KR101547426B1 - 이탈력의 힘을 최소화한 일방향성 찍찍이가 결합된 신축성찍찍이밴드와 헤드폰 스피커 커버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 헤드폰 스피커 본체 커버(001)위에 위생커버(002, 섬유커버, 스폰지커버 등)를 덧씌우기 위해, 힘의 모멘트의 원리 및 빗면마찰과 탄성의 원리를 이용한 침상(針狀)의 갈고리바늘들로 구성된 일방향성찍찍이를, 스피커 본체 커버(001) 위에, 또는 그 커버 위에 착탈되는 일정 형태의 신축성밴드(003) 테두리에 결합시키고, 상기 위생커버를 밀어넣게 되면, 그 내면 착탈부(008, 루프)가 갈고리바늘의 제1미끄럼곡면(12) 부위를 타고 잘 미끄러져 들어가게 되며, 그 반대 방향으로는, 마치 낚싯바늘의 미늘처럼 갈고리바늘의 미늘촉(14)에 걸려들어가게 됨으로써, 버클링 효과 및 빗면마찰과 탄성의 원리로, 손쉽고 편리하게 위생커버를 탈부착시킬 수 있게 구성한 헤드폰 스피커 커버에 관한 것이다.
상기 갈고리바늘은 침상의 구조이므로, 이에 맞물리는 위생커버 내면에 형성되는 루프(loop) 재료는, 다공질(多孔質)성 종이 섬유, 스폰지 및 온갖 종류의 직물 그 자체가 그대로 루프 재료로 이용될 수가 있다.
때문에, 루프 재료의 선택의 폭이 벨크로와는 비교할 수도 없을만큼 매우 넓다. 따라서, 위생커버의 생산 단가(單價)가 적게 들면서도 탈부착의 편리성과 착용 안전성 등을 모두 확보할 수 있는 효과가 생기게 된다.

Description

이탈력의 힘을 최소화한 일방향성 찍찍이가 결합된 신축성찍찍이밴드와 헤드폰 스피커 커버{The headphone speaker cover and the elasticity band, united with the one directional hook shaped needles and loop fastener minimizing the separating force}

본 발명은, 힘의 모멘트의 원리 및 빗면마찰과 탄성의 원리를 이용한 "갈고리바늘"들로 구성된 일방향성찍찍이를, 스피커 본체 커버(001) 위에, 또는 그 커버 위에 착탈되는 일정 형태의 신축성밴드(003) 테두리에 결합시키고, 일정한 루프가 내면에 형성된 위생커버를, 버클링 효과 및 빗면마찰과 탄성의 원리로 손쉽고 편리하게 탈부착할 수 있게 구성한 헤드폰 스피커 커버에 관한 것이다.

본 발명이 의도하는 바의 일방향 착탈 방식과 유사한 체결구와 관련하여, 아래의 인용[문헌 1]에 의하면, 뒤집힌 J-형태, T-형태 및 버섯 형태와 같은 각종 유형의 후크 재료가 이용되며, 가지 유형 후크를 포함한 100% 일방향 성형된 후크 재료로 VELCRO HTH-840 및 각종 루프 재료를 소개하고 있다.

인용[문헌 2]에 의하면, 루프 부재로서, '스펀 본드(spun bonded)' 라는 부직 텍스타일 플라스틱 수지로 직조된, 루프형과 아치형 화이버 직물(織物)에 대해 소개하고 있다.

본 발명의 일방향 착탈 방식과 유사한 것과 관련하여, [문헌 3]은, 가발 캡의 착,탈 동작시 분리 방향과 대응하는 일방향의 걸림 접촉력을 발생하도록, 개방부 위쪽을 향하여 경사지게 돌출 형성된 고정돌기(corn형)들을 이용한 비(非) 결속(結束)방식으로, 두피에 가발의 착용 고정력을 용이하게 함을 소개하고 있다.

본 발명의 "갈고리 바늘"과 그 모양 및 작용 원리가 유사한 헤어클립과 관련, [문헌 4]에서는, 가발고정용 헤어핀은 여러 개의 다리가 버클링(buckling) 효과에 의해서 모발을 탈착 또는 해제할 수 있음을 소개하고 있다.

한편, 본 발명의 "갈고리 바늘"에 적용되는 형상기억합금(Shape Memory Alloy) 또는 형상기억 폴리머에 대해서는, 아래 [문헌 5~7]에서 소개하고 있다.

인용[문헌 5]에서는, 형상기억폴리머에 대하여 구체적으로 개시하고 있는 문헌에 대해 자세히 소개하고 있다. 또한, 형상기억폴리머와 형상기억합금에 대한 메카니즘의 차이를 구체적으로 설명하고 있다.

인용[문헌 6]에서는, 고탄성의 TPU(Thermoplastic poly urethane, 열가소성 폴리우레탄)소재는, 플라스틱과 고무의 성질을 모두 가지고 있어 탄성 복원력이 우수하고 부드러운 질감을 제공함을 설명하고 있다. 또, Ni-Ti(니티놀)계 형상기억합금은 내식성이 우수할 뿐만 아니라 TPU소재로 피복될 수 있음을 소개하고 있다.

인용[문헌 7]에서는, Ti-Ni와 같은 형상기억합금 스프링은 많이 구부려도 스프링의 이완된 형상을 영구적으로 변화시키지는 않음을 설명하고 있다. 또한, 플라스틱 소재를 적용할 경우 응력-변형량 특성에 대해 소개하고 있다.

그럼, 본 발명과 밀접한 관련이 있는, 상기 후크-앤-루프 체결시스템(hook-and-loop fastener) 중에서, 뒤집힌 J-형태의 벨크로의 구조와 그 작용(作用) 원리 및 착탈력(着脫力)의 힘의 세기 등과 관련하여 살펴보고자 한다.

벨크로(통상적인 찍찍이, VELCRO:상표명)는, 이미 잘 알려진 바와 같이, 일명 도깨비 바늘{귀침초(鬼針草), spanish needles}에서 착안(着眼)된, 아주 작은 갈고리(hook)들이, 폴리프로필렌 등의 플라스틱 재료로 직조된 직물 위에, 도1(J,Ja)와 같이, 직립(直立)되어 일정한 간격으로 줄지어 결합되어 있고, 이와 맞물리는 섬유 루프(loop) 부재로 구성된다.

