KR20230152262A - 전도성 탄성체를 포함하는 전기적 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스 - Google Patents

전도성 탄성체를 포함하는 전기적 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스 Download PDF

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    • H01B3/48—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances fibrous materials

Abstract

전도성 탄성체를 포함하여 전도사와의 부착성과 밀착성, 그리고 전기 전도도가 향상된 전기적 접속을 위한 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스가 제공된다. 상기 커넥터는 돌기를 갖는 제1 피스; 상기 제1 피스 상에 배치되고, 돌기가 삽입되는 끼움공을 갖는 제2 피스; 및 상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 개재되고, 상기 돌기가 삽입되는 관통홀을 갖는 전도성 탄성체를 포함한다.

Description

전도성 탄성체를 포함하는 전기적 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스{ELECTRICAL CONNECTOR INCLUDING CONDUCTIVE ELASTOMER AND WEARABLE DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 전기적 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다. 상세하게는, 전도성 탄성체를 포함하여 전도사와의 부착성과 밀착성, 그리고 전기 전도도가 향상된 전기적 접속을 위한 커넥터 및 이를 포함하는 웨어러블 디바이스에 관한 것이다.
최근 웨어러블 디바이스와 같이 사용자가 전자적 디바이스를 손에 들고 관리 조작하지 않고도, 일상 생활 중에서 자연스럽게 편의 기능을 제공하는 기술에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 대표적인 웨어러블 디바이스로 안경, 시계, 팔찌, 반지 등의 형태를 갖는 전자적 디바이스가 개발되고 있다.
그러나 이들은 여전히 사용자가 사용에 대한 의지를 가지고 착용해야만 하는 번거로움이 한계로 작용하고 있으며, 이러한 이유로 종래 형태의 웨어러블 디바이스 외에, 의류나 의복 자체가 외부 신호를 감지하거나 반응할 수 있는 스마트 웨어 형태의 웨어러블 디바이스에 대한 관심이 점차 증가하고 있다. 이와 같은 스마트 웨어는 신체의 생체 신호를 모니터링하거나 생물학적 상태를 확인하고, 또는 주변의 외부 환경적 요인을 감지하는데 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
KR 10-2019-0057812 A (특허문헌 2) KR 10-2276614 B1 (특허문헌 3) KR 10-2276605 B1 (특허문헌 4) KR 10-2019-0057811 A (특허문헌 5) KR 10-2019-0057815 A (특허문헌 6) KR 10-2019-0057813 A (특허문헌 7) KR 10-2317323 B1 (특허문헌 8) KR 10-1745760 B1 (특허문헌 9) KR 10-2053907 B1 (특허문헌 10) KR 10-1481812 B1 (특허문헌 11) 10-2018-0039392 A
스마트 웨어는 종래의 직물 내지는 섬유 형태의 의류 상에 전기의 도전 라인을 일체화하는 방향으로 연구가 이루어지고 있다. 스마트 웨어의 도전 라인을 형성하는 한가지 방법으로 전도성 섬유사를 이용하는 것을 고려해볼 수 있다.
그러나 전도성 섬유사는 매우 얇은 한가닥의 실 형태인 물리적 특성으로 인해 복수의 전도성 섬유사 간에, 또는 전도성 섬유사와 다른 전자적 장치(예컨대, 회로 기판) 간에 직접적인 전기적 접속이 어려운 문제가 있다. 특히 의류 원단이 복수의 층으로 이루어지는 경우, 각 층들의 전도성 섬유사 간의 전기적 접속이 요구될 수 있다. 이를 위해 전기적 커넥터를 이용하는 방법을 고려할 수 있다.
전기적 커넥터는 커넥터와 다른 전자적 장치 간의 접속을 상대적으로 용이하게 구성할 수 있지만, 전기적 커넥터와 전도성 섬유사 간의 접속 문제는 여전히 존재한다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전도성 섬유사와 기계적 체결이 용이하면서 접속 부위에서의 전기적 저항 상승을 방지할 수 있는 커넥터를 제공하는 것이다. 특히, 의류의 신축 과정에서 전도성 섬유사에 강한 인장력이 가해지는 경우에도 접속 구조를 안정적으로 유지할 수 있는 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기의 커넥터를 이용한 웨어러블 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 어느 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터, 또는 전기적 접속 구조는 돌기를 갖는 제1 피스; 상기 제1 피스 상에 배치되고, 돌기가 삽입되는 끼움공을 갖는 제2 피스; 및 상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 개재되고, 상기 돌기가 삽입되는 관통홀을 갖는 전도성 탄성체를 포함한다.
몇몇 실시예에서 상기 커넥터는, 상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 적어도 부분적으로 개재되고, 상기 전도성 탄성체와 맞닿는 전도성 섬유사를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 탄성체는 상기 제1 피스, 제2 피스 및 전도성 섬유사와 맞닿되, 상기 전도성 탄성체는 상기 돌기의 측면과 접촉할 수 있다.
상기 전도성 탄성체는 고분자에 분산된 전도성 입자를 포함하여, 2.00×105Pa 내지 1.00×104Pa의 탄성 계수를 가질 수 있다.
또, 상기 전도성 탄성체는 10.0% 내지 20.0%의 압축률을 가질 수 있다.
상기 전도성 섬유사는, 돌기를 갖는 상기 제1 피스와 전도성 탄성체 사이에 개재되고, 상기 제1 피스는 전기 전도성을 갖고, 상기 제2 피스는 전기 절연성을 가질 수 있다.
