술을 이용하여 회전힌지를 형성할 수 있는 얇은 웨브(70)로 형성될 수 있다. 상기 홈에 있는 기둥의 상대회전이 연결구조물들 사이의 기계적인 접촉면에 의해 정지될 때 상기 회전힌지가 구부러진다. 그 후에, 회전힌지가 차단된 연결구조물을따라 굽혀지거나 구부러져서, 굽힘축을 따라 응력제거와 추가적인 유연성을 제공한다. 제 2엘리먼트(52)는 본체의 두꺼운 중심부를 구비할 수 있다. 여기에 기술된 바와 같이 엘리먼트들이 직접형성공정에 의해 형성되고 제 2엘리먼트가 제 1엘리먼트 보다 작으면, 두꺼운 부분은 동일한 부피의 공급원료가 제 1 및 제 2엘리먼트 모두의 형성을 위해 사용되게 한다. 즉, 제 2엘리먼트가 제 1엘리먼트보다 평면상에서 작고 동일한 부피(크기)의 공급원료 펠릿이 각 크기의 엘리먼트를 위해 사용되기 때문에, 두꺼운 중심영역은 초과재료가 다 소모되게 한다.

제 1엘리먼트(51)의 같은 길이의 측면에 있는 연결구조물은 서로에 대해 직각 또는 90도로 되어 있다. 제 1엘리먼트의 긴 측면에 있는 연결구조물(58)은 같은 길이의 측면에 있는 연결구조물에 대해 45도 각도로 있다. 제 2엘리먼트의 같은 길이의 측면에 있는 연결구조물은 서로에 대해 직각이다. 제 2엘리먼트의 긴 측면에 있는 연결구조물은 같은 길이의 측면에 있는 연결구조물에 대해 45도 각도로 있다.

도 16과 도 17 및 도 18은 비직물 구성품을 형성하도록 함께 연결된 엘리먼트를 도시한다. 도 17은 주요 굽힘축들(A,B,C,D)을 도시한다. 주요 굽힘축들의 정의와 일치되게, 상기 굽힘축들(A,B,C,D)은 서로 평행하지 않다. 이들 각각의 주요 굽힘축은 비직물 구성품의 전체에 걸쳐 생기는 전체 일련의 평행한 굽힘축을 나타내는데, 각각은 연결구조물의 모든 정렬에 대해 상응하게 된다. 도 18 내지 도 22는 도시된 비직물 구성품 패널이 어떻게 상기 주요 굽힘축들을 따라 굽혀질 수 있는지와 어떻게 다른 굽힘축들이 이에 평행하게 될 수 있는지를 도시하고 있다. 비직물 구성품으로 형성될 때 제 1 및 제 2엘리먼트의 연결구조물을 함께 부착하여 4개의 주요 굽힘축 또는 회전축(A,B,C,D)을 형성한다. 굽힘 및 회전은 서로 교환가능한 용어로 여기에 사용되고, 한 축을 따르는 하나 이상의 다른 엘리먼트에 대한 하나 이상의 엘리먼트의 상대운동을 칭한다. 제 1굽힘축(A)은 제 2엘리먼트의 긴 측면 주위로 회전하게 되고, 제 2굽힘축(B)은 제 1굽힘축을 이루는 것들로부터 벗어나 있는 제 2엘리먼트의 긴 측면 주위로 회전하게 되는데, 굽힘축(A)은 굽힘축(B)에 대해 직각이다. 제 3굽힘축(C)은 도 17에 도시된 바와 같이 제 2엘리먼트의 짧은 측면들 중 하나에 형성된 연결구조물 주위로 회전하게 되고, 제 4굽힘축(D)은 제 2엘리먼트의 다른 짧은 측면에 형성된 연결구조물 주위로 회전하게 되는데, 굽힘축들(C,D)은 서로에 대해 직각이다.

4개의 주요 굽힘축들은 서로 연결된 엘리먼트들이 시트 또는 배열부 형태로 서로에 대해 움직일 수 있게 하여 직물 구성품의 주름이 잡히는 특성을 모방하게 한다.

