KR20200042570A - 스마트 의류용 커넥터 - Google Patents

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KR20200042570A
KR20200042570A KR1020180122687A KR20180122687A KR20200042570A KR 20200042570 A KR20200042570 A KR 20200042570A KR 1020180122687 A KR1020180122687 A KR 1020180122687A KR 20180122687 A KR20180122687 A KR 20180122687A KR 20200042570 A KR20200042570 A KR 20200042570A
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신선주
김현정
정재성
박영옥
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주식회사 좋은사람들
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    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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Abstract

본 발명의 스마트 의류용 커넥터는 복수의 통전섬유가 전기적으로 연결되고, 복수의 통전섬유의 끝부분이 고정되는 통전 섬유 고정부와, 링 형태이고 그 지름이 각각 다른 단자 패턴이 형성되는 단자패턴 형성부가 구비되는 PCB 유닛이 구비되는 제1커넥터와, 상기 제1커넥터에 탈부착 가능하게 장착되고 복수의 단자 패턴과 접촉되는 복수의 탄성 탄자핀이 구비되는 제2커넥터로 구성되어, 복수의 신호 연결선이 하나의 커넥터로 연결될 수 있고 제1커넥터와 제2커넥터의 방향성에 상관없이 신호 연결이 가능하다.

Description

스마트 의류용 커넥터{CONNECTOR FOR SMART CLOTHE}
본 발명은 인체의 체온이나 심박수 등 다양한 생체신호를 측정하는 생체신호 측정하는 스마트 의류의 전원 연결 및 신호 연결을 위한 스마트 의류용 커넥터에 관한 것이다.
IT 산업의 급속한 발달로 IT 제품을 소재로 한 융합 제품이 개발되고 있다. 섬유 산업에도 융합형 제품이 신규 수요를 창출하며 미래 시장을 주도할 것으로 전망되고 있으며, 섬유 산업에서의 이러한 융합형 제품들은 신호 전송이나 정보통신을 위한 전도성 소재를 기반으로 하고 있다.
이러한 융합형 제품들 중 생체신호 측정장치가 의류에 장착되어 신체의 심박수나 온도 등을 측정하여 착용자가 신체의 다양한 생체신호를 확인할 수 있도록 하는 생체신호 측정장치가 개발되고 있다.
종래의 스마트 의류용 커넥터는 등록특허공보 10-1481812(2015년 01월 06일)에 개시된 바와 같이, 복수의도전선이 연결되는 도전선부와, 도전선부가 삽입되고 제1돌출부가 형성되는 제1스냅 버튼과, 제2돌출부가 형성되고 제1돌출부에 삽입되는 함몰부가 형성되는 제1돌출부가 구비되는 제2스냅 버튼으로 구성된다.
이와 같은 종래의 스마트 의류용 커넥터는 스냅 버튼 방식으로 전원 및 신호가 연결되기 때문에 탈부착이 편리하지만 복수의 신호 연결시 복수의 스냅버튼을 설치해야되므로 구조가 복잡하고 복수의 스냅 버튼을 하나씩 탈부착해야 되므로 사용이 불편한 문제가 있다.
등록특허공보 10-1481812(2015년 01월 06일)
따라서, 본 발명의 목적은 스마트 의류의 신호 및 전원 연결시 탈부착이 가능하고 복수의 전원 및 신호 연결이 가능하며 제1커넥터와 제2커넥터의 방향성에 상관없이 신호 및 전원 연결이 가능한 스마트 의류용 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 통전섬유와 PCB 유닛 사이의 연결구조를 개선하여 PCB 유닛에 복수의 통전섬유가 분리되는 것을 방지할 수 있는 스마트 의류용 커넥터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 스마트 의류용 커넥터는 복수의 통전섬유가 전기적으로 연결되고, 복수의 통전섬유의 끝부분이 고정되는 통전 섬유 고정부와, 링 형태이고 그 지름이 각각 다른 단자 패턴이 형성되는 단자패턴 형성부가 구비되는 PCB 유닛이 구비되는 제1커넥터와, 상기 제1커넥터에 탈부착 가능하게 장착되고 복수의 단자 패턴과 접촉되는 복수의 탄성 탄자핀이 구비되는 제2커넥터를 포함한다.
상기 제1커넥터는 상기 PCB 유닛이 내장되는 커버와, PCB 유닛의 후면에 배치되어 자력에 의해 제1커넥터와 제2커넥터가 서로 고정되도록 자력이 작용하는 금속부재를 포함한다.