상기 제2 피스의 끼움공은 관통공이고, 상기 제1 피스의 돌기는 상기 끼움공을 관통하여 제2 피스의 상부로 노출될 수 있다.
상기 돌기는 상기 전도성 섬유사가 수평 방향으로 삽입되는 돌기 홀을 가질 수 있다.
또, 상기 전도성 섬유사와 전도성 탄성체, 및 상기 전도성 섬유사와 제1 피스는 서로 융착되지 않고 물리적 경계를 이루며 존재할 수 있다.
또한 상기 제2 피스는, 상기 전도성 탄성체의 측면 및 제1 피스의 측면을 커버할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 상기 커넥터는 제2 피스 상에 배치되고, 제2 피스의 돌기가 삽입되는 끼움공을 갖는 제3 피스; 및 상기 제2 피스와 제3 피스 사이에 개재되고, 상기 제2 피스의 돌기가 삽입되는 제2 전도성 탄성체를 더 포함할 수 있다.
이 때 상기 전도성 탄성체와 상기 제2 전도성 탄성체는 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 어느 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 디바이스는 전도성 섬유사로 형성된 전도성 패턴을 갖는 베이스; 상기 베이스 상에 배치되고, 돌기를 갖는 제1 피스; 상기 제1 피스 상에 배치되고 돌기가 삽입되는 끼움공을 갖는 제2 피스; 및 상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 개재되고, 상기 돌기가 삽입되는 관통홀을 갖는 전도성 탄성체를 포함한다.
상기 전도성 섬유사는 베이스를 이루는 직물과 함께 직조될 수 있다.
또, 상기 전도성 섬유사는 적어도 부분적으로 상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 개재될 수 있다.
몇몇 실시예에서 상기 웨어러블 디바이스는 상기 제1 피스 및/또는 제2 피스와 전기적으로 연결되는 전기적 디바이스를 더 포함할 수 있다.
상기 전도성 패턴은 전기적 디바이스가 제공하거나 전기적 디바이스에 제공하는 전기적 신호의 도전 경로로 기능할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 이격된 두개의 피스 사이에 개재된 전도성 탄성체를 포함하여 피스 사이에 삽입된 전도성 섬유사를 안정적으로 지지할 수 있다. 즉, 전도성 탄성체가 갖는 점착성 내지는 점성, 그리고 높은 밀착성을 이용해 전도성 섬유사에 강한 인장력이 가해지는 경우에도 전도성 섬유사가 이탈되는 등의 손상을 방지할 수 있다.
또한 피스와 전도성 섬유사 간의 납땜 등 물리적 일체화를 위한 공정을 생략할 수 있어 제조 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 커넥터의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.
도 4 내지 도 11은 각각 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 커넥터의 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.
본 명세서에서, 구성요소를 지칭함에 있어 '제1 구성요소', '제2 구성요소', '제1-1 구성요소' 등과 같이 서수적 수식어는 어느 구성요소와 다른 구성요소를 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다. 따라서 이하에서 지칭되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 제2 구성요소로 바꾸어 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 어느 실시예에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 다른 실시예에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 다른 예를 들어, 발명의 설명에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 청구항에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있음은 물론이다.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 용어 '섬유(fiber)' 또는 '실' 또는 '사(yarn or thread)'는 천연 또는 인조의 가늘고 긴 섬유 고분자 물질을 통칭하며, 한가닥 또는 복수의 연속된 장섬유(長纖維)인 필라멘트(filament), 짧은 단섬유(短纖維)들을 서로 꼬여서 만든 방적사(staple)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
또, 다르게 정의되지 않는 한 용어 '전도사' '도전사' 또는 '전도성 섬유(conductive fiber)'는 전기 전도성을 갖는 섬유 소재를 통칭하며, 전도성 섬유들만의 조합, 또는 도전사와 비도전사의 합사, 또는 전도성 물질로 도금된 비도전사 등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 커넥터의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(11)는 서로 대향하는 제1 피스(100)와 제2 피스(200), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300) 및 전도성 섬유사(400)를 포함하고, 베이스(450)를 더 포함할 수 있다.
제1 피스(100)와 제2 피스(200)는 커넥터(11)의 본체를 이루는 부분일 수 있다. 제1 피스(100)와 제2 피스(200)는 각각 전기 전도성을 갖거나, 또는 적어도 일부는 전기 절연성을 가질 수 있다. 제1 피스(100)와 제2 피스(200)는 각각 버튼 또는 캡 등으로 지칭될 수도 있다.
제1 피스(100)는 하부 피스 내지는 하부 버튼에 해당할 수 있다. 제1 피스(100)는 상측으로 돌출된 끼움 돌기(100p)를 가질 수 있다. 돌기(100p)는 후술할 제2 피스(200)의 끼움공(200h)에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 제1 피스(100)는 전기 전도성을 가지고 전도성 섬유사(400)와 전기적으로 도통될 수 있다.
제1 피스(100)는 베이스(450) 상에 배치될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 피스(100)는 베이스(450) 상에 고정되지 않고 독립적으로 존재할 수도 있다.
제2 피스(200)는 상부 피스 내지는 상부 버튼에 해당할 수 있다. 제2 피스(200)는 전기 전도성을 갖거나, 전기 절연성을 가질 수 있다.
