KR20060090648A - 형상기억합금을 이용한 손목시계의 시계줄 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형상기억합금으로 된 선재(線材) 또는 판재(板材)를 손목시계의 시계줄에 적용하여 손목시계의 착용감을 개선하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 손목시계의 시계줄은 중앙에 형상기억합금으로 된 선재나 판재를 삽입하여 만드는데, 형상기억합금으로 된 선재나 판재의 모양을 손목시계를 손목에 편안하게 착용하였을 때의 시계줄의 모양 대로 만든다. 이에 따라 시계줄은 손목의 형태와 같은 모양을 유지하여 시계를 손목에 착용하였을 때 시계줄이 손목의 특정 부위를 세게 누르거나 감기는 일이 없고, 손의 엎침과 뒤침 운동이 있을 때에 손목을 죄지 않고 손목시계가 손목을 따라 돌아간다. 또한 형상기억합금의 특성으로 인해 그 모양이 일시적으로 변경되었다고 해도 손목에 착용하였을 때 곧 본래의 모양으로 돌아오는 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 시계줄은 손목시계 착용자에게 시계줄의 거추장스러움을 덜 느끼게 하며 시계줄로 인한 통증을 덜어 주고 착용감을 편안하게 하며, 시계줄이 시계의 중요한 액세서리로서 시계를 선택하는데 중요한 하나의 역할을 하고, 시계 제조자에게는 시계를 차별화하고 고급화하는데 중요한 역할을 할 것이다.

Description

형상기억합금을 이용한 손목시계의 시계줄{Wristwatch band using shape memory alloy}

도 1은 손목의 단면도이다. 손목 내부에는 두개의 뼈가 있고 둘레는 원형이 아니라 전체적으로 타원에 가까운 넙적한 모양을 하고 있다. 그림에 보여 준 타원(2)은 손목 살갗에 내접하는 최대 크기이다. 손목을 회전시켜 엎침과 뒤침 운동을 하면 내부의 두 뼈는 비틀리며 꼬였다 폈다 하게 된다. 이 과정에서 겉의 살갗은 두 뼈와 꼭 같은 정도로 회전하지 못하며 두 뼈를 기준으로 볼 때 동일한 위치에 있지 못하고 뒤쳐져 조금씩 덜 회전하게 된다.

도 2는 가죽 시계줄로 된 손목시계를 도 1의 손목에 착용하였을 때를 보여주고 있다.

도 3은 도 2의 손목을 오른쪽으로 최대한 회전하였을 경우를 그린 것이다. 살갗은 도 1에서 두 뼈를 기준으로 볼 때, 두 뼈보다 약 15도 왼쪽으로 뒤쳐져 따라 돌아 이동한다.

도 4는 손목시계를 손목에 비해 약 30도 왼쪽으로 돌려 그렸다.

도 5는 도 3의 경우에 살갗이 왼쪽으로 뒤쳐져 따라 돌아 이동할 때 시계와 시계줄이 살갗과 함께 이동하여 자리 잡은 모양이다.

도 6은 도 2의 손목을 왼쪽으로 최대한 회전하였을 경우를 그린 것이다. 살 갗은 도 1에서 두 뼈를 기준으로 볼 때, 두 뼈보다 약 15도 오른쪽으로 뒤쳐져 따라 돌아 이동한다.

도 7은 손목시계를 손목에 비해 약 30도 오른쪽으로 돌려 그렸다.

도 8은 도 6의 경우에 살갗이 오른쪽으로 뒤쳐져 따라 돌아 이동할 때 시계와 시계줄이 살갗과 함께 이동하여 자리 잡은 모양이다.

도 9는과 도 10은 두겹으로 된 가죽 시계줄을 만들 때에 중앙에 2 개의 선재(線材)의 형상기억합금을 넣고 붙여 만드는 것을 보여 주고 있다.

도 11과 도 12은 두겹으로 된 가죽 시계줄을 만들 때에 중앙에 2 개의 판재(板材)의 형상기억합금을 넣고 붙여 만드는 것을 보여 주고 있다.

도 13는 형상기억합금을 가죽으로 된 시계줄 사이에 넣은 시계를 손목에 착용한 모양을 보여 주고 있다.

도 14는 체인으로 된 시계줄을 조립하는 과정에서 선재의 형상기억합금을 시계줄에 구멍을 뚫어 끼우는 모양을 보여 주고 있다.

도 15는 체인으로 된 시계줄에 선재의 형상기억합금을 끼운 시계를 손목에 착용한 모양을 보여 주고 있다.