상기 통전섬유 고정부는 복수의 통전섬유가 삽입되는 복수의 삽입홀이 일정 간격으로 관통되게 형성되고, 복수의 통전 섬유의 끝부분이 각각 전도성 양면 테이프에 의해 접착되는 복수의 단자판이 상기 통전 섬유 고정부의 후면에 노출되게 형성될 수 있다.
상기 복수의 통전섬유는 상호 적층되어 상기 통전 섬유 고정부에 고정되고, 상기 통전섬유 고정부의 전면에서 삽입홀에 삽입되고 그 끝부분이 상기 통전섬유 고정부의 후면에 노출된 단자판에 부착되어, 직각으로 절곡되는 절곡부가 형성되어 통전섬유가 PCB 유닛에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2커넥터는 복수의 단자 패턴에 접촉되는 복수의 탄성 단자핀이 고정되는 바디부와, 상기 바디부의 후면에 삽입되어 제1커넥터의 금속부재와 자력이 작용하도록 하여 제1커넥터와 제2커넥터 사이를 고정하는 영구자석과, 상기 바디부가 고정되고 복수의 탄성 단자핀이 전기적으로 연결되는 PCB와, 상기 바디부의 전방에 고정되고 복수의 탄성 단자핀이 돌출되는 복수의 관통홀이 형성되는 커버부를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 제1커넥터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 제1커넥터의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 제1커넥터의 복수의 통전섬유와 PCB 유닛 사이의 결합구조를 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스마트 의류용 제2커넥터의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트 의류용 제2커넥터의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 스마트 의류용 제2커넥터가 제1커넥터에 결합된 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
본 발명의 스마트 의류는 신체에 입는 상의인 의류 본체와, 의류 본체에 의해 부착되어 신체의 각종 생체신호를 감지하는 복수의 센싱부와, 복수의 센싱부와 전기적으로 연결되고 의류 본체에 부착되는 본체부와, 본체부에 탈부착되고 전기적으로 연결되는 측정기기와, 의류 본체에 장착되고 본체부와 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 배터리와, 센싱부, 본체부, 측정기기 및 배터리 사이 중 적어도 하나를 탈부착 가능하게 연결하여 신호 및 전원을 연결하는 커넥터를 포함한다.
센싱부는 심장에 가깝게 배치되어 심박수를 감지하는 심박수 센싱부와, 신체의 온도를 감지하는 신체온도 센싱부와, 야외 활동 중 외부 온도를 감지하는 외부온도 센싱부 등을 포함할 수 있다.
배터리와, 센싱부, 본체부, 측정기기 및 배터리 사이는 통전 섬유에 의해 전기적으로 연결되고 통전 섬유는 커넥터에 장착되어 탈부착 가능하게 연결한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 의류용 커넥터의 측면도이다.
일 실시예에 따른 커넥터는 도 1 및 도 2를 참조하면, 복수의 통전섬유(62,64,66)가 연결되는 제1커넥터(10)와, 제1커넥터(10)에 탈부착 가능하게 장착되고 신호 연결 및 전원 연결이 이루어지는 제2커넥터(20)를 포함한다.
제1커넥터(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 통전섬유(62,64,66)가 전기적으로 연결되도록 고정되고 복수의 단자 패턴(42,44,46)이 형성되는 PCB 유닛(14)과, PCB 유닛(14)이 장착되는 후방 커버(12)와, 후방 커버(12)에 내장되어 자력에 의해 제1커넥터(10)와 제2커넥터(20)가 고정되도록 자력이 작용하는 금속부재(18)와, 후방 커버(12)의 전방에 고정되는 전방 커버(16)를 포함한다.
PCB 유닛(14)은 원판 형태로 형성되어 전면에 원형 링 형태이고 지름이 다르게 형성되는 복수의 단자 패턴(42,44,46)이 형성되는 단자 패턴 형성부(36)와, 단자 패턴 형성부(36)에서 직선 형태로 연장되고 복수의 통전섬유(62,64,66)가 고정됨과 아울러 전기적으로 연결되는 통전섬유 고정부(38)를 포함한다.
단자 패턴(42,44,46)은 PCB 유닛(14)의 단자 패턴 형성부(36)의 전면에 원형 링 형태로 형성되고, 최외각에 배치되는 제1단자 패턴(42)과, 제1단자 패턴(42)의 내측에 일정 간격을 두고 배치되는 제2단자 패턴(44)과, 제2단자 패턴(44)의 내면에 배치되는 제3단자 패턴(46)을 포함한다.