제2 피스(200)는 끼움공(200h)을 가질 수 있다. 도 1 등은 끼움공(200h)이 제2 피스(200)를 제3 방향(Z)으로 관통하는 관통공 형상인 경우를 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며 다른 실시예에서 끼움공(200h)은 제2 피스(200)의 하면 측으로부터 상측으로 함몰되되, 제2 피스(200)를 관통하지 않는 홈 내지는 그루브 형상일 수도 있다.
제2 피스(200)의 끼움공(200h)에는 제1 피스(100)의 돌기(100p)가 삽입되어 제1 피스(100)와 제2 피스(200)가 체결될 수 있다. 도 2는 돌기(100p)의 외측면 및 끼움공(200h)의 내측면이 평평한 경우를 예시하고 있으나, 돌기(100p)와 끼움공(200h)은 서로 간의 체결을 통해 제1 피스(100)와 제2 피스(200)가 서로 단단히 고정될 수 있도록 구성된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 제1 피스(100)와 제2 피스(200) 간의 거리 및/또는 커넥터(11)의 전체적인 제3 방향(Z)으로의 두께가 유지될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 피스(100)의 돌기(100p)와 제2 피스(200)의 끼움공(200h) 간의 결합을 통해 제1 피스(100)의 상면과 제2 피스(200)의 하면 간의 이격 거리, 또는 제1 피스(100)의 하면과 제2 피스(200)의 상면 간의 이격 거리는 대략 일정하게 유지될 수 있다.
제1 피스(100)와 제2 피스(200) 사이에는 전도성 탄성체(300)가 배치될 수 있다. 전도성 탄성체(300)는 소정의 탄성과 전기 전도성을 갖는 구성요소일 수 있다.
전도성 탄성체(300)는 관통홀(300h)을 가질 수 있다. 제1 피스(100)의 돌기(100p)는 전도성 탄성체(300)의 관통홀(300h)을 관통할 수 있다. 즉, 관통홀(300h)에는 돌기(100p)가 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 전도성 탄성체(300)는 대략 환(ring) 형상일 수 있다. 이 때 돌기(100p)의 돌출 높이는 전도성 탄성체(300)의 최대 두께 보다 크거나, 적어도 같을 수 있다. 또, 관통홀(300h) 및 돌기(100p)가 평면 시점에서 대략 원형인 경우, 관통홀(300h)의 직경 또는 반경은 돌기(100p)의 직경 또는 반경 보다 클 수 있다.
전도성 탄성체(300)는 적어도 부분적으로 제2 피스(200)의 하면 상에 밀착할 수 있다. 이 경우 전도성 탄성체(300)는 제2 피스(200)의 저면으로부터 하방 압력을 받을 수 있다. 도 2는 전도성 탄성체(300)의 관통홀(300h)의 내측벽이 돌기(100p)의 외주면과 수평 방향으로 이격된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 또, 도 2는 전도성 탄성체(300)의 하면이 제1 피스(100)의 상면과 제3 방향(Z)으로 이격된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
전도성 탄성체(300)와 제1 피스(100) 사이에는 전도성 섬유사(400)가 개재될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전도성 탄성체(300)는 제1 피스(100)의 상면과 맞닿아 접할 수 있다. 전도성 섬유사(400)는 제1 피스(100)의 돌기(100p)에 적어도 부분적으로 휘감긴 형상일 수 있다. 도 1은 전도성 섬유사(400)가 돌기(100p)를 평면 시점에서 약 350도 가량 휘감은 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 전도성 섬유사(400)는 돌기(100p)를 약 한바퀴 이상, 또는 약 5바퀴 이상, 또는 약 10바퀴 이상 휘감을 수도 있다. 또, 도 2는 전도성 섬유사(400)가 돌기(100p)와 수평 방향으로 이격된 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 전도성 섬유사(400)는 돌기(100p) 상에 직접 휘감겨 적어도 부분적으로 돌기(100p)와 맞닿은 상태일 수도 있다.
전도성 탄성체(300)가 제2 피스(200)에 의해 하방 압력을 받음에 따라 전도성 탄성체(300)와 제3 방향(Z)으로 중첩하는 전도성 섬유사(400)의 일 부분은 전도성 탄성체(300)에 의해 하방 압력을 받을 수 있다. 즉, 전도성 탄성체(300)와 제3 방향(Z)으로 중첩하는 전도성 섬유사(400) 부분과 제3 방향(Z)으로 비중첩하는 전도성 섬유사(400) 부분의 두께는 상이할 수 있다.
전도성 섬유사(400)는 복수의 피스들(100, 200) 중 적어도 일부, 예컨대 적어도 제1 피스(100)와 전기적으로 도통될 수 있다. 이를 위해 전도성 섬유사(400)는 제1 피스(100)의 상면 상에 밀착될 필요가 있다. 만일 본 발명과 달리 전도성 탄성체(300)가 부존재하는 경우, 전도성 섬유사(400)가 제1 피스(100)의 상면과 제2 피스(200)의 하면 사이에 직접 개재되어 삽입되는 형상을 고려할 수 있다. 그러나 전도성 섬유사(400)는 섬유 상(狀)을 가지고 매우 얇은 두께이기 때문에 전도성 섬유사(400)를 당기는 힘이 작용할 경우 제1 피스(100)와 제2 피스(200) 사이로부터 슬릿되며 제위치가 이탈될 수 있다. 특히 제1 피스(100)와 제2 피스(200) 중 적어도 하나가 전기 전도성을 갖기 위해 금속 재질로 이루어지는 경우 전도성 섬유사(400)가 미끄러지는 현상을 방지할 수 없다.