상기 J-형 갈고리(후크)의 구부러진 끝 부분은, 보풀에 걸리기 쉽도록, 도1(J,Ja)와 같이, 아주 거칠고 날카롭게 형성되어 있어, 섬유 루프에 작용할 때, 그 끝 부분이, 섬유의 실가닥에 손쉽게 걸리게끔 구성되어 있다.

구부러진 갈고리의 방향은, 각 줄마다 서로 일정한 경사각을 이루어 대칭 또는 엇대칭으로 줄지어 형성되어 있다. 또한, 구부러진 갈고리의 방향이, 각 줄마다 서로 반대 방향으로 줄지어 형성된 벨크로도 있다.

때문에, 보풀이 형성된 직물을, 그 어느 방향에서 작용시키더라도, 그 갈고리 끝이 보풀에 아주 손쉽게 걸려들게끔 치밀(緻密)하게 구성되어 있다.

비록, 갈고리의 둥근 곡면부에 보풀을 작용시킨다 하더라도, 결국엔 갈고리 끝이 보풀에 손쉽게 걸려들게 된다. 일단 갈고리 바늘들이 보풀에 걸리게 되면, 잘 떨어지지 않게 된다.

따라서, 보풀이 형성된 어느 물체를 벨크로에 부착하기 위해서는, 반드시 갈고리들 윗면에서 보풀의 직물(섬유 루프)을 대고 눌러야만 하며, 갈고리들 옆으로 작용시킬 경우에는, 거칠고 날카로운 갈고리 끝에 보풀이 걸려들기 쉽상이기 때문에 제대로 부착시킬 수가 없게 된다.

또한, 갈고리의 둥글게 구부러진 부위의 폭(너비)은, 섬유 루프 보풀의 틈새로 들어가기 쉽도록, 높이보다 상대적으로 짧게 형성되어 있어, 일단 보풀의 틈새로 들어가게 되면, 섬유의 실가닥들을 갈고리에 손쉽게 걸 수가 있게 된다.

이렇게 하여, 갈고리들이 각각 섬유 루프 웹(보풀)의 틈새에 작용하여, 구부러진 갈고리를 섬유의 실가닥에 걸어서, 일정한 결속력(結束力) 또는 탈부착력(脫附着力)의 힘을 지니는 원리로 구성된다.

즉, 섬유 루프가 결합된 갈고리에 일정한 힘을 가하여 일정 방향으로 당기게 되면, 구부러진 갈고리가 완전히 펴질 때까지 일정한 결속력의 힘을 지니게 되고, 이때 변형된 갈고리는 플라스틱으로 된 갈고리 그 자체 탄성을 이용하여 원래의 형상으로 복원될 수가 있게 된다.

따라서, 종래 벨크로의 그 착탈력(결속력)의 힘의 세기는, 상기 보풀(웹)에 작용하는 각 갈고리의 결속력의 힘의 세기가 일정하다고 가정하면, 그 갈고리 수가 많으면 많을수록 정비례하여 증가하므로, 당연히 벨크로의 면적이 크면 클수록 이에 정비례하여 증가하게 마련이다. 이는 곧 벨크로 면적의 크기는 탈부착력의 힘의 세기임을 의미한다고 볼 수가 있다.

그러므로, 갈고리들이 일정한 집단을 이루어 함께 작용하게 되면, 아주 강력한 탈부착력의 힘을 발휘할 수가 있으므로, 이런 점에 있어서는, 종래 벨크로는 그 누구도 부인할 수 없는 아주 큰 장점을 지니고 있다 아니할 수 없다.

그러나, 이렇게 강력하게 탈부착된다는 것은, 특히 떼어낼 때의 그 이탈력(離脫力)의 힘도 매우 강력하다는 것을 의미하기 때문에, 이런 점은, 어느 물체에 벨크로(찍찍이)를 부착하여 수시로 탈부착시킬 필요가 있는 등의 어느 쓰임에 있어서는, 오히려 아주 불리한 단점으로 작용할 수도 있게 된다.

결론적으로, 벨크로는, 그 면적 크기에 정비례하여, 그 탈부착력의 힘의 세기가 동시에 증감하기 때문에, 구조적으로 그 이탈력의 힘만을 별도로 줄일 수 없게끔 구성되어 있다.

때문에, 벨크로의 크기를 크게 하면, 당연히 그 탈부착력의 힘도 동시에 크게 증가하므로, 떼어낼 때는 아주 큰 힘이 드는 불편을 초래할 수밖에 없게 된다.

그러므로, 그 이탈력의 힘을 최소한으로 줄이기 위해서는, 벨크로(찍찍이) 면적의 크기를 가능한 한 작게 형성해야 한다.

이같은 상기 이론을 바탕으로, 본 출원인이 선출원한 [문헌 8]의 내용에 의하면, 헤드폰 스피커 위생커버에 사용되는 신축성 찍찍이밴드의 구성에서, 위생커버의 탈부착을 용이하게 하기 위해, 신축성 밴드 테두리에 가능한 한 작게 형성된 찍찍이(약 0.4×0.6㎠ 크기로, 갈고리 바늘 수는 5×3개, 4×3개, 3×3개 정도)를, 적어도 3개 이상 균등하게 형성하여, 그 힘을 여러군데로 분산시킴으로써, 탈부착시의 힘을 적게 들도록 하는 편리성을 추구하고 있다.