통전섬유 고정부(38)는 복수의 통전섬유(62,64,66)가 삽입되는 복수의 삽입홀(78)이 일정 간격으로 관통되게 형성되고, PCB 유닛(14)의 후면에는 통전 섬유(62,64,66)가 각각 전기적으로 연결되는 복수의 단자판(72,74,76)이 노출되게 형성되며, 통전섬유(62,64,66)는 복수의 단자판(72,74,76)에 각각 전도성 양면 테이프에 의해 고정될 수 있다.
통전섬유(62,64,66)는 PCB 유닛(14)의 전면에서 삽입홀(78)을 통과하고, PCB 유닛(14)의 후면에 위치되도록 그 끝부분에는 절곡부(68)가 형성되고, 통전섬유(62,64,66)의 끝부분은 PCB 유닛(14)의 후면에 노출되는 단자판(72,74,76)에 각각 전도성 양면 테이프에 의해 고정된다. 이때 통전섬유(62,64,66)는 삽입홀(78)을 통과하면서 절곡부(68)가 형성되기 때문에 통전섬유(62,64,66)가 삽입홀(78)에 걸림되어 통전섬유(62,64,66)와 PCB 유닛(14) 사이가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
통전섬유(62,64,66)는 일 예로, PCB 유닛(14)의 통전섬유 고정부(38)의 하측에 연결되는 제1통전섬유(62)와, 제1통전섬유의 상측에 일정 간격으로 두고 연결되는 제2통전섬유(64)와, 제2통전섬유(64)의 상측에 일정 간격을 두고 연결되는 제3통전섬유(66)를 포함하고, 복수의 통전섬유(62,64,66)는 서로 적층되어 배치되며, 단자판(72,74,76)은 제1통전섬유(62)와 연결되는 제1단자판(72)과, 제2통전섬유가 연결되는 제2단자판(74)과, 제3통전섬유(66)가 연결되는 제3단자판(76)을 포함한다.
제1단자판(72)은 PCB 유닛(14)의 내부에서 제1단자 패턴(42)과 전기적으로 연결되고, 제2단자판(74)은 제2단자 패턴(44)과 전기적으로 연결되며, 제3단자판(76)은 제3단자 패턴(46)과 전기적으로 연결된다.
통전섬유 고정부(38)에는 실리콘 몰드(80)를 형성하여 단자판(72,74,76)이 매립되고 단자판(72,74,76)과 통전섬유(62,64,66) 사이를 고정한다.
후방 커버(12)는 원판 형태로 형성되는 금속부재(18)와, PCB 유닛(14)의 단자 패턴 형성부(36)가 삽입되도록 원형으로 형성되는 제1커버부(32)와, 제1커버부(32)의 측면에 직선으로 연장되어 PCB 유닛(14)의 통전섬유 고정부(38)가 삽입되는 제2커버부(34)를 포함한다.
그리고, 전방 커버(16)는 PCB 유닛(14)의 단자 패턴(42,44,46)이 외부로 노출되도록 원형 링 형태로 형성되어 후방 커버(12)의 제1커버부(32)에 고정되는 제3커버부(52)와, 제3커버부(52)에서 연장되어 제2커버부(34)에 고정되는 제4커버부(54)를 포함한다.
이와 같이, 단자 패턴(42,44,46)이 원형 링 형태이고, 지름이 서로 다르게 복수로 형성되므로 복수의 통전섬유(62,64,66)의 전기적인 연결이 가능하고, 방향성에 상관없이 제2커넥터(20)와 접속이 이루어질 수 있다.
제1실시예에 따른 제2커넥터(20)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1커넥터(10)의 복수의 단자 패턴(42,44,46)에 접촉되는 복수의 탄성 단자핀(90)이 고정되는 바디부(22)와, 바디부(22)의 후면에 삽입되어 제1커넥터(10)의 금속부재(18)와 자력이 작용하도록 하여 제1커넥터(10)와 제2커넥터(20) 사이를 고정하는 영구자석(28)과, 바디부(22)가 고정되고 복수의 탄성 단자핀(90)이 전기적으로 연결되는 PCB(26)와, 바디부(22)의 전방에 고정되고 복수의 탄성 단자핀(90)이 돌출되는 복수의 관통홀(108)이 형성되는 커버부(24)를 포함한다.