도 16은 시계줄이 손목에 감기고 죄는 경우를 보여 주고 있다. 일반적인 형태의 체인으로 된 시계줄이 손목에 착용된 상태에서 시계를 돌려 이동시키기 위해 시계줄을 잡고 돌리다 보면 시계줄이 이와 같이 손목에 감기고 죄는 경우가 있다.

도 17은 시계줄이 곧게 펴질려는 탄력성이 있을 때 타원기둥 위에 매어진 손목시계에서 시계줄이 타원기둥에 어떤 힘을 작용하는 것인지를 보여 주고 있다.

도 18은 시계줄의 탄력성이 타원의 장축을 눌러서 조그만 진동이나 충격에도 쉽게 타원기둥이 회전하거나 시계가 회전하여 시계와 타원기둥의 상대적인 위치와 모양이 달아지는 모습을 보여 주고 있다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1: 손목의 살갗. 2: 손목 살갗의 내접 타원. 3: 왼쪽 손목의 엄지쪽에 있는 노뼈(요골). 5: 왼쪽 손목의 새끼손가락 쪽에 있는 자뼈(척골). 7: 손목 살갗의 뼈에 대한 상대적인 최대 이동 거리. 8: 타원의 장축. 9: 타원의 단축. 81, 91: 시계줄을 시계에 고정시키는 핀 홀 커버. 85, 86, 95, 96: 선(線)형의 형상기억합금. 105, 115: 판(板)형의 형상기억합금. 124, 128 착용한 시계줄 사이에 들어 있는 형상기억합금. 131, 132 선(線)형의 형상기억합금. 144, 148: 체인형 시계줄 사이에 들어 있는 형상기억합금.

손목시계의 시계줄은 손목시계와 함께 시계 디자인의 중요한 부분으로 다뤄지고 있으나 여러 가지 제품이 겉 모양만을 달리하고 있을 뿐이다.

대부분의 시계줄은 가죽줄과 같이 판재(板材)를 사용한 띠로 되어 있거나 금속 체인으로 되어 있으며, 드물지만 손목을 감싸는 두 개의 반원 형태의 딱딱한 재질을 사용하는 경우도 있다.

종래의 가죽 시계줄은 구입 시에 손목의 형태로 굽어 있지 않고 곧게 되어 있는데, 손목이 타원에 가까운 헝태고 시계줄이 탄력성을 가지고 있기 때문에 손목에 착용하였을 때에 손목의 장축 양쪽을 세게 누르게 된다. 또 시계가 손등에 가까운 손목의 넓은 부위에 안정적으로 자리 잡고 있거나 약간의 이동이 있으면 제자리로 복귀하려는 성질을 갖는 것이 아니라 오히려 90도 돌아 갈려고 하는 경향을 보이게 된다. 이러한 경향은 시계줄이 탄력성을 잃을 때까지 계속되기 때문에 쉽게 없어지지 않는다. 체인줄을 사용할 경우에 손목에 땀이 나면 체인의 고리들이 살갗에 달라 붙고, 이것을 손으로 줄을 잡고 돌려서 뗄려고 하면 손목에 감기고 조이기도 한다. 무엇보다도 시계를 착용한 상태에서 일상 생활을 하다보면 손을 엎치고 있다가 뒤치거나 반대로 뒤치고 있다가 엎치거나 하는 일이 잦다. 손목히 돌아갈 때 살갗은 당겨서 늘어지거나 수축하는 형태로 대응한다. 그렇기 때문에 손목이 돌아갈 때에 시계를 착용한 손목의 살갗도 당기거나 수축하는 과정에서 타원(단면) 상에 있는 점들은 손목뼈에 대해 상대적으로 뒤쳐져 따라 돌며 위치를 이동한다. 시계줄은 살갗에 닿아 있어 다른 외력이 없다면 시계줄은 살갗의 이동에 따라 움직인다. 여기서 시계가 손목의 넓은 부위(손등에서 연이은 곳, 단축이 있는 부분)에서 양쪽 가(장축이 있는 부분)로 이동하면서 손목을 죄는 문제를 일으킨다. 살갗은 손목의 뼈보다 뒤쳐져 따라 회전하고 덜 회전하기 때문에 손목시계의 착용자가 왼팔을 내린 위치에서 손목을 들고 손목을 오른쪽으로 최대한 회전시켜 시계를 볼려고 할 때 시계의 위치는 손목을 돌린 것보다는 덜 회전하여 시야에서 멀리 있게 한다. 이들은 모두 시계줄이 손목시계를 착용하는 손목의 구조적인 특성을 반영하지 않고 있기 때문에 오는 것이다. 그렇기 때문에 손목시계의 착용자들은 많은 불편을 감수해 왔어야만 하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 시계줄을 만듬에 있어서 손목의 구조적인 특성을 반영하여 종래의 손목시계의 시계줄이 야기하는 불편을 제거할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 시계줄이 손목시계가 착용자의 눈에 가깝게 다가오고 보기 좋은 각도를 이룰 수 있도록 하는 기능성을 제공하는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 형상기억합금을 사용한 선재(線材)나 판재(板材)를 손목시계를 손목에 자연스럽게 착용했을 때 시계줄이 이루는 것과 같은 모양으로 제작하여 시계줄 속에 삽입하는 방법을 사용한다.