[특허문헌]

[문헌 1] KR1020017003438, 2001년09월07일, 1~2쪽, 도면4~13A

[문헌 2] KR1019997003019, 2000년07월25일, 1~2쪽, 7쪽

[문헌 3] KR10-1215583, 2012년12월18일, 1~6쪽, 도면1,2,4~6

[문헌 4] KR1020110041973, 2011년04월22일, 4~6쪽

[문헌 5] KR1020040004484, 2004년01월13일 4,5쪽

[문헌 6] KR1020110125720, 2011년11월22일, 4쪽

[문헌 7] KR1020090113348, 2009년10월30일, 2쪽

[문헌 8] KR200469063, 등록번호:20-0469063, 2013.09.09, 6쪽(8~12줄), 8쪽(13~19줄), 11쪽(2~9줄), 도면1

전술한 [문헌 8]의 내용에서, 헤드폰 스피커에 신축성 찍찍이밴드를 부착하여, 착탈부(보풀, loop)가 형성된 섬유커버를 부착시, 찍찍이(벨크로) 면과 나란히 그대로 밀어넣게 되면, 전술한 바와 같이, 섬유커버 내의 보풀(루프)이, 거칠고 날카로운 찍찍이(벨크로)의 갈고리(hook) 끝에 걸려, 제대로 부착시킬 수가 없게 되므로, 커버 끝 부분을 일일이 위로 들어올려서 여러군데의 작은 찍찍이에 부착해야만 하는 번거롭고 불편한 문제점이 생기게 된다.

또한, 벨크로의 숫형 갈고리에는 그 적성에 맞는 암형의 섬유 루프(Loop)만을 사용해야만 하므로, 그 재료 선택의 폭이 극히 제한적이라 할 수가 있다.

즉, 상기 갈고리에 착탈되는 암형 루프를, 본 발명이 의도하는 바의 종이타올 보풀, 다공질성 스폰지 등과 같은 루프를 그대로 사용할 경우에는 벨크로의 갈고리가 그 기능을 충분히 발휘하지 못하는 극히 제한 적인 측면이 있다.

한편, 똑딱이와 같은 후크 파스너를 신축성 밴드 테두리에 여러군데 형성할 경우에는, 밴드와 위생커버에 다같이 암수 똑딱이를 결합해야 하므로, 특히, 일회용 종이로 조성된 위생커버에 똑딱이를 형성할 경우에는, 생산 비용이 상대적으로 많이 드는 단점이 생길 수도 있다.

더군다나, 부착시에는 밴드의 여러 군데를 강하게 눌러야만 하므로, 그 과정에서 스피커 본체의 변형은 물론, 이로 인한 고장의 원인이 될 수도 있게 된다. 또한, 떼어낼 때는 그 부착력의 힘이 크므로, 밴드마저 함께 이탈되는 불편한 문제점을 초래할 수밖에 없게 된다.

덧붙여, [문헌 3]에 언급된 원뿔형 돌기(corn형)구조는, 그 끝이 비교적 굵고 둥글기 때문에, 본 발명이 의도하는 바의 섬유 루프에, 결속될 수가 없음은 물론, 비(非) 결속(結束)방식이므로, 결속력에 문제점이 발생할 수밖에 없게 된다.

그래서, 본 발명에서는 헤드폰 스피커 본체 커버 위에, 위생커버(섬유커버, 덧커버)를 그대로 밀어넣기만 하면, 버클링 효과 및 빗면마찰과 탄성의 원리로 아주 손쉽고 편리하게 탈부착할 수 있도록 하기 위해, 아래와 같이 구성한다.

첫째, 둥근 제1미끄럼곡면(12)을 지닌 기주(11)와, 상기 기주와 함께 일정한 외력(外力)에 의해 휘어져 변형되는 변곡점(變曲點) 연장주(13)와, 다시 이와 둥글게 연장된 제2미끄럼곡면(15)과 미늘촉(14, 바늘끝)을 지닌 바늘(16)로 구성되고,

상기 미늘촉은, 상기 연장주의 수평접선상에서, 외측으로 둥글게 휘어진 원뿔 모양으로 돌출 형성하고, 힘의 모멘트의 원리에 따라, 상기 기주의 높이와 전체 길이를 가능한 한 짧게 형성하여, 일정한 탄성 플라스틱 또는 형상기억(합금 또는 플라스틱) 재료로 구성된 침상(針狀)의 갈고리바늘들을,

헤드폰 스피커 본체 커버(001)의 측면 테두리에, 또는 그 커버 위에 착탈되는 일정 형태의 신축성밴드(003)의 측면 테두리에,

상기 제1미끄럼곡면(12)이 스피커의 음향 방출구 쪽을 향하도록, 각 테두리의 길이 방향과 직각되게 횡렬로 서로 일정한 간격을 두고, 일정 수 집합으로 줄지어서, 균등하게 분산 결합하여 구성한다.

둘째, 상기 신축성밴드의 측면 일정 부위에, 스피커 본체(006)의 뒷 부분을 감싸면서 탈부착하기 위해,

탈부착수단(똑딱이, 벨크로, 후크, 단추, 일방향성찍찍이 등)이 형성된 보조밴드(012)를 덧붙여 구성할 수도 있다.

셋째, 상기 갈고리바늘에 맞물리는 일정 형태의 착탈부(008, 루프)를, 내면의 테두리에 형성하여 구성된 통기성 위생커버(섬유커버, 또는 커버)를, 상기 스피커 본체 커버(001), 또는 신축성찍찍이밴드 위에 탈부착되게 구성한다.

본 발명에 따른 일방향성찍찍이가 결합된 스피커 본체 커버(001) 위에, 위생커버를 그대로 밀어넣게 되면, 위생커버의 내면 보풀(루프)이 갈고리바늘의 둥근 제1미끄럼곡면(12)을 타고 미끄러지듯이 들어가게 되고, 반대 방향으로는 미늘촉(14, 바늘끝)들이, 마치 낚싯바늘의 미늘과 같이, 보풀의 틈새에 걸려들어가면서 버클링 효과에 의해 손쉽게 부착되게 된다.

또한, 떼어낼 때는, 위생커버 자체의 신축성을 이용하여 위로 들어올리게 되면, 빗면 마찰과 탄성의 원리로 손쉽게 이탈시킴으로써, 종래보다 훨씬 더 손쉽고 편리하게 탈부착되는 효과가 생기게 된다.