복수의 탄성 단자핀(90)은 PCB(26)에 형성되는 고정홀(106)에 고정됨과 아울러 전기적으로 연결되며, 커버부(24)의 관통홀(108)을 통과하여 전방으로 돌출되어 단자 패턴에 접촉되는 탄성 접촉부(112)가 형성된다.
이러한 복수의 탄성 단자핀(90)은 커버부(24)에 반지름 방향으로 배열되고 제1단자 패턴(42)에 접촉되는 제1단자핀(92)과, 제2단자 패턴(44)에 접촉되는 제2단자핀(94)과, 중앙에 배열되어 제3단자 패턴(46)에 접촉되는 제3단자핀(96)과, 접지를 위한 제4단자핀(98)을 포함할 수 있다.
바디부(22)는 복수의 탄성 단자핀(90)이 서로 이격된 상태로 고정되는 단자핀 고정부(102)가 형성되고, 그 하면이 PCB(26)에 고정된다.
커버부(24)에는 제1커넥터(10)에 삽입되는 원형의 돌출부(110)가 형성된다.
이와 같이, 제1커넥터(10)에는 지름이 각기 다른 원형 링 형태의 단자패턴(412,44,46)이 복수로 형성되고 제2커네터(20)에는 복수의 탄성 단자핀(90)이 반지름 방향으로 배열되어 제1커넥터(10)에 제2커넥터(20)를 삽입하면 복수의 단자패턴(42,44,46)과 복수의 탄성 단자핀(90)이 접촉되어 전원 연결이 이루어지고, 제2커넥터(20)의 삽입되는 방향에 상관없이 제2커넥터(20)를 제1커넥터(10)에 삽입하면 전원 연결이 이루어지므로 사용이 편리하다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 제2커넥터의 분해 사시도이다.
제2실시예에 따른 제2커넥터(120)는 도 6에 도시된 바와 같이, 의류 본체(150)에 고정되는 전방 바디(132)와, 전방 바디(132)에 삽입되고 복수의 탄성 단자핀(90)이 장착되는 중간 바디(126)와, 중간 바디(126)에 고정되고 복수의 탄성 단자핀(162)이 전기적으로 연결되며 복수의 통전섬유(130)가 연결되는 PCB 유닛(128)과, PCB 유닛(128)의 후방에 배치되어 자력을 발생하는 영구자석(124)과, PCB 유닛(128)의 후방에 배치되어 전방 바디(132)에 고정되는 후방 바디(122)를 포함한다.
전방 바디(132)는 그 전면에 복수의 탄성 단자핀(162)이 돌출되는 복수의 관통홀(134)이 슬롯 형태로 형성되고, 전방 바디(132)에는 의류 본체(150)에 형성되는 장착홀(156)에 삽입되는 제1돌출부(152)가 형성되고, 제1돌출부(152)의 전방에는 제1돌출부(152)에 비해 지름이 작게 형성되어 제1커넥터(10)에 삽입되는 제2돌출부(154)가 형성된다.
전방 바디(132)의 제1돌출부(152)를 의류 본체(110)의 장착홀(156)에 삽입한 후 고정 링(140)을 제1돌출부(152)에 둘레방향으로 형성되는 걸림턱(158)에 걸림하면 전방 바디(132)가 의류 본체(150)에 고정된다.
복수의 탄성 단자핀(162)은 전방 바디(132)의 전면에 반지름 방향으로 일정 간격으로 돌출되어 제1커넥터(10)가 삽입되면 제1커넥터(10)의 방향성에 상관없이 복수의 탄성 단자핀(90)의 접촉이 이루어진다.
전방 바디(132)의 일측에는 PCB를 보호하는 PCB 덮개부(138)가 일체로 형성된다.
이와 같이, 전방 바디(132)를 의류 본체(150)에 형성되는 장착홀(156)에 삽입한 후 고정 링(140)을 걸림턱(158)에 걸림하면 제2커넥터(20)가 의류 본체(150)에 고정되기 때문에 고정 작업이 쉽고 편리하다.
중간 바디(126)는 복수의 탄성 탄자핀(90)이 고정되는 단자핀 고정부(160)가 형성되고, 그 후면에 PCB 유닛(130)이 고정된다.
