KR100211034B1 - 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치 - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명은 여러 형태의 광커넥터 구조에서 광커넥터 사이와, 상기 광커넥터의 광섬유 간의 기계적 특성 시험을 수행하는데 있어 수직방향과 수평방향을 포함한 인장력 특성, 굴곡 특성, 비틀림 특성, 충격 특성의 시험 장치를 별도로 구성하지 않고, 시험 장치의 효율성을 높이기 위해 하나의 장치로 구성하여 여러 특성을 동시에 평가할 수 있도록 한 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치를 제공함에 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 시편이 고정되는 시편 고정부와, 시편에 연결된 케이블과, 상기 케이블에 연결되어 시편에 소정 하중을 제공하는 하중인가수단이 구비되며, 전동모터의 구동력을 제공받아 인장력, 굴곡을 제공하는 회전부; 및 상기 회전부의 일측에 장착되어 시편높이를 자유롭게 조절하면서 낙하시켜 충격시험을 수행하는 충격시험부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치를 제공한다.
4. 발명의 중요한 용도
광커넥터의 수직, 수평방향의 인장력, 굴곡, 비틀림 및 충격등에 대한 특성을 하나의 장치를 통하여 복합적으로 측정할 수 있도록 한 것임.
Description
본 발명은 광통신 시스템에서 광 선로의 접속이나 절환등에 사용되는 광커넥터의 기계적 특성 복합시험장치에 관한 것으로, 특히 광커넥터의 기계적 제 특성 중 수직방향(Straight Pull) 과 수평방향(Side Pull)을 포함한 인장력(Tensile Loading), 굴곡(Flex), 비틀림(Twist), 충격(Impact) 등에 대한 특성을 하나의 장치를 통하여 복합적으로 평가하기 위한 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광 선로의 접속에 사용되는 광커넥터는 지금까지 많은 종류의 제품이 개발되었으며, 대부분 플러그-어댑터-플러그의 구조를 가지고 있고, 결합 방식은 푸쉬-풀(push-pull) 형태가 최근의 주류를 이루고 있다. 또한, 단심 광커넥터 외에 광가입자망 서비스에 사용되는 초다심 케이블의 접속에는 실장밀도, 작업성 등 때문에 다심 광커넥터가 사용되고 있다. 다심 광커넥터는 광섬유 리본의 개발과 병행하여 여러 형태로 제품의 구현이 이루어지고 있다. 즉, 광섬유 리본의 형태에 따라 4심, 8심, 12심, 16심 등을 수용하는 다심 광커넥터의 개발이 이루어졌고, 최근에는 초다심 광케이블에 대응한 80심의 일괄 접속이 가능한 다심 광커넥터가 개발되고 있다. 이러한 광커넥터는 가입자용 뿐만 아니라, 선로상에서 다심 광케이블의 접속이나 분배반등의 시스템에 사용될 수 있으며, 광 랜((LAN)이나 컴퓨터간 병렬접속과 데이터 링크(Data-link), 엘디 어레이(LD Array )등 광 부품의 접속에도 이용 가능할 것으로 예상된다. 이러한 다양한 용도와 함께 단심, 다심 등 여러 형태의 광케이블이 적용되고 있으며, 상기 여러 형태의 광섬유와 연결된 광커넥터의 인장력등 기계적 특성을 평가하기 위한 시험 장치가 고안되어야 한다.