상기 일방향성찍찍이의 갈고리바늘은 침상(針狀)의 구조이므로, 이에 맞물리는 루프(loop) 재료는, 다공질(多孔質)성 틈새를 지닌 보풀 형태의 직물은 물론, 종이 섬유, 다공질성 스폰지 등 온갖 종류의 다양한 소재가 이용될 수가 있다.

때문에, 루프 재료의 선택의 폭이 벨크로와는 비교할 수도 없을만큼 매우 넓다. 따라서, 위생커버의 생산 단가(單價)가 적게 들면서도 탈부착의 편리성과 착용 안전성 등을 모두 확보할 수 있는 효과가 생기게 된다.

[도 1]의 구성과 관련;
도1은 본 발명에 따른 갈고리바늘1,2(17,18)의 구조와, 이들로 일방향성찍찍이를 구성해 보인 도면으로서,
본 발명에 따른 갈고리바늘1(17)의 구조를 확대시켜 보인 측면도(A)와 이의 변곡점 연장주(13)로부터 성형기판(10)에 수평으로 길이를 연장시켜 보인 확대 측면도(Aa),
상기 갈고리바늘1의 구조를 바탕으로 형성된 갈고리바늘2(18)의 확대 구조로서, 변곡점 연장주(13)와 제2미끄럼곡면(15)을 둥글게 연장시켜 둥근 턱을 형성시켜 보인 확대 우측면도(B)와,
이의 미늘촉(14)의 방향을, 빗살처럼, 상기 성형기판(10)의 길이 방향에 직각되게 횡렬(가로로 줄지은)로 3개가 나란히 배열되도록 일정한 형틀(몰드)로 성형해 보인 확대 평면도(Ba), 이의 정면도(Bb)와 배면도(Bc),
상기 갈고리바늘2가 성형된 것 4개를, 다시 실리콘 합성 플라스틱 등으로 성형된 기판(30)에, 일정 크기의 틈새(19)와 착탈공간(20)이 형성되도록, 종렬로 접착시켜 형성된 일방향성찍찍이의 확대평면도(Bd)와 이의 우측면도(Be),
상기 갈고리바늘1로 된 것 4개를, 그 길이 방향에 나란히 성형기판(10)에 종렬로 배열되게 성형해 보인 확대 평면도(C), 이의 우측면도(Ca)와 정면도(Cb) 및 배면도(Cc)와 저면도(Cd),
상기 갈고리바늘1로 된 일방향성찍찍이(C~Cd)의 구성을 바탕으로, 그 크기를 훨씬 더 작게 성형기판에 종렬로 성형된 것을, 다시 일정수 기주와 기주 사이에 다음 줄의 기주가 위치하도록 배열하여 형성된 일방향성찍찍이의 평면도(E)와 우측면도(Ea) 및 이에 맞물리는 섬유 루프 보풀(21, 웹)의 측면도(Eb), 상기 도(Ea)를 확대시켜 보인 우측면도(Ec),
상기 갈고리바늘1로부터 보풀을 결속하기 전의 모습을 확대해 보인 부분 측단면도(Ed), 결속된 모습의 부분 측단면도(Ee), 갈고리바늘1로부터 보풀을 이탈시키는 모습을 확대해 보인 부분 측단면도(Ef), 갈고리바늘1에 보풀의 실가닥을 작용시켜 보인 확대 측면도(Eg),
종래 벨크로의 뒤집힌 J-형 갈고리(hook)가 섬유 루프 보풀(웹)의 실가닥에 걸린 실재 모습(J)과 이 갈고리를 도시해 보인 확대 측면도(Ja),
[도 2]의 구성과 관련;
도2는 본 발명에 따른 일방향성찍찍이(007, 갈고리바늘 수 4x2개)를, 신축성밴드(003) 테두리에 형성해 보인 도면으로서, 일정한 고정턱(005)이 형성된 신축성 찍찍이밴드의 정면도(A)와 우측면도(B) 및 배면도(C), Lq선 부분정단면도(D)와 Ly선 우측반단면도(E) 및 Lp선 부분 배단면도(F),
본 발명에 따른 갈고리바늘1(17)들의 방향을 성형기판(10)의 길이 방향에 수직되게 횡렬로 성형해 보인 일방향성찍찍이의 확대 측면도(G)와 평면도(H).
[도 3]의 구성과 관련;
도3은 도2의 구성을 바탕으로 형성된, 본 발명에 따른 신축성찍찍이밴드를, 헤드폰 스피커 본체 커버 위에 부착시킨 모습을 보인 도면으로서,
신축성찍찍이밴드 위에, 위생커버 부착시의 우측 부분반단면도(A)와 우측면도(B) 및 위생커버(002) 제거시의 우측면도(C),
신축성찍찍이밴드 위에 위생커버(002)를 결합시키는 모습을 보인 우측 부분반단면도(D), 신축성밴드(003) 테두리에 일방향성찍찍이를 한줄로 결합시켜 보인 우측면도(E).
[도 4]의 구성과 관련;
도4는 본 발명에 따른 일방향성찍찍이를, 스피커 본체(006) 커버 위에 접착하고, 그 위에 위생커버(002, 섬유커버)를 부착시키는 모습을 보인 도면으로서,
이의 우측 부분 반단면도(A)와 위생커버 결합시의 우측면도(B), 위생커버 제거시의 우측면도(C), 일방향성찍찍이의 확대 평면도(Ca)와 확대 측면도(Cb),
신축성찍찍이밴드의 측면에, 스피커 본체(006) 뒷 부분을 감싸는 보조밴드(012)를 덧붙여 형성해 보인 우측면도(D)와, 위생커버 제거시의 우측면도(E).

우선, 본 발명에 따른 상기 일방향성찍찍이의 구체적 구성 방법과, 그 작용 원리 등에 대해 살펴보고자 한다.{일방향성찍찍이와 관련된 보다 상세(詳細)한 설명은, 본 출원과 동일 출원된 "출원번호:1020140060738" 참조}

본 발명에 따른 갈고리바늘1(17)의 구성은, 도1(A,Aa)와 같이, 둥근 제1미끄럼곡면(12)을 지닌 기주(11)와, 상기 기주와 함께 일정한 외력(外力)에 의해 휘어져 변형되는 변곡점(變曲點) 연장주(13)와, 다시 이와 둥글게 연장된 제2미끄럼곡면(15)과 미늘촉(14, 바늘끝)을 지닌 바늘(16)로 구성된다.