PCB 유닛(130)은 복수의 탄성 단자핀(162)이 고정되고 전기적으로 연결되는 단자핀 연결부(142)와, 단자핀 연결부(142)에서 직선으로 연장되어 복수의 통전섬유(130)가 고정되고 전기적으로 연결되는 통전섬유 연결부(144)를 포함한다.
복수의 탄성 단자핀(162)은 제1실시예에서 설명한 복수의 탄성 단자핀과 동일한 구조이고, 복수의 통전섬유(130)와 PCB 유닛(128) 사이의 연결구조 역시 위의 제1커넥터(10)에서 설명한 복수의 통전섬유가 PCB 유닛에 연결되는 구조와 동일하다.
이와 같은 제2실시예에 따른 제2커넥터(120)는 섬유 본체에 고정되고 섬유 본체에 장착되는 복수의 센싱부와 통전섬유에 의해 전기적으로 연결된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 제1커넥터 12: 후방 커버
14: PCB 유닛 16: 전방 커버
18: 금속부재 20: 제2커넥터
42,44,46: 단자 패턴 62,64,66: 통전섬유
72,74,76: 단자판 90: 탄성 단자핀

Claims (8)

  1. 복수의 통전섬유가 전기적으로 연결되고, 복수의 통전섬유의 끝부분이 고정되는 통전 섬유 고정부와, 링 형태이고 그 지름이 각각 다른 단자 패턴이 형성되는 단자패턴 형성부가 구비되는 PCB 유닛이 구비되는 제1커넥터; 및
    상기 제1커넥터에 탈부착 가능하게 장착되고 복수의 단자 패턴과 접촉되는 복수의 탄성 탄자핀이 구비되는 제2커넥터를 포함하는 스마트 의류용 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1커넥터는 상기 PCB 유닛이 내장되는 커버와, PCB 유닛의 후면에 배치되어 자력에 의해 제1커넥터와 제2커넥터가 서로 고정되도록 자력이 작용하는 금속부재를 포함하는 스마트 의류용 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통전섬유 고정부는 복수의 통전섬유가 삽입되는 복수의 삽입홀이 일정 간격으로 관통되게 형성되고, 복수의 통전 섬유의 끝부분이 각각 전도성 양면 테이프에 의해 접착되는 복수의 단자판이 상기 통전 섬유 고정부의 후면에 노출되게 형성되는 스마트 의류용 커넥터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 통전섬유는 상호 적층되어 상기 통전 섬유 고정부에 고정되고, 상기 통전섬유 고정부의 전면에서 삽입홀에 삽입되고 그 끝부분이 상기 통전섬유 고정부의 후면에 노출된 단자판에 부착되어, 직각으로 절곡되는 절곡부가 형성되어 통전섬유가 PCB 유닛에서 이탈되는 것을 방지하는 스마트 의류용 커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2커넥터는 복수의 단자 패턴에 접촉되는 복수의 탄성 단자핀이 고정되는 바디부;
    상기 바디부의 후면에 삽입되어 제1커넥터의 금속부재와 자력이 작용하도록 하여 제1커넥터와 제2커넥터 사이를 고정하는 영구자석;
    상기 바디부가 고정되고 복수의 탄성 단자핀이 전기적으로 연결되는 PCB; 및
    상기 바디부의 전방에 고정되고 복수의 탄성 단자핀이 돌출되는 복수의 관통홀이 형성되는 커버부를 포함하는 스마트 의류용 커넥터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수의 탄성 단자핀은 상기 커버부의 전면에 반지름 방향으로 돌출되는 스마트 의류용 커넥터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2커넥터는 의류 본체에 고정되는 전방 바디;
    상기 전방 바디에 삽입되고 복수의 탄성 단자핀이 장착되는 중간 바디;
    상기 중간 바디에 고정되고 복수의 탄성 단자핀이 전기적으로 연결되며 복수의 통전섬유가 전기적으로 연결됨과 아울러 고정되는 PCB 유닛;
    상기 PCB 유닛의 후방에 배치되어 자력을 발생하는 영구자석; 및
    PCB 유닛(128)의 후방에 배치되어 전방 바디에 고정되는 후방 바디를 포함하는 스마트 의류용 커넥터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 PCB 유닛은 상기 중간 바디의 후면에 고정되고 상기 복수의 탄성 단자핀이 고정되는 단자핀 고정부; 및
    상기 단자핀 고정부에서 연장되고 상기 복수의 통전섬유가 일정 간격으로 고정되는 통전섬유 고정부를 포함하는 스마트 의류용 커넥터.

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