그러나 본 실시예에 따를 경우, 소정의 탄성 및 유연성을 가지고 형상 변형이 용이한 소재로 이루어진 전도성 탄성체(300)가 전도성 섬유사(400)의 상측으로부터 하방 압력을 제공하며 전도성 섬유사(400)를 커버하고 제1 피스(100) 상에 밀착시킬 수 있다. 따라서 전도성 섬유사(400)에 외부로부터 당겨지는 힘이 가해지는 경우에도 전도성 섬유사(400)가 제1 피스(100) 상에서 미끄러지는 것을 억제할 수 있다. 나아가 전도성 탄성체(300)의 표면이 소정의 점성, 접합력 내지는 점착력을 갖는 경우, 전도성 섬유사(400)와 전도성 탄성체(300)의 계면에서의 접합력에 의해 전도성 섬유사(400)가 제위치를 이탈하는 것을 억제할 수 있다.
뿐만 아니라, 전도성 섬유사(400)는 대략 선상(線狀)을 갖기 때문에 제1 피스(100)의 상면 등과 접촉하는 경우에도 전기 전도 경로 또한 선상으로 형성될 수밖에 없다. 따라서 전도성 섬유사(400)가 휘감긴 형상과 배치 등에 따라 전기 전도 경로 상에 차이가 생기고, 균일한 전류의 흐름 및 전기 저항을 유지하기 곤란한 문제가 있다. 그러나 본 실시예에 따를 경우, 전도성 섬유사(400)가 소정의 탄성 및 유연성을 갖는 전도성 탄성체(300)와 맞닿아 전도성 탄성체(300)를 통한 전기 전도 경로를 형성할 수 있어 보다 균일한 전기 저항을 나타낼 수 있다.
상기와 같은 작용효과를 나타내기 위해 전도성 탄성체(300)는 소정의 물성을 갖는 소재를 채택할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전도성 탄성체(300)는 고분자 매트릭스에 분산된 전도성 입자를 포함할 수 있다. 상기 전도성 입자는 금속, 또는 CNT, CNF 등의 카본 소재를 포함할 수 있다. 전도성 탄성체(300)의 전단 탄성 계수는 약 2.00×105Pa 내지 1.00×104Pa의 범위에 있을 수 있다. 또, 상기 고분자로 실리콘(silicone)계 고분자를 이용할 경우 높은 표면 점성, 소위 스티키한 특성을 가질 수 있다. 또, 전도성 탄성체(300)는 약 40% 내지 65%, 또는 약 45% 내지 60%의 리질리언스(bashore resilience)을 가질 수 있다. 상기 리질리언스는 ASTM 2632에 의해 측정된 것일 수 있다. 상기 탄성 계수와 리질리언스가 상기 범위에 있을 경우 충분한 탄성과 유연성을 가질 수 있다.
또 몇몇 실시예에서, 전도성 탄성체(300)는 소정의 압축률을 가질 수 있다. 상기 압축률은 환 형상의 전도성 탄성체(300)의 두께 방향, 즉 제3 방향(Z)으로의 최대 압축 정도를 의미할 수 있다. 전도성 탄성체(300)의 압축률은 약 10.0% 내지 20.0%, 또는 약 15.0% 내지 20.0%의 범위에 있을 수 있다.
심화된 몇몇 실시예에서 전도성 탄성체(300)의 표면 점도는 약 200Pa·s 내지 300Pa·s, 또는 약 200Pa·s 내지 250Pa·s의 표면 점도를 가질 수 있다. 상기 표면 점도는 ASTM 4287에 의해 측정된 것일 수 있다. 전도성 탄성체(300)의 표면이 소정의 점성을 가짐에 따라 전도성 탄성체(300)과 전도성 섬유사(400) 간의 접합력을 제공할 수 있다.
또한 본 실시예에 따를 경우, 전도성 섬유사(400)와 전기 전도의 경로를 제공하는 커넥터의 구성요소, 예컨대 제1 피스(100) 간에 솔더링 등의 공정을 적용하지 않을 수 있다. 솔더링/납땜 등의 공정은 부가 공정으로 제조 비용의 상승을 야기할 뿐 아니라 공정 과정에서 발생하는 열에 의해 전도성 섬유사(400)의 손상을 야기할 수 있다. 또, 공정 과정에서 불량이 발생할 경우 국부적인 전기 저항의 상승으로 인해 전기적 커넥터 구조로 기능하지 못하고, 이 경우 전체를 폐기해야하는 문제가 있다. 그러나 본 실시예에 따를 경우, 전기 전도의 경로를 제공하는 커넥터의 구성요소, 예컨대 제1 피스(100)와 전도성 섬유사(400)가 서로 융착되는 형상을 갖지 않고 물리적 경계를 이루며 존재하기 때문에 구조 및 제조 공정의 단순화를 달성할 수 있다.