상기 미늘촉은, 상기 연장주의 수평접선상에서, 외측으로 둥글게 휘어진 원뿔 모양으로 돌출 형성하고, 힘의 모멘트의 원리에 따라, 상기 기주의 높이와 전체 길이를 가능한 한 짧게하여 침상(針狀)의 구조로 구성된다.

또한, 도1(B)와 같이, 상기 연장주와 제2미끄럼곡면을 둥글게 연장시켜 둥근 턱이 추가로 형성된 갈고리바늘2(18)로도 구성될 수가 있다.

이렇게 구성된 상기 갈고리바늘1,2로 일방향성찍찍이를 구성하기 위해서는, 우선, 일정한 형틀(몰드)을 제작하여, 폴리에스터(polyester) 등의 탄성 플라스틱, 또는, 형상기억합금(또는 폴리머) 등의 재료로, 도1(B~Bc), 도2(H,G), 도4(Ca,Cb)와 같이, 성형기판(10) 위에 갈고리바늘1,2들을, 그 길이 방향에 직각되게 횡렬(가로로 줄지은)로 줄지어서 일체형으로 성형한다.

이렇게 성형된 일방향성찍찍이는, 다시 폴리에스터나 실리콘합성 플라스틱 등의 재료로 성형된 또다른 기판(30, 또는 직물) 위에, 도1(Bd,Be)와 같이, 일정 크기의 틈새(19)와 착탈공간(20)이 형성되도록 접착한다.

또한, 도1(C~Cd), 도1(E~Ec)와 같이, 그 길이 방향과 나란히 상기 성형기판(10)에 종렬로(세로로 줄지은) 성형된 것을, 다시 상기 기판(30, 또는 직물) 위에, 종렬로 접착한 일방향성찍찍이로도 구성할 수가 있다.

이때, 두께가 얇으면 유연해지고 두꺼우면 단단해지는 플라스틱의 특성을 이용하여, 상기 갈고리바늘의 굵기와 성형기판(10)의 두께 등을 적절히 조절 형성함으로써, 일정한 탄성강도를 지니게끔 구성한다.

한편, 상기의 구성을 바탕으로 성형된 갈고리바늘1,2를, 벨크로와 같이 유연한 직물 위에 구성할 수도 있다.

이의 구체적 구성 방법은, 벨크로의 직물 위에 갈고리(hook)들을 고착화시키는 제조 기술을 바탕으로, 폴리에스터나 폴리프로필렌(polyprophylene) 등의 탄성 플라스틱 재료로 직조된 직물의 틈새에 상기 갈고리바늘1,2의 기주(11) 밑 부분을 직립되게 고착(固着)화시켜, 각 줄마다 기주와 기주 사이의 간격을 일정하게 줄지어 배열함으로써, 일정 크기의 틈새(19)와 착탈공간(20)이 형성되게 구성한다.

또한, 도1(E~Ec)와 같이, 각 줄마다 기주와 기주의 중간에 다음 줄의 기주가 위치하도록, 기주 사이의 간격을 촘촘하게 배열할 수도 있다. 전술한 바와 마찬가지로, 상기 성형된 갈고리바늘1,2의 기주(11)의 높이와 전체 길이는, 도2(H,G)와 같이, 고무밴드 내면에 내설하기 위해 비교적 길게 형성되는 특별한 경우를 제외하고는, 도4(Ca,Cb)와 같이, 가능한 한 짧게 구성하는 것이 바람직하다. 그 이유는, "힘의 모멘트의 원리"에 따라, 기주의 높이와 전체 길이가 짧을수록, 섬유 루프(부직 웹)의 틈새로 구부러지지 않고 들어가서 결속하는 데 유리하기 때문이다.

본 발명에 따른 갈고리바늘의 탄성강도는, 이에 맞물리는 섬유 루프의 틈새로 바늘끝(14, 미늘촉)이 들어갈 때, 섬유 루프의 쿠션(cushion)에 견딜 수 있도록 적절한 탄성강도를 유지하도록 형성해야 한다. 이와 동시에, 이탈시에는 빗면마찰과 탄성의 원리로 적절히 휠 수 있도록 형성해야 한다.

이렇게 구성된 일방향성찍찍이 위에, 도1(Ed)와 같이, 상기 갈고리바늘1,2들의 미늘촉(14)들 위에, 각 해당 섬유 보풀(21, 웹)을 올려 놓고 가볍게 누르면서, 미늘촉(14)에서 제1미끄럼곡면(12) 방향으로 일정한 힘을 가하여 당기게 되면, 각 바늘끝(미늘촉)이 마치 낚싯 바늘의 미늘처럼 보풀의 틈새(다공질성)로 걸려 들어감과 동시에, 상기 보풀의 엉킨 실가닥들이, 상기 제1미끄럼곡면(12)과 이웃하는 제2미끄럼곡면(15) 사이의 틈새(19)로 유도(誘導)되어서, 빗면마찰과 탄성의 원리에 따라, 상기 기주 내면의 착탈공간(20) 안으로, 마치 스폰지와 같이, 수축(收縮)되어 미끌어져 들어가서, 결국, 도1(Ee)와 같이, 버클링 효과(또는 후크 효과)에 의해 결속(結束)되게 된다.

이렇게 하여, 다시 그 반대 틈새(19) 방향으로 일정한 힘을 작용시키게 되면, 역시 빗면마찰과 탄성의 원리로, 도1(Ef,Eg)와 같이, 보풀의 실가닥들이, 상기 제2미끄럼곡면(15) 밑 부분을 들어올리면서, 보풀 그 자체 탄성으로 수축 또는 이완되어 적은 힘을 들이고도 손쉽게 이탈시킬 수가 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 갈고리바늘1,2로 일방향성찍찍이를 구성하는 방법과 그 작용 원리 등에 대해 살펴보았다.