형상기억합금은 실온(또는 저온)에서 변형시켜도 가열하면 변형 전의 형태로 되돌아가는 성질이 있는 합금이다. 이는 모상(母相)에서 형성된 합금이 다른 상에 있을 때 변형을 받더라도, 모상으로 되돌리면 형상이 다시 원래로 되돌아가는 성질을 가졌기 때문이다. 즉 이 합금은 형상기억효과(shape memory effect)를 갖는다. 이런 종류의 합금은 형상기억 외에 큰 탄성(彈性)과 뛰어난 진동흡수성 등을 갖는다. 사람이 직접 작업하기 어려운 위치에 있는 튜브나 파이프의 조이기와 접속, 전원(電源)의 조인트, 온도제어기, 로봇, 의료용 재료(치열교정 ·생체내 클립 등), 우주 ·원자력공업, 집적회로 등의 조립작업에 쓰인다.

형상기억합금의 큰 탄성과 손목에 시계를 착용하였을 때의 모양으로 선재 또 는 판재의 삽입물을 제작하여 시계줄에 끼움으로써 종래의 가죽 시계줄이 손목을 세게 누르기나 불안정하게 돌아가려고 하는 문제는 해결된다. 체인줄을 사용할 경우에는 시계줄이 손목에 감기고 죄는 것도 함께 해결할 수 있다.

도 1에서 손목 부위의 살갗(1)은 성인 남자의 경우 손의 엎침과 뒤침 운동에 따라 1.5 센티미터(7) 정도 움직임을 볼 수 있다. 이 움직임은 뼈에 대한 상대적인 움직임을 말한다. 일반적으로 손목시계의 위치로서 손등과 이어진 손목 부위의 넓고 평평한 곳이 선호된다고 할 때, 이러한 장소는 손목의 뼈인 노뼈(3)와 자뼈(5)와의 중앙인데, 이러한 위치에 대한 인식은 두 뼈들과의 상대적인 위치라고 할 수 있다. 그러나 살갗(1)은 손의 엎침과 뒤침에 따라 노뼈(3)와 자뼈(5)와의 상대적인 위치가 변하고, 시계는 살갗의 움직임에 따라 움직이므로 시계의 두 뼈에 대한 상대적인 위치는 살갗의 움직임과 함께 변한다고 할 수 있다.

도 2는 손목을 좌와 우로 최대한 돌릴 수 있는 중앙의 위치에 있을 때에 시계를 착용한 모습이다. 가죽 시계줄과 같이 원래 곧게 만들어진 시계줄을 착용하였을 경우에 손목의 양쪽(18, 19)에 많은 압력을 받으며, 시계는 사람의 움직임과 시간 경과에 따라 그림에서 보이는 위치에서 안정적으로 있기 보다는 좌 또는 우로 돌아가 버리기 쉽다. 이것은 손목의 타원형, 시계줄의 곧음과 탄력성으로 인하여 오는 것인데 도 17과 도 18에서 그림으로 설명하였다.

도 3은 손목을 오른쪽으로 최대한 돌렸을 때를 그린 것이다. 이 때 손목의 살갗(25)은 뼈를 중심으로 볼 때 왼쪽으로 돌아 움직이게(27) 된다. 종래의 시계줄은 도 5와 같이 시계가 살갗과 함께 돌아 움직이다가 손목의 장축 한 모서리에 시 계가 걸려 더 돌지 못하고 손목을 세게 압박하게 된다. 손목시계 착용자들은 이러한 경우에 대개 손목시계를 다른 손으로 잡고 돌려서 도 3과 같이 만든다. 시계를 왼쪽 손목에 착용하였을 때에 시계가 살갗과 함께 되돌아가는 현상은 손목을 돌린 것보다 시계가 덜 회전하여 눈으로 보기에 나쁘게 만든다. 즉 눈에서 멀리 있고 보는 각도가 나쁜 것이다. 뼈와 같은 각도로 충분히 회전하는 편이 보기에 좋을 것이다. 본 발명에 의한 시계줄은 뼈와 같은 각도로 시계를 충분히 회전하게 해준다. 종래의 시계줄은 살갗의 움직임에 따라 움직인다면, 본 발명에 의한 시계줄은 뼈의 움직임에 따라 움직인다고 할 수 있다.