도면으로 표현하지 않았으나, 제1 피스(100) 및 제2 피스(200)가 모두 전기 전도성을 갖는 경우, 상부에 위치한 제2 피스(200) 및/또는 제2 피스(200)의 끼움공(200h)을 통해 노출된 제1 피스(100)의 돌기(100p) 부분은 다른 전자적 장치(또는 전기적 디바이스)(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전자적 장치의 예로는 회로 기판, 배터리 등의 에너지 저장 장치, 또는 통신 모듈 등이거나, 또는 신체와 맞닿아 생체 신호를 수집할 수 있는 전극 등을 들 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 커넥터(11)는 선상의 전도성 섬유사(400)와 외부의 다른 전자적 장치를 전기적으로 접속할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 전도성 섬유사(400)는 베이스(450)를 관통하여 베이스(450)와 일체화된 상태일 수 있다. 베이스(450)는 커넥터(11)가 배치되는 공간, 구체적으로 제조 공정 과정 중에 제1 피스(100)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 베이스(450)는 직물(fabric) 원단 등을 포함할 수 있다. 이 경우 베이스(450)는 섬유사들이 직조 또는 편직되어 형성될 수 있다. 베이스(450)는 실질적으로 전체적으로 전기 절연성을 갖거나, 또는 적어도 부분적으로 전기 전도성을 가질 수 있다.
본 실시예에 따른 커넥터(11)는 웨어러블 디바이스, 예컨대 의류 형태의 웨어러블 디바이스에 적용될 수 있다. 이 경우 베이스(450)는 의류의 내피, 또는 외피, 또는 중간피 등으로 활용될 수 있다.
전도성 섬유사(400)는 베이스(450)를 이루는 비전도성 섬유사(미도시)들과 함께 직조 또는 편직될 수 있다. 전도성 섬유사(400)가 베이스(450)를 관통, 즉 전도성 섬유사(400)와 베이스(450)가 상호 일체화됨에 따라 베이스(450)와 전도성 섬유사(400)를 함께 통칭하여 전도성 원단 또는 전도성 베이스로 지칭할 수 있다. 이 경우 전도성 섬유사(400)는 전도성 원단의 전기 전도 경로로 기능할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만 전술한 실시예와 동일하거나, 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 대략 도 2와 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(12)는 제1 피스(100)와 제2 피스(200), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 전도성 탄성체(300)가 제1 피스(100)의 상면에 밀착된 점이 전술한 도 2 등의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
앞서 설명한 것과 같이 전도성 탄성체(300)는 제2 피스(200)의 하면 상에 밀착되어 제2 피스(200)에 의해 하방 압력을 받을 수 있다. 또, 전도성 탄성체(300)가 소정 기준 이하의 낮은 탄성 계수를 가지고 높은 리질리언스 등을 가짐에 따라 전도성 탄성체(300)의 형상이 변형되고 제1 피스(100)의 상면과 제2 피스(200)의 하면 사이를 충진할 수 있다. 즉, 전도성 탄성체(300)는 전도성 섬유사(400)의 표면을 실질적으로 완전히 커버하고, 제1 피스(100)의 상면과 맞닿을 수 있다. 또 몇몇 실시예에서, 전도성 탄성체(300)는 제1 피스(100)의 돌기(100p)의 외주면과 맞닿을 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 제2 피스(200)는 전기 전도성을 갖지 않을 수 있다. 이 경우 전도성 섬유사(400)와 제1 피스(100) 간의 도전 경로로서 전도성 탄성체(300)가 기여할 수 있다. 즉, 전도성 탄성체(300)가 제1 피스(100)의 상면 및 돌기(100p)의 표면과 접촉함으로써, 전도성 섬유사(400)가 선상을 가지고 대략 원형의 단면을 갖는 경우에도, 전도성 탄성체(300)와 제1 피스(100)가 충분한 접촉 면적을 형성하여 전기 저항을 낮출 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(13)는 제1 피스(100)와 제2 피스(200), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 돌기(103p)의 최대 크기(예컨대 수평 방향 직경)가 끼움공(203h)의 최소 크기(예컨대 수평 방향 직경) 보다 크고, 돌기(103p)와 끼움공(203h)이 억지 끼움 결합된 점이 도 3의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(14)는 제1 피스(100)와 제2 피스(204), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 제2 피스(204)는 끼움공의 크기를 가변할 수 있는 끼움 탄성 부재(250)를 포함하는 점이 도 3의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
제2 피스(204)는 끼움공의 수평 방향 크기를 조절하는 끼움 탄성 부재(250)를 포함할 수 있다. 외력이 가해지지 않을 경우, 제2 피스(204)의 끼움공의 내측을 향해 끼움 탄성 부재(250)가 돌출된 상태를 유지하고, 제1 피스(100)의 돌기(104p)에 의해 끼움공으로부터 외주 방향으로의 외력이 가해질 경우 끼움 탄성 부재(250)는 탄성을 가지고 가변될 수 있다. 그리고 제2 피스(204)의 끼움공에 제1 피스(100)의 돌기(104p)가 완전히 삽입된 경우, 끼움 탄성 부재(250)는 돌기(104p)의 측면 홈에 삽입되어 체결 상태를 유지할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 제1 피스(100)와 제2 피스(204)는 대략 클립 결합될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(15)는 제1 피스(100)와 제2 피스(200), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하고, 제2 피스(200)의 상부에 배치된 제2 베이스(470)(또는 보조 베이스)를 더 포함하는 점이 도 3의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
본 실시예에 따른 커넥터(15)를 제조하는 방법은, 서로 분리된 상태의 제1 피스(100)와 제2 피스(200)를 준비하고, 제1 피스(100)의 돌기(100p)에 전도성 섬유사(400)를 휘감아 제1 피스(100) 상에 전도성 섬유사(400)를 배치하고, 제1 피스(100)의 돌기(100p)를 전도성 탄성체(300)의 관통홀에 삽입하여 제1 피스(100) 상에 전도성 탄성체(300)를 배치하는 것을 포함하고, 그 다음 제1 피스(100)의 돌기(100p)를 제2 피스(200)의 끼움공에 삽입하여 제1 피스(100)와 제2 피스(200)를 결합하는 것을 포함할 수 있다.