도 27은 제 2엘리먼트(52)들 중 하나에 부착된 제 1엘리먼트(51)들 중 하나를 도시하고 있다. 이 경우에, 제 1엘리먼트의 긴 연결구조물(58)은 제 2엘리먼트의 긴 연결구조물(54)과 맞물리게 된다. 상세하게는, 긴 연결구조물(54)의 양끝에 있는 핀틀이 제 1엘리먼트의 긴 측면에 형성된 연결구조물(58)의 끝면에 형성된 상응하는 홈(59)에 수용된다. 상기 연결구조물은 이 연결구조물에 의해 형성된 회전축 주위의 다른 엘리먼트에 대해 각 엘리먼트가 회전하게 한다. 두 부품들 사이에 허용된 운동범위의 예에 대해서는 도 28을 참조하라. 상기 운동범위는 제 1엘리먼트의 어깨부와 제 2엘리먼트에 있는 웨브(53)의 기계적인 접촉에 의해 양방향으로제한된다. 상기 어깨부는 연결구조물을 따라 형성되고, 제 1엘리먼트의 긴 측면에 형성된 노치를 따라 뻗어 있다. 도 24와 도 26은 제 1엘리먼트의 너클 또는 보스(65) 주위에 형성되고서 이와 맞물리는 조금 다른 어깨부(68)를 도시한다. 이 형태는 도 28에서 특징지어진 운동범위를 다소 줄이는 한편, 연결부들 사이에 있는 초과된 파지부는 강한 결합과 강인한 비직물 구성품을 제공할 수 있다.

도 31과 도 32는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 바, 이 실시예의 엘리먼트들(71,72,73,74)은 이전 실시예들과 같이 모두 직각이등변 삼각형이되, 연결구조물의 다른 조합을 갖추고 있다. 예컨대, 엘리먼트(71)는 모두 그 선단을 따르는 기둥이나, 핀틀, 숫연결구조물 또는 너클을 갖추고 있다. 엘리먼트(72)는 그 짧은 선단들을 따르는 핀틀을 갖춘 너클과, 그 긴 선단을 따르는 홈을 갖춘 너클을 구비하고 있다. 엘리먼트(73)는 그 짧은 선단들을 따르는 홈을 갖춘 암연결구조물과 긴 선단을 따르는 핀틀 연결구조물을 갖추고 있다. 엘리먼트(74)는 그 모든 선단들을 따라 너클 연결구조물에 모두 홈을 갖추고 있다. 도 32는 제안된 연결구조물의 다기능성을 도시하고 있다. 또한, 도 31과 도 32는 연결엘리먼트들, 즉 일련의 힌지너클(상보적인 형상의 끝면과 맞물리도록 적당한 형상의 끝면을 갖춘)의 기본적인 현상을 도시하고 있는 바, 각 너클은 틈새에 의해 삼각형 엘리먼트의 측면선단을 따라 이격되어 있다. 이전의 실시예들에서, 아마도 기껏해야 2개의 너클이 단일한 틈새에 의해 분리되어 있거나, 단일한 너클이 한쌍의 틈새에 의해 측면들의 귀퉁이나 교차점에서부터 이격되어 있다. 여기서, 각 측면선단은 다수의 틈새와 다수의 너클을 갖출 수 있다. 엘리먼트들의 상대크기와 정확함 및 상세함에 의해 연결구조물을 형성할 가능성에 의거하여, 다수의 너클과 틈새가 각 엘리먼트의 각 측면에 형성될 수 있다.

또한, 비직물 구성품을 형성하는 데에 이용된 엘리먼트는 모두 숫연결구조물을 갖춘 하나의 엘리먼트와 모두 암연결구조물을 갖춘 하나의 엘리먼트로, 암연결구조물의 모든 유형을 갖춘 각 엘리먼트로, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있음이 고려된다.