도 4는 손목을 오른쪽으로 돌렸을 때 시계줄의 모양이 도 3에서 도 5로 변경되지 않는다면 어떻게 될 것인가를 알아보기 위해 도 3에서 보인 시계와 시계줄을 간단히 회전시켜 손목과 겹쳐 그린 것이다. 여기서 보이는 것처럼 손목과 시계줄의 모양은 분명한 차이를 보이고 있어, 손목을 돌릴 때 도 3의 형태로 갈 수 밖에 없음을 알 수 있다. 시계줄의 모양이 도 3에서 도 5와 같이 변경이 되지 않는다면 손목을 돌리기 시작하는 순간부터 살갗과 시계줄 사이에는 미끄러짐이 발생하여 시계와 시계줄은 도 3과 같은 모양을 유지하고 있으면서 살갗만 돌아(27) 움직이게 된다. 만일 살갗이 시계와 시계줄에 달라 붙어 쉽게 미끄러지지 못하면 시계와 시계줄에 접한 살갗은 시계와 시계줄을 따라 움직이고, 그 대신 시계와 시계줄과 인접한 살갗에서 더 많은 당김과 늘어짐이 있게 된다. 그러나 이것은 사람의 움직임과 시간 경과에 따라 달라 붙었던 것은 떨어지고 차츰 시계줄과 살갗 사이에 미끄러짐이 발생하여 시계와 시계줄에 인접한 살갗에서의 "더 많은 당김과 늘어짐"은 해소 된다.

도 6은 도 2의 손목을 왼쪽으로 최대한 돌렸을 때를 그린 것이다.이 때 손목의 살갗(55)은 뼈를 중심으로 볼 때 오른쪽으로 돌아 움직이게(57) 된다. 종래의 시계줄은 도 8과 같이 시계가 살갗과 함께 돌아 움직이다가 손목의 장축 한 모서리에 시계가 걸려 더 돌지 못하고 손목을 세게 압박하게 된다. 손목시계 착용자들은 이러한 경우에 대개 손목시계를 다른 손으로 잡고 돌려서 도 6과 같이 만든다.

도 7는 손목을 왼쪽으로 돌렸을 때 시계줄의 모양이 도 6에서 도 8로 변경되지 않는다면 어떻게 될 것인가를 알아보기 위해 도 6에서 보인 시계와 시계줄을 간단히 회전시켜 손목과 겹쳐 그린 것이다. 여기서 보이는 것처럼 손목과 시계줄의 모양은 분명한 차이를 보이고 있어, 손목을 돌릴 때 도 6의 형태로 갈 수 밖에 없음을 알 수 있다. 시계줄의 모양이 도 6에서 도 8와 같이 변경이 되지 않는다면 손목을 돌리기 시작하는 순간부터 살갗과 시계줄 사이에는 미끄러짐이 발생하여 시계와 시계줄은 도 6과 같은 모양을 유지하고 있으면서 살갗만 돌아(57) 움직이게 된다. 만일 살갗이 시계와 시계줄에 달라 붙어 쉽게 미끄러지지 못하면 시계와 시계줄에 접한 살갗은 시계와 시계줄을 따라 움직이고, 그 대신 시계와 시계줄과 인접한 살갗에서 더 많은 당김과 늘어짐이 있게 된다. 그러나 이것은 사람의 움직임과 시간 경과에 따라 달라 붙었던 것은 떨어지고 차츰 시계줄과 살갗 사이에 미끄러짐이 발생하여 시계와 시계줄에 인접한 살갗에서의 "더 많은 당김과 늘어짐"은 해소된다.

도 9와 도 10은 가죽 시계줄을 만들 때에 외피(83, 97)와 내피(87, 93) 사이 에 각각 두 가닥의 선(線)형 형상기억합금(85, 86, 95, 96)을 삽입하여 붙이는 것을 그린 것이다. 형상기억합금의 모양은 시계를 착용했을 때의 모양 그대로 만들어 진다. 사람마다 손목의 크기가 다르므로 손목의 크기에 따라 다양하게 제작된 형상기억합금이 들어간 시계줄이 필요하다.