상기의 구성 원리를 바탕으로, 실제로 본 발명에 따른 위생커버(002, 섬유커버, 스폰지커버 등)를 헤드폰 스피커 커버(001) 위에 덧씌울 수 있도록 구성하기 위해서는, 첫째, 스피커 커버 위에 착탈되는 일정 형태의 신축성밴드(003)에 일방향성찍찍이(007)를 구성하는 방법과, 둘째, 헤드폰 스피커 본체 커버(001)위에 직접 일방향성찍찍이(007)를 구성하는 방법이 있다.

첫째의 구성과 관련, 이는, 도2(A~F)와 같이, 욕실용 방수시계의 방수용 고무 테처럼, 일정한 고정턱(005)이 형성된 둥근 고무밴드 모양의 측면 테두리에, 일방향성찍찍이를 일정한 간격을 두고 균등하게 분산 결합하여 구성할 수가 있다.

본 구성에 적용되는 일방향성찍찍이는, 도2(G)와 같이, 갈고리바늘1(17) 또는 2(18)들의 기주(11)의 높이를 비교적 높게 하여, 각각 일정 수(대략 3~5개 정도), 폴리에스터 등의 재료로 성형기판(10) 위에 성형하여 제작한다. 이때, 스피커 본체 림(rim)의 둥근 측면의 곡면에 맞춰 둥글게 휘어질 수 있도록, 상기 성형기판의 두께를 조절 성형하여 유연하게 형성할 필요가 있다.

또한, 전술한 바와 같이 플라스틱 재료로 직조된 직물 위에, 갈고리바늘들을 고착화시켜 구성된 일방향성찍찍이를, 일정 크기로 절단하여 일정 수의 갈고리바늘들이 존재하도록 구성할 수도 있다.

특히, 상기 갈고리바늘에, 전술한 [문헌 5~7]에 언급된, 초탄성의 형상기억(합금, 또는 폴리머) 재료를 적용시켜 구성하게 되면, 소성(塑性) 변형(變形)을 방지하면서도, 변형된 모양을 원래의 형상로 원활히 복귀시킬 수가 있으므로, 보다 바람직한 구성이 될 수가 있다.

상기 갈고리바늘1,2의 굵기는, 지름 약 0.3㎜ 내외로 성형되며, 이 직경의 크기는, 갈고리바늘의 구성 소재와 탄성강도 등에 따라, 0.3㎜보다 훨씬 더 가늘게, 또는 더 굵게 형성할 수도 있음을 명시하고자 한다. 특히, 갈고리바늘2는 갈고리바늘1에 비해 길이가 더 길게 형성되므로, 상대적으로 약간 더 굵게 성형한다.

상기 미늘촉(14)의 끝 부분은, 손 끝으로 스쳤을 때, "까칠까칠한 느낌"이 들 정도의 촉감으로 하여, 인체 피부에 접촉시 미늘촉에 찔리거나 상처를 입지 않도록, 적절히 라운딩 처리하여 날카롭지 않게 형성한다.

이렇게 갈고리바늘들이 형성된 성형기판(10)이나 직물은, 유연성이 있어 잘 휠 수는 있으나, 고무와 같이 잘 늘어나지는 않기 때문에, 도2(F)에서 볼 수 있듯이, 둥글게 형성된 신축성 고무밴드 내에, 성형기판이 결합된 부위에는, 마땅히 신축성 소실(消失)부위(010)들이 생기게 마련이다. 이와 함께, 신축성부위(009)가 그 사이에 자연적으로 존재하게 된다.

그러므로, 일방향성찍찍이를 무작정 길게 하여 신축성밴드에 형성하게 되면, 어느 한쪽 부위만 늘어나는 구조적 편파성(偏頗性)의 문제에 직면할 수도 있게 된다. 때문에, 신축성 소실(消失)부위와 구조적 편파성의 문제를 고려하여, 도2(A~F)와 같이, 작은 크기의 일방향성찍찍이를, 적어도 2개 이상, 신축성밴드(003)의 측면 테두리에, 갈고리바늘1,2의 제1미끄럼곡면(12)이 스피커의 음향 방출구 쪽을 향하도록, 각각의 테두리를 따라, 일정한 간격으로 균등(均等)하게 결합시켜 일정 크기의 신축성부위(010)가 균등하게 존재하도록 구성할 필요가 있다.

따라서, 상기 일방향성찍찍이를 신축성밴드에 형성할 때는, 탈부착력의 힘이 여러군데로 균등하게 분산될 수 있도록, 가능한 한 여러 개의 작은 크기로 형성하여, 신축성밴드(003) 테두리를 따라 서로 일정한 간격을 두고 여러군데에 균등하게 분산되도록 구성한다. 이때, 도3(E)와 같이, 신축성밴드 테두리를 따라 한줄로 형성할 수도 있고, 도2(B), 도3(A,C)와 같이, 두줄로 형성할 수도 있다.

이러한 구성 원리를 바탕으로, 실제로 신축성찍찍이밴드를 구성하기 위해서는, 일정한 형틀(몰드)를 평평하고 길게 제작한 다음, 이곳에 라텍스(Latex) 또는 실리콘 합성고무 재료 등으로 배합된 고무용액을 주입한다.

다음, 상기 성형기판(10)들을 일정한 도구를 이용하여 형틀의 길이를 따라 서로 일정한 간격을 두고 줄지어 고정시키고, 상기 고무용액 내의 일정 위치에 상기 성형기판이 놓이도록 담가서, 그대로 공기 중에 노출시켜서, 도2(D,E)와 같이, 고무밴드 내에 기주의 일부와 성형기판이 함께 성형 접착되게 함으로써, 일직선으로, 일정 길이와 두께로 상기 고정턱(005)이 형성된 신축성찍찍이밴드를 길게 형성한다.

이렇게 형성된 신축성찍찍이밴드를, 스피커 본체 커버 위에 부착시, 고무 그 자체의 탄성을 이용하여, 적절한 장력을 유지할 수 있도록, 스피커 본체의 둥근 림(rim)에 결합된 커버의 직경보다 신축성찍찍이밴드의 직경을 훨씬 더 작게 형성한다. 즉, 커버의 측면 둘레의 길이보다는 훨씬 더 짧게 절단하여, 용융된 고무용액으로 양쪽 끝을 서로 이어 붙인다.