이 경우 최초 상태에서, 제1 피스(100)는 베이스(450)(예컨대, 제1 베이스) 상에 배치되어 베이스(450)와 결합된 상태를 가지고, 제2 피스(200)는 제2 베이스(470) 상에 배치되어 제2 베이스(470)와 결합된 상태를 가질 수 있다. 베이스(450)와 제2 베이스(470)는 각각 의류의 외피, 내피, 또는 중간피 등에 상응할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 3과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(16)는 제1 피스(100)와 제2 피스(216), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 전도성 탄성체(300)의 수평 방향 측면이 노출되지 않고, 제2 피스(216)가 전도성 탄성체(300)의 수평 방향 측면을 커버하는 점이 도 3의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
제2 피스(216)는 끼움공을 가지고 대략 원반 형상의 수평부 및 수평부의 가장자리로부터 하측으로 돌출된 형상의 커버부(216c)를 포함할 수 있다. 여기서 커버부(216c)는 전도성 탄성체(300)와 제3 방향(Z)으로 중첩하지 않는 부분을 의미하고, 수평부는 적어도 부분적으로 전도성 탄성체(300)와 제3 방향(Z)으로 중첩하는 부분을 의미할 수 있다.
제1 피스(100)와 제2 피스(216)가 결합된 상태에서, 커버부(216c)는 전도성 탄성체(300)와 제1 방향(X), 즉 수평 방향으로 중첩할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 커버부(216c)는 전도성 탄성체(300)와 맞닿을 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이 전도성 탄성체(300)는 전도성 섬유사(400)로부터 제공된 전기적 신호, 또는 전도성 섬유사(400)에 제공하는 전기적 신호의 전기적 도전 경로로 기능할 수 있다. 또, 전도성 탄성체(300)는 소정의 표면 점성과 탄성력을 갖기 때문에 외부 습기 등에 취약할 수 있다. 만일 전도성 탄성체(300)가 지속적으로 외부 공기에 노출될 경우, 전도성 탄성체(300)의 전기 저항 등의 변화가 유발될 수 있다.
본 실시예에 따른 커넥터(16)는 제1 피스(100)와 제2 피스(216)를 이용해 외부와 구획된 내부 밀폐 공간을 형성하고, 상기 내부 밀폐 공간에 전도성 탄성체(300)를 충진하여 전도성 탄성체(300)가 외부 공기에 노출되는 것을 최소화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 7과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(17)는 제1 피스(100)와 제2 피스(217), 그 사이에 개재된 제1 전도성 탄성체(300)와 제1 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 제3 피스(290), 제2 전도성 탄성체(390) 및 제2 전도성 섬유사(490)를 더 포함하는 점이 도 7의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
예시적인 실시예에서, 제1 피스(100) 및 제2 피스(217)는 모두 전기 전도성을 가질 수 있다. 또, 제3 피스(290)는 전기 전도성을 갖거나, 또는 갖지 않을 수 있다. 이 경우 제1 피스(100)는 하부 피스에 해당하고, 제2 피스(217)는 중간 피스에 해당하고, 제3 피스(290)는 상부 피스에 해당할 수 있다.
제1 피스(100)의 제1 돌기(100p)는 제2 피스(217)의 제2 끼움공(217h)에 삽입될 수 있다. 이 때 제2 피스(217)의 제2 끼움공(217h)은 관통공 형상이 아니라, 제2 피스(217)의 하면으로부터 상측으로 함몰된 그루브 내지는 홈 형상일 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 제1 돌기(100p)가 제2 끼움공(217h)에 삽입되어 제1 피스(100)와 제2 피스(217)가 결합될 수 있다.
또, 제2 피스(217)는 상측으로 돌출된 제2 돌기(217p)를 더 포함할 수 있다. 제2 돌기(217p)는 제3 피스(290)의 제3 끼움공(290h)에 적어도 부분적으로 삽입될 수 있다. 이 때 제3 피스(290)의 제3 끼움공(290h)은 제3 피스(290)의 하면으로부터 상측으로 함몰된 그루브 내지는 홈 형상일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제3 끼움공(290h)은 제3 피스(290)를 제3 방향(Z)으로 관통하는 관통공 형상일 수도 있다. 제2 피스(217)의 제2 돌기(217p)는 제3 피스(290)의 제3 끼움공(290h)에 삽입되어 제1 피스(100), 제2 피스(217) 및 제3 피스(290)가 함께 결합될 수 있다.
제1 피스(100)와 제2 피스(217) 사이에는 제1 전도성 탄성체(300)가 개재되고, 제2 피스(217)와 제3 피스(290) 사이에는 제2 전도성 탄성체(390)가 개재될 수 있다. 제1 전도성 탄성체(300) 및 제2 전도성 탄성체(390)는 서로 동일하거나, 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 전도성 탄성체에 대해서는 전술한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다. 또, 제2 피스(217)의 커버부가 제1 전도성 탄성체(300)의 수평 방향 측면을 적어도 부분적으로 커버하고, 제3 피스(290)의 커버부가 제2 전도성 탄성체(390)의 수평 방향 측면을 적어도 부분적으로 커버함은 전술한 바와 같다.