여기에 기술된 실시예들의 제조는 이상적으로 각 엘리먼트가 아주 적은 단계들을 필요로 하는 공정에 중합체인 공급원료의 펠릿으로 만들어지는 직접형성공정에 의해 만들어지는 것이 고려된다. 이 직접형성공정은 그들 사이에 물림영역을 한정하는 일련의 롤러들(여기의 다른 곳에 기술된 바와 같이) 또는 벨트롤러들(여기의 다른 곳에 기술된 바와 같이)에 의해 이행될 수 있다. 벨트롤러들은 직접형성공정에서 형성된 엘리먼트가 다음 처리단계로 이동하기 전에 가공되기 위한 긴 체재시간과 큰 "물림영역"을 허용한다.

직접형성공정에서, 암연결구조물은 숫연결구조물이 암연결구조물을 위한 몰드의 일부를 형성하기 때문에 상응하는 숫연결구조물이 전체적으로 형성된 후에 바로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 엘리먼트의 연결에 의해 창출된 굽힘축(또는 회전축)은 비직물 구성품이 직물 구성품에 유사하게 접혀지고 굽혀지며 주름이 잡힐 수 있지만, 엘리먼트가 형성되는 비교적 견고한 재료가 매우 단단한 비직물 구성품을 만들게 된다.

본 발명이 어느 정도 상세하게 기술되었지만, 본 명세서는 예시를 위한 것으로, 첨부된 청구범위에 한정된 본 발명의 정신으로부터 벗어남 없이 세부 또는 구조에 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (30)

1. 연결구조물을 한정하는 적어도 3개의 측면을 갖춘 적어도 하나의 제 1엘리먼트와,

   연결구조물을 한정하는 적어도 3개의 측면을 갖춘 적어도 하나의 제 2엘리먼트를 구비하고서,

   상기 제 1 및 제 2엘리먼트가 반복되는 방식으로 함께 부착되어 적어도 3개의 주요 굽힘축을 갖도록 구성된 비직물 구성품.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1엘리먼트에 있는 연결구조물은 핀틀을 한정하는 너클을 구비하고, 제 2엘리먼트에 있는 연결구조물은 상기 핀틀을 수용하는 홈을 구비하여서, 힌지연결부가 제 1 및 제 2엘리먼트의 연결구조물들 사이에 형성되는 비직물 구성품.
3. 제 2항에 있어서, 상기 홈은 원통형이고, 상기 핀틀은 원통형인 비직물 구성품.
4. 제 2항에 있어서, 상기 홈은 원추형이고, 상기 핀틀은 원추형인 비직물 구성품.
5. 제 2항에 있어서, 상기 홈과 상기 핀틀은 제 1 및 제 2엘리먼트가 맞물릴 때서로에 대해 상기 4개의 굽힘축들 중 하나의 주위로 회전할 수 있도록 형성된 비직물 구성품.
6. 연결구조물을 한정하는 적어도 3개의 측면을 갖춘 적어도 하나의 삼각형상인 제 1엘리먼트와,