이렇게 하면, 도3(D)와 같이, 직경이 상대적으로 짧은 고정턱(005)이 본체 림(rim)의 연결 틈새로 들어가 고정되면서, 고무의 일정한 장력에 의해 커버 면에 밀착하여 고정시킬 수가 있다. 동시에 고무의 마찰력이 크므로, 위생커버(002)의 탈부착시 작용하는 일정한 힘에 의해, 신축성찍찍이밴드가 커버로부터 움직이거나 잘 이탈되지 않게 되면서, 원래의 부착된 위치에 그대로 고정시킬 수가 있는 효과가 생기게 된다. 그러면서도, 위생커버만을 아주 손쉽고 편리하게 갈고리바늘들로부터 떼어낼 수가 있는 큰 장점이 생기게 된다.

한편, 상기 신축성밴드로서 나일론 합성 직물로 구성할 경우에는, 도4(Ca, Cb)와 같이, 갈고리바늘1,2의 기주(11)의 높이를 가능한 한 낮게 성형기판(10, 또는 직물)에 성형된 일방향성찍찍이들을, 신축성밴드의 측면 테두리에 일정한 간격으로 균등하게 접착시켜, 마치 접착 테이프처럼 긴 띠 모양으로 신축성찍찍이밴드를 구성할 수가 있다. 이럴 경우, 스피커 크기에 맞춰 적절한 길이로 재단(裁斷)하여 양쪽 끝을 스티칭으로 재봉(裁縫)하여 연결한다.

또한, 탈부착시 작용하는 일정한 힘에 의해 잘 미끄러지지 않도록 하기 위해서는, 스피커 커버와 접촉하는 내면에, 라텍스(Latex) 고무용액 또는 실리콘 합성고무 용액 등과 같은 마찰력이 큰 재료로 코팅 처리하여 사용한다.

특히, 컴퓨터의 마우스 페드 밑 바닦과 같이 끈끈한 접착력이 있는 고무 재료 등을 사용하면 더 효과적일 수가 있다. 코팅 처리시에는 신축성밴드의 안과 밖을 서로 뒤집어서 수행한다.

한편, 위생커버(002)를 갈고리바늘들로부터 이탈시, 착용 안전성을 확보하기 위해서, 상기 신축성찍찍이밴드의 측면 일정 부위에, 스피커 본체(006) 전체를 감싸거나, 또는 스피커 본체의 뒷 부분을 감싸면서 탈부착하기 위해, 탈부착수단(013, 똑딱이, 벨크로, 후크, 단추, 일방향성찍찍이 등)이 형성된 일정 형태의 보조밴드(012)를, 아래와 같은 방법으로, 덧붙여 구성할 수도 있다.

1) 신축성밴드와 보조밴드를 다같이 고무 재료로 이용할 경우에는, 고무 원료로 성형시 일괄하여 함께 성형되게 할 수 있다.

2) 신축성밴드와 보조밴드를 다같이 신축성망사 재료로 이용할 경우에는, 각기 따로 형성한 다음 스티칭(재봉)으로 서로 결합한다.

3) 신축성밴드는 고무 재료로 이용하고, 보조밴드는 망사를 이용할 경우에는, 고무 원료로 성형시 보조밴드의 해당 부위를 일괄하여 함께 결합되게 성형할 수 있다.

4) 신축성망사 재료와 고무 재료를 적절히 조합하여 구성한다.

둘째, 헤드폰 스피커 본체 커버(001)위에 직접 일방향성찍찍이(007)를 구성하는 방법과 관련, 이는 도4(Ca,Cb)와 같이, 갈고리바늘1,2의 기주(11)의 높이를 가능한 한 낮게 성형된 일방향성찍찍이들을 적어도 2개 이상, 도4(A,B,C)와 같이, 커버의 테두리를 따라 일정한 간격으로 균등(均等)하게 결합시켜 구성한다.

또한, 갈고리바늘의 기주의 높이를 상기 본체 커버의 두께만큼 더 높게 형성하여, 커버 내면에 성형기판이 접착되면서 커버 외측면으로 갈고리바늘들이 돌출되게 구성할 수도 있다. 이때 상기 갈고리바늘들을, 도3(E)와 같이, 한줄로 형성할 수도 있고, 도4(C)와 같이, 두줄로 형성할 수도 있다.

이렇게 형성된 커버(001) 위에, 또는 신축성찍찍이밴드 위에, 도3(A,D), 도4(A,C)와 같이, 위생커버(002)를 밀어넣게 되면, 그 내면 착탈부(008, 루프)가 갈고리바늘의 제1미끄럼곡면(12) 부위를 타고 잘 미끄러져 들어가게 되며, 그 반대 방향으로는, 마치 낚싯바늘의 미늘처럼 갈고리바늘의 바늘끝(14, 미늘촉)에 걸려들어가면서, 버클링 효과에 의해, 손쉽고 편리하게 위생커버를 부착시킬 수가 있으므로, 탈부착의 편리성과 착용 안전성을 모두 확보할 수가 있게 된다.

또한, 위생커버를 떼어낼 때는, 다공질성의 섬유 또는 스폰지로 구성된 위생커버 그 자체의 탄성을 이용하여 외측 테두리 일부분을 손끝으로 잡고 당기듯이 들어올리게 되면, 갈고리바늘 수가 적으므로, 빗면 마찰의 원리와 탄성의 원리로, 아주 적은 힘으로도 손쉽게 분리해 낼 수가 있게 된다.

본 발명의 위생커버(002)는, 피지와 땀 흡수가 잘 되는 순면, 또는 천연, 인조, 나일론 합성섬유 등의 재료를 통기성이 좋게 가공처리하여 구성한다. 이때, 도3(A,B,D), 도4(A,B)와 같이, 한 가운데를 볼록하게 형성하여 착용하게 되면, 볼록한 부분이, 스피커 본체 커버의 스폰지쿠션(011) 가운데의 빈 공간 안으로 자연스럽게 들어가게 되면서 착용 편리성이 생기게 된다.