제1 피스(100)와 제2 피스(217)의 사이에는 제1 전도성 섬유사(400)가 개재되고, 제2 피스(217)와 제3 피스(290) 사이에는 제2 전도성 섬유사(490)가 개재될 수 있다. 구체적으로, 제1 피스(100)와 제1 전도성 탄성체(300) 사이에 제1 전도성 섬유사(400)가 개재되고, 제2 피스(217)와 제2 전도성 탄성체(390) 사이에 제2 전도성 섬유사(490)가 개재될 수 있다. 제1 전도성 섬유사(400)와 제2 전도성 섬유사(490)는 서로 물리적으로 연결되지 않은 별도의 섬유사일 수 있다.
제1 전도성 섬유사(400)는 제1 전도성 탄성체(300) 및 제1 피스(100)와 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있다. 또, 제2 피스(217)는 제1 전도성 탄성체(300) 및 제1 피스(100) 중 적어도 하나와 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있다. 또한 제2 전도성 섬유사(490)는 제2 전도성 탄성체(390) 및 제2 피스(217)와 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에서 제3 피스(290)가 전기 전도성을 갖는 경우, 제2 전도성 탄성체(390)와 제3 피스(290)는 맞닿아 전기적으로 연결될 수 있다. 상기에서 설명한 것과 같이 본 실시예에 따른 커넥터(17)는 서로 다른 높이에 위치한 제1 전도성 탄성체(300)와 제2 전도성 탄성체(390), 나아가 제1 전도성 섬유사(400)와 제2 전도성 섬유사(490)를 전기적으로 도통시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 7과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(18)는 제1 피스(100)와 제2 피스(217), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 제1 피스(100) 표면 적어도 일부 상에 배치된 제1 절연층(100a) 및 제2 피스(217) 표면 적어도 일부 상에 배치된 제2 절연층(217a)을 더 포함하는 점이 도 7의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
제1 절연층(100a)은 제1 피스(100)의 상면 상에는 배치되지 않을 수 있다. 제1 절연층(100a)은 제1 피스(100)의 수평 방향 측면 상에 배치될 수 있다. 또, 제2 절연층(217a)은 제2 피스(217)의 하면 상 및 상면 중 적어도 일부 상에는 배치되지 않을 수 있다. 제2 절연층(217a)은 제2 피스(217) 상면의 적어도 일부 및 수평 방향 측면 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(100a)과 제2 절연층(217a)은 서로 동일하거나 상이한 재질로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제2 피스(217)는 전기 전도성을 가질 수 있다.
또, 제2 피스(217)의 끼움공은 관통공 형상이 아니라 그루브 형상이고, 제2 피스(217)는 상측으로 돌출된 제2 돌기(217p)를 더 포함할 수 있다. 이 때 제2 절연층(217a)은 제2 돌기(217p)의 측면 및 상면 중 적어도 일부를 노출시킬 수 있다. 제2 돌기(217p)는 외부의 다른 전자적 장치(미도시)와의 접속 전극 또는 도전 경로로 기능할 수 있다.
앞서 설명한 것과 같이, 전도성 섬유사(400)는 제1 피스(100), 제2 피스(217), 전도성 탄성체(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때 제1 피스(100)와 제2 피스(217)는 커넥터(18)의 외관을 형성하여 사람의 피부 등 외부 다른 구성요소와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 다른 전자적 장치와 도전 경로로 기능하는 제2 돌기(217p)의 일부 표면을 제외한 다른 부분, 예컨대 제1 피스(100)의 측면, 제2 피스(217)의 측면 및 상면 중 일부에 절연층들(100a, 217a)을 형성하여 커넥터(18)가 외부의 다른 구성요소와 의도치 않게 전기적으로 연결되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 7과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(19)는 제1 피스(100)와 제2 피스(219), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 제2 피스(219)가 적어도 부분적으로 제1 피스(100)의 측면을 커버하는 점이 도 7의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
제2 피스(219)는 끼움공을 가지고 대략 원반 형상의 수평부 및 수평부의 가장자리로부터 하측으로 돌출된 형상의 탄성체 커버부(216c)를 포함하고, 탄성체 커버부(216c)로부터 하측으로 더욱 돌출된 형상의 피스 커버부(219c)를 더 포함할 수 있다. 여기서 탄성체 커버부(216c)와 피스 커버부(219c)는 전도성 탄성체(300)와 제3 방향(Z)으로 중첩하지 않는 부분을 의미하고, 수평부는 적어도 부분적으로 전도성 탄성체(300)와 제3 방향(Z)으로 중첩하는 부분을 의미할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도면으로 표현된 것과 같이 탄성체 커버부(216c)의 수평 방향 폭은 피스 커버부(219c)의 수평 방향 폭 보다 클 수 있다.
본 실시예에서, 제1 피스(100)는 전기 전도성을 가지고, 제2 피스(219)는 전기 절연성을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 앞서 설명한 것과 같이 커넥터(19)와 외부의 다른 구성요소 간의 의도치 않은 접촉 및 도통을 방지하기 위해서 커넥터(19)의 외관은 전기 절연성을 갖는 소재로 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. 이 때 제2 피스(219)를 이용해 제1 피스(100)를 완전히 커버하여 외부로의 노출을 방지함으로써 위와 같은 문제를 해결할 수 있다.