   상보적인 연결구조물을 한정하는 적어도 3개의 측면을 갖춘 적어도 하나의 삼각형상인 제 2엘리먼트를 구비하고서,

   상기 제 1 및 제 2엘리먼트는 함께 연결되어 적어도 4개의 주요 굽힘축을 갖도록 구성된 비직물 구성품.
7. 구성품이 평탄하게 놓일 때 형성된 비직물 구성품이 전체적으로 평면으로 있게 되는 한편, 이 비직물 구성품의 평면에서 일반적인 기하학적 형상을 갖되, 이 기하학적 형상은 적어도 3개의 측면선단에 의해 한정되며, 이들 측면선단 중 2개는 서로 인접하고, 2개의 인접한 선단은 서로 대략 직각을 형성하며, 2개의 인접한 선단은 비직물 구성품을 형성하도록 다른 엘리먼트에 엘리먼트를 부착하는 연결구조물을 갖추고, 이 연결구조물은 평면에서 회전축을 갖춘 힌지수단을 구비하는 비직물 구성품의 엘리먼트.
8. 제 7항에 있어서, 연결구조물을 갖춘 상기 적어도 3개의 측면선단 중 제 3선단을 추가로 구비하되, 이 제 3선단은 2개의 인접한 선단의 각각에 대해 대체로 45도의 각도로 되어 있는 엘리먼트.
9. 제 8항에 있어서, 상기 힌지수단은 적어도 하나의 힌지너클과, 각 선단을 따라 위치된 하나의 공간부를 구비하되, 이 공간부는 비직물 구성품의 인접하고서 유사한 엘리먼트의 힌지너클을 꼭맞게 수용하는 크기로 되어 있는 엘리먼트.
10. 구성품이 평탄하게 놓일 때 형성된 비직물 구성품이 전체적으로 평면으로 있게 되는 한편, 이 비직물 구성품의 평면에서 일반적인 기하학적 형상을 갖되, 이 기하학적 형상은 적어도 3개의 측면선단에 의해 한정되며, 이들 측면선단 중 2개는 서로 인접하고, 2개의 인접한 선단은 서로에 대해 대략 90도인 각도를 형성하며, 2개의 인접한 선단은 비직물 구성품을 형성하도록 다른 엘리먼트에 맞물리는 수단과 인접한 엘리먼트에 구비된 기계적인 힌지를 형성하는 유사한 수단과 함께 기계적인 힌지를 형성하는 수단을 구비하고, 이 기계적인 힌지를 형성하는 수단은 비직물 구성품의 대체로 포함된 회전축을 갖춘, 비직물 구성품을 형성하는 엘리먼트.
11. 제 10항에 있어서,상기 기계적인 힌지를 형성하는 수단은 힌지너클수단을 구비하되, 이 힌지너클수단은 끝면을 갖추고, 이 끝면은 인접한 엘리먼트에 있는 유사한 힌지너클의 끝면과 맞물리는 수단을 갖추는 엘리먼트.
12. 제 11항에 있어서, 상기 끝면은 비직물 구성품의 평면에 전체적으로 직각을 이루어 뻗어 있는 엘리먼트.
13. 제 11항에 있어서, 상기 힌지너클수단은 비직물 구성품의 평면에 전체적으로 직각을 이루어 뻗어 있는 제 2끝면을 구비하는 엘리먼트.
14. 제 13항에 있어서, 상기 제 2끝면은 제 1끝면을 마주보는 방향으로 향하고 있는 엘리먼트.
15. 제 11항에 있어서, 상기 끝면은 그 축이 구성품의 평면에 뻗어 있고서 전체적으로 원추형인 돌출부를 구비하는 엘리먼트.
16. 제 11항에 있어서, 상기 끝면은 그 축이 구성품의 평면에 뻗어 있고서 전체적으로 원추형인 함몰부를 구비하는 엘리먼트.
17. 제 11항에 있어서, 상기 끝면은 그 기선(基線)이 구성품의 평면에 뻗어 있고서 전체적으로 반구형인 돌출부를 구비하는 엘리먼트.
18. 제 11항에 있어서, 상기 끝면은 그 중심축이 구성품의 평면에 뻗어 있고서 전체적으로 원통형인 돌출부를 구비하는 엘리먼트.
19. 제 11항에 있어서, 상기 끝면은 그 중심축이 구성품의 평면에 뻗어 있고서 전체적으로 원통형인 함몰부를 구비하는 엘리먼트.
20. 제 11항에 있어서, 상기 기계적인 힌지를 형성하는 수단은 힌지너클을 버티고 있는 수단을 구비하는 엘리먼트.
21. 제 11항에 있어서, 상기 힌지너클을 버티고 있는 수단은 인접한 엘리먼트에 있는 유사한 표면과 맞물리도록 형성된 표면을 구비하되, 이 표면은 비직물 구성품이 하나 이상의 굽힘축 주위로 구부러질 때 인접한 엘리먼트의 표면이 움직일 수 있도록 형성되는 엘리먼트.
22. 엘리먼트의 배열부로 형성된 비직물 구성품의 제 1부분을 구비하고, 각 엘리먼트는 연결수단에 의해 비직물 구성품의 제 1부분에 있는 적어도 하나의 인접한 엘리먼트에 연결되며, 비직물 구성품의 제 1부분의 선단을 따르는 일련의 엘리먼트는 비직물 구성품의 제 1부분에 있는 인접한 엘리먼트에 연결되지 않은 연결수단을 갖추고, 이 연결수단은 다수의 힌지너클과 이 너클에 있는 핀틀을 구비하는 한편,