본 발명의 일방향성찍찍이의 갈고리바늘1,2는 침상(針狀)의 구조이므로, 이에 맞물리는 루프(loop) 재료는, 갈고리바늘이 관통하는 다공질(多孔質)성 틈새를 지닌 보풀 형태의 직물 등 온갖 종류의 섬유가 그 루프 재료로 이용될 수가 있다.

천연펄프의 화학적 합성으로 조성된 다공질성 종이타올 섬유, 다공질성 스폰지 등 다양한 소재를 그 루프 재료로 선택적으로 사용할 수가 있으므로, 그만큼 루프 재료의 선택의 폭이 넓은 것이 본 발명의 큰 특장점이라 할 수가 있다.

따라서, 위생커버 내면의 착탈부(008)에 적용되는 루프 재료도 역시, 반드시 강력하게 착탈되는 나일론 합성 직물일 필요는 없다. 종이타올 등으로 된 일회용 위생커버의 경우에는, 외측 테두리 끝 부분을 한번 접어 접착해서, 그대로 루프 재료로 사용할 수가 있다.

또한, 종이타올로 된 커버를 뒤집어서, 미리 제작된 종이타올 보풀 또는 스폰지 등을 접착한 다음, 기계적으로 다시 뒤집어 사용할 수도 있다. 이렇게 하면, 폴리프로필렌 등으로 직조(織造)된 부직 웹에 비해, 훨씬 더 적은 비용으로 대량생산할 수 있는 장점이 생기게 된다.

한편, 벨크로의 J-형 갈고리(hook)의 구부러진 끝 부분을 거칠지 않고 둥글게 라운딩 처리하여, 직조된 직물 위에, 규칙적으로 한쪽 방향으로 향하도록, 줄지어 구성된 일방향성찍찍이를, 그 면적을 가능한 한 작게 절단하여,

적어도 2개 이상, 헤드폰 스피커 본체 커버의 측면 테두리에, 또는 스피커 본체 커버 위에 착탈되는 일정 형태의 신축성밴드 측면 테두리에, 상기 갈고리의 구부러진 둥근 곡면 부위가 스피커의 음향 방출구 쪽을 향하도록, 균등하게 분산 결합하여 구성할 수도 있다.

이렇게 하여, 적절한 섬유 루프를 내면에 형성한 위생커버를, 밀어넣게 되면, 갈고리의 둥근 곡면을 타고 미끄러지듯이 들어가게 되고, 반대 방향으로는, 갈고리가 보풀의 틈새에 걸려들어가면서 손쉽게 결속되게 된다.

또한, 일방향성찍찍이의 면적이 작아 그 갈고리(후크) 수도 적으므로, 탄성의 원리로 위생커버를 손쉽고 편리하게 이탈시킬 수 있는 효과가 생기게 된다.

본 발명은, 헤드폰 스피커 커버에, 힘의 모멘트의 원리 및 빗면마찰과 탄성의 원리를 이용한 갈고리바늘들로 구성된 일방향성찍찍이를 적용시켜, 손쉽고 편리하게 위생커버를 탈부착할 수 있게 한 것으로서, 산업적 이용가능성이 있다.

10:성형기판(또는 직물), 11:기주, 12:제1미끄럼곡면, 13:변곡점 연장주, 14:미늘촉(바늘끝), 15:제2미끄럼곡면, 16:바늘, 17:갈고리바늘1, 18:갈고리바늘2, 19:틈새, 20:착탈공간, 21:보풀(웹), 30:기판(직물),
001:스피커 커버, 002:위생커버(섬유커버, 스폰지커버 등), 003:신축성밴드, 005:고정턱, 006:스피커 본체, 007:일방향성찍찍이, 008:착탈부(루프), 009:신축성부위, 010:신축성소실부위, 011:스폰지쿠션, 012:보조밴드, 013:탈부착수단.

Claims (3)

1. 둥근 제1미끄럼곡면(12)을 지닌 기주(11)와, 상기 기주와 함께 일정한 외력(外力)에 의해 휘어져 변형되는 변곡점 연장주(13)와, 다시 이와 둥글게 연장된 제2미끄럼곡면(15)과 미늘촉(14, 바늘끝)을 지닌 바늘(16)로 구성되고,
   상기 미늘촉은, 상기 연장주의 수평접선상에서, 외측으로 둥글게 휘어진 원뿔 모양으로 돌출 형성하고, 힘의 모멘트의 원리에 따라, 상기 기주의 높이와 전체 길이를 가능한 한 짧게 형성하여, 일정한 탄성 플라스틱 또는 형상기억(합금 또는 플라스틱) 재료로 구성된 침상(針狀)의 갈고리바늘들을,
   헤드폰 스피커 본체 커버(001)의 측면 테두리에, 또는 그 커버 위에 착탈되는 일정 형태의 신축성밴드(003)의 측면 테두리에,
   상기 제1미끄럼곡면(12)이 스피커의 음향 방출구 쪽을 향하도록, 각 테두리의 길이 방향과 직각되게 횡렬로 서로 일정한 간격을 두고, 일정 수 집합으로 줄지어서, 균등하게 분산 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 헤드폰 스피커 커버.
2. 제1항에 있어서, 상기 신축성밴드의 측면 일정 부위에, 스피커 본체(006)의 뒷 부분을 감싸면서 탈부착하기 위해,
   탈부착수단(똑딱이, 벨크로, 후크, 단추, 일방향성찍찍이 등)이 형성된 보조밴드(012)를 덧붙여 구성된 것을 특징으로 하는 헤드폰 스피커 커버.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 갈고리바늘에 맞물리는 일정 형태의 착탈부(008, 루프)를, 내면의 테두리에 형성하여 구성된 통기성 위생커버(섬유커버, 또는 커버)를, 상기 스피커 본체 커버(001), 또는 신축성찍찍이밴드 위에 탈부착되게 구성된 것을 특징으로 하는 헤드폰 스피커 커버.

Images