또, 제2 피스(219)의 끼움공(219h)은 관통공 형상이고, 제1 피스(100)의 돌기(100p)는 상기 끼움공(219h)에 삽입되되, 제2 피스(219)의 상부로 더욱 연장되어 외부로 노출된 상태일 수 있다. 제1 피스(100)의 돌기(100p)는 외부의 다른 전자적 장치(미도시)와의 접속 전극 또는 도전 경로로 기능할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 전도성 섬유사(400)는 적어도 부분적으로 제2 피스(219) 및 베이스(450) 사이에 맞닿아 직접 개재되되, 전도성 섬유사(400)는 제1 피스(100)의 측면과 맞닿을 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커넥터의 단면도로서, 도 10과 대응되는 위치를 나타낸 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 커넥터(20)는 제1 피스(100)와 제2 피스(219), 그 사이에 개재된 전도성 탄성체(300)와 전도성 섬유사(400)를 포함하되, 전도성 섬유사(400)가 제1 피스(100)의 돌기(100p)를 관통한 점이 도 10의 실시예에 따른 커넥터와 상이한 점이다.
사시도로서 표현하지 않았으나, 제3 방향(Z)으로 연장된 돌기(100p)는 수평 방향으로 연장된 돌기 홀(100ph)을 가질 수 있다. 돌기 홀(100ph)은 대략 제1 방향(X)(또는 수평 방향)으로 연장 및 관통된 형상일 수 있다. 앞서 설명한 것과 같이 전도성 섬유사(400)는 제1 피스(100) 상에서, 돌기(100p)를 중심으로 휘감긴 상태이되, 돌기(100p)와 전도성 섬유사(400)의 결합을 강화하기 위해 돌기(100p)의 돌기 홀(100ph)에 전도성 섬유사(400)를 삽입 관통시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11: 커넥터
100: 제1 피스
200: 제2 피스
300: 전도성 탄성체
400: 전도성 섬유사

Claims (13)

  1. 돌기를 갖는 제1 피스;
    상기 제1 피스 상에 배치되고, 돌기가 삽입되는 끼움공을 갖는 제2 피스; 및
    상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 개재되고, 상기 돌기가 삽입되는 관통홀을 갖는 전도성 탄성체를 포함하는 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 적어도 부분적으로 개재되고, 상기 전도성 탄성체와 맞닿는 전도성 섬유사를 더 포함하는 커넥터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전도성 탄성체는 상기 제1 피스, 제2 피스 및 전도성 섬유사와 맞닿되,
    상기 전도성 탄성체는 상기 돌기의 측면과 접촉하는 커넥터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전도성 탄성체는 고분자에 분산된 전도성 입자를 포함하여, 2.00×105Pa 내지 1.00×104Pa의 탄성 계수를 가지고, 10.0% 내지 20.0%의 압축률을 갖는 커넥터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전도성 섬유사는, 돌기를 갖는 상기 제1 피스와 전도성 탄성체 사이에 개재되고,
    상기 제1 피스는 전기 전도성을 갖고, 상기 제2 피스는 전기 절연성을 갖는 커넥터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 피스의 끼움공은 관통공이고, 상기 제1 피스의 돌기는 상기 끼움공을 관통하여 제2 피스의 상부로 노출되는 커넥터.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 전도성 섬유사가 수평 방향으로 삽입되는 돌기 홀을 갖는 커넥터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 전도성 섬유사와 전도성 탄성체, 및 상기 전도성 섬유사와 제1 피스는 서로 융착되지 않고 물리적 경계를 이루며 존재하는 커넥터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 피스는, 상기 전도성 탄성체의 측면 및 제1 피스의 측면을 커버하는 커넥터.
  10. 제1항에 있어서,
    제2 피스 상에 배치되고, 제2 피스의 돌기가 삽입되는 끼움공을 갖는 제3 피스; 및
    상기 제2 피스와 제3 피스 사이에 개재되고, 상기 제2 피스의 돌기가 삽입되는 제2 전도성 탄성체를 더 포함하되,
    상기 전도성 탄성체와 상기 제2 전도성 탄성체는 서로 전기적으로 연결되는 커넥터.
  11. 전도성 섬유사로 형성된 전도성 패턴을 갖는 베이스;
    상기 베이스 상에 배치되고, 돌기를 갖는 제1 피스;
    상기 제1 피스 상에 배치되고 돌기가 삽입되는 끼움공을 갖는 제2 피스; 및
    상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 개재되고, 상기 돌기가 삽입되는 관통홀을 갖는 전도성 탄성체를 포함하는 웨어러블 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전도성 섬유사는 베이스를 이루는 직물과 함께 직조되고,
    상기 전도성 섬유사는 적어도 부분적으로 상기 제1 피스와 제2 피스 사이에 개재되는 웨어러블 디바이스.
  13. 제11항에 있어서
    상기 제1 피스 및/또는 제2 피스와 전기적으로 연결되는 전기적 디바이스를 더 포함하여, 상기 전도성 패턴은 전기적 디바이스가 제공하거나 전기적 디바이스에 제공하는 전기적 신호의 도전 경로로 기능하는 웨어러블 디바이스.
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