    엘리먼트의 배열부로 형성된 비직물 구성품의 제 2부분을 구비하고, 각 엘리먼트는 연결수단에 의해 비직물 구성품의 제 2부분에 있는 적어도 하나의 인접한 엘리먼트에 연결되며, 비직물 구성품의 제 2부분의 선단을 따르는 일련의 엘리먼트는 비직물 구성품의 제 2부분에 있는 인접한 엘리먼트에 연결되지 않은 연결수단을 갖추고, 이 연결수단은 다수의 힌지너클과 이 너클에 있는 홈을 구비하여서,

    비직물 구성품의 제 1부분과 제 2부분 사이의 연결선이 비직물 구성품의 제 1부분과 제 2부분의 끼워지는 힌지너클을 구비하여 적어도 일부의 핀틀이 적어도 일부의 홈에 유지되는, 이어진 비직물 구성품.
23. 각각 연결구조물을 한정하는 적어도 3개의 측면을 갖추고, 3개의 연결구조물 중 적어도 2개는 적어도 하나의 힌지너클과 적어도 하나의 틈새를 구비하는 다수의 제 1엘리먼트와,

    각각 연결구조물을 한정하는 적어도 3개의 측면을 갖추고, 3개의 연결구조물 중 적어도 2개는 적어도 하나의 힌지너클과 적어도 하나의 틈새를 구비하는 다수의 제 2엘리먼트를 구비하고서,

    상기 제 1 및 제 2엘리먼트 중 적어도 일부는 서로에 인접한 측면을 갖추고, 상기 제 1 및 제 2엘리먼트의 인접한 모든 선단에 있는 끼워넣어지는 너클과 틈새에 의해 인접한 선단들을 따라 서로 힌지로 작동되게 부착되는 비직물 구성품.
24. 제 23항에 있어서, 상기 엘리먼트는 적어도 3개의 측면으로 둘러싸여진 비교적 평탄한 본체를 갖추고, 상기 너틀은 이 비교적 평탄한 본체 위로 돌출하며, 끼워넣어질 때 상기 제 1엘리먼트와 제 2에리먼트의 너클은 적어도 일부의 평탄한 본체 주위로 대체로 연속적인 링을 형성하는 비직물 구성품.
25. 제 23항에 있어서, 상기 제 1엘리먼트는 적어도 3개의 측면에 의해 둘러싸여진 전체적으로 평탄한 본체를 갖추고, 이 본체는 주름부를 구비하는 비직물 구성품.
26. 제 23항에 있어서, 상기 제 2엘리먼트는 적어도 3개의 측면에 의해 둘러싸여진 전체적으로 평탄한 본체를 갖추고, 이 본체는 주름부를 구비하는 비직물 구성품.
27. 제 25항에 있어서, 상기 주름부는 틈새에 있는 상기 측면들 중 하나에서 끝나는 비직물 구성품.
28. 제 25항에 있어서, 상기 주름부는 너클에 있는 상기 측면들 중 하나에서 끝나는 비직물 구성품.
29. 제 23항에 있어서, 상기 너클의 일부는 핀틀을 구비하고, 상기 너클의 일부는 상기 핀틀을 수용하는 크기로 된 홈을 구비하는 비직물 구성품.
30. 제 23항에 있어서, 상기 제 2엘리먼트의 측면들에 있는 너클은 좁은 허리부를 구비하고, 제 1엘리먼트의 본체는 이 좁은 허리부와 맞물리는 크기로 된 지느러미부에 의해 측면이 끝나는 비직물 구성품.