도 11과 도 12는 가죽 시계줄을 만들 때에 외피(103, 117)와 내피(107, 113) 사이에 각각 한 장의 판(板)형 형상기억합금(105, 115)을 삽입하여 붙이는 것을 그린 것이다. 형상기억합금의 모양은 시계를 착용했을 때의 모양 그대로 만들어진다.

도 13은 가죽 시계줄의 외피와 내피 사이에 형상기억합금이 들어간 시계줄이 시계와 함께 손목에 착용된 모양을 보여 주고 있다.

도 14는 체인줄의 일반적인 형태에서 각 체인의 고리(134, 135)에 구멍을 뚫고 선(線)형 형상기억합금(131, 132)을 삽입하여 체인을 만드는 것을 그린것이다.

도 15은 체인줄에 구멍을 뚫고 선재(線材) 형상기억합금(144, 148)을 넣은 시계줄이 시계와 함께 손목에 착용된 모양을 보여 주고 있다.

도 16은 종래의 체인줄이 손목에 땀이 났을 때 살갗에 달라 붙고 이것을 떼기 위해 시계줄을 손으로 집고(152) 돌리면 체인이 접히고(154) 감기면서 손목에 죄는 현상이 나타나는 것을 설명하기 위한 것이다. 도 15에 있는 체인은 잘 달라 붙지 않을 뿐만 아니라 체인이 접히고 감기거나 죄는 문제가 없게 된다.

도 17은 손목시계(161)와 시계줄(165)이 타원 기둥(163)에 매어져 있을 때에 시계줄(165)이 탄력성을 가지고 안쪽으로 누르고(167) 있으면 어떤 변화가 오는가를 설명하기 위한 그림이다.

도 18은 도 17에 있는 타원 기둥(163)에 조그만 진동이나 충격을 주면 손목시계(171)와 시계줄(175)이 타원 기둥(173)에서 회전(177)하여 안정된 상태로 가는 것을 설명하고 있다. 사람의 손목은 타원에 가깝기 때문에 이러한 모델이 손목에서도 적용되어 손목시계가 도 17과 같은 상태에서 안정적으로 있기 보다는 도 18과 같은 상태로 전이하기 쉽다.

형상기억합금은 스프링강으로 대체될 수 있으나 스프링강은 한 번 형태가 복원 한계를 넘어 일그러지면 다시 원상 복구가 힘든 반면, 형상기억합금은 원래의 형태로 복구가 쉬워 시계줄의 삽입물로서 더 좋은 소재이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 시계줄은 손목시계 착용자에게 손목에 올 수 있는 통증을 없애 주고, 시계줄이 땀에 의해 손목에 붙고 감기며 죄는 현상을 없애 줄 수 있다. (전통 복식에서 한말까지 사용되었던 등나무 줄기로 엮어서 적삼 밑에 받쳐 입던 등거리와 같은 효과를 볼 수 있는 것이다.) 그리고 손의 엎침과 뒤침 운동에 따라 시계와 시계줄이 손목을 따라 회전하다가 손목 살갗의 당김과 늘어짐에 의해 시계가 장축의 모서리에 걸려 감기는 문제를 없애 줄 수 있고, 손목뼈의 회전과 함께 시계가 충분히 회전하기 때문에 시계를 보는 데에도 편리해진다. 소재로서 사용하는 형상기억합금은 사용 중에 시계줄이 찌그러져도 착용 시에 다시 본래의 형상으로 돌아올 수 있게 한다. 이상과 같은 작용으로 손목시계의 사용자에게 많은 편리함을 제공할 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당 업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니 하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (4)

1. 가죽 형태의 시계줄에 있어서,

   피부에 접촉하는 내피;

   내피의 반대측에 구비되는 외피;

   상기 내부와 외피 사이에 설치되고, 손목의 형상에 대응되는 형상기억합금; 를 포함하여 구성되는 형상기억합금을 이용한 속목시계의 시계줄.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 형상기억합금은 두 가닥의 선형인 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 손목시계의 시계줄.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 형상기억합금은 판형인 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 손목시계의 시계줄.
4. 체인 형태의 시계줄에 있어서,

   양측으로 구멍이 뚫려 있는 다수의 고리;

   상기 고리의 구멍에 끼워져 체인을 형성하는 한 쌍의 선재; 를 포함하여 구성되고,

   상기 선재는 상기 시계줄이 손목의 형상에 대응되도록 형상기억합금인 것을 특징으로 하는 형상기억합금을 이용한 손목시계의 시계줄.

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