광커넥터의 기계적 특성 시험을 위한 장치는 일반적으로 시험 방법을 제시하고, 특성 평가를 구현할 수만 있으면 가능하도록 되어있고, 시험 규격에서도 특성 시험의 조건 및 시험 장치의 간단한 구성 및 기능만을 정의하고 있다. 따라서 각 특성 시험에 필요한 장치는 시험 기준에 적합하도록 다양한 형태로 제작되어지고 있으며, 외국의 경우 기계적 특성을 평가하는 장치를 각 특성 항목에 따라 별도로 구성하여 사용하고 있다. 국제적으로 광 부품의 시험 조건 및 방법을 규정하고 있는 EIA-455의 규격에서도 장치의 상세한 구조에 대한 규정은 없고 시험 조건에 대한 내용만을 규정하고 있고, 심지어 일부 항목에서는 수작업으로도 시험이 가능하도록 되어 있으나, 시험에 세심한 주의를 기울이도록 하여야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 여러 형태의 광커넥터 구조에서 광커넥터 사이와, 상기 광커넥터의 광섬유 간의 기계적 특성 시험을 수행하는데 있어 수직방향과 수평방향을 포함한 인장력 특성, 굴곡 특성, 비틀림 특성, 충격 특성의 시험 장치를 별도로 구성하지 않고, 시험 장치의 효율성을 높이기 위해 하나의 장치로 구성하여 여러 특성을 동시에 평가할 수 있도록 한 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 정밀하게 제작된 복합시험 장치를 이용하여 광커넥터의 기계적 특성의 측정 및 평가의 정확성을 기하고 측정의 신뢰성을 유지하고, 다양한 기계적 특성을 얻을 수 있도록 한 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
도1은 본 발명에 의한 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치의 일실시예를 나타낸 전체구성도,
도2는 본 발명의 요부인 인장, 굴곡시험장치부의 구성도,
도3은 본 발명의 요부인 하중인가장치부의 구성도,
도4는 본 발명의 요부인 비틀림장치부의 구성도,
도5는 시펀의 케이블에 하중이 인가될 수 있도록 고정하는 캡스턴부의 구성도,
도6은 본 발명의 요부인 제어장치부의 구성도,
도7은 본 발명의 요부인 충격시험장치부의 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 세부 명칭 설명
1, 6 : 시편고정부 2 : 각도계
3 : 캡스턴부 4 : 하중인가장치
5 : 비틀림장치 8 : 케이블 가이드
9, 31 : 금속봉 11 : 케이블
13 : 추 받침대 14 : 지지판
15 : 회전손잡이 19 : 전원스위치
20 : 경보장치 101 : 회전부
102 : 충격시험부 103 : 제어부
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광통신 시스템의 구성에 사용되는 광커넥터의 기계적 특성을 측정,평가하기 위한 장치에 있어서, 시편이 고정되는 시편 고정부와, 시편에 연결된 케이블과, 상기 케이블에 연결되어 시편에 소정 하중을 제공하는 하중인가수단이 구비되며, 전동모터의 구동력을 제공받아 인장력, 굴곡을 제공하는 회전부; 및 상기 회전부의 일측에 장착되어 시편높이를 자유롭게 조절하면서 낙하시켜 충격시험을 수행하는 충격시험부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 의한 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치의 일실시예를 나타낸 전체구성도; 도2는 본 발명의 요부인 인장, 굴곡시험장치부의 구성도; 도3은 본 발명의 요부인 하중인가장치부의 구성도; 도4는 본 발명의 요부인 비틀림장치부의 구성도; 도5는 시편의 케이블에 하중이 인가될 수 있도록 고정하는 캡스턴부의 구성도; 도6은 본 발명의 요부인 제어장치부의 구성도; 도7은 본 발명의 요부인 충격시험장치부의 구성도이다.
도면에서 1, 6은 시편고정부, 2는 각도계, 3은 캡스턴부, 4는 하중인가장치, 5는 비틀림장치, 8은 케이블 가이드, 9, 31는 금속봉, 11은 케이블, 13은 추 받침대, 14는 지지판, 15는 회전손잡이, 19는 전원스위치, 20은 경보장치, 101은 회전부, 102는 충격시험부, 103은 제어부를 각각 나타낸 것이다.
본 발명에 의한 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치는 광커넥터에서 평가해야 할 기계적 제 특성 중 수직, 수평 인장력 시험과 광커넥터와 케이블의 접속 부위를 좌우로 꺽는 굴곡 시험, 커넥터와 연결된 케이블을 비트는 비틀림 시험 및 충격 시험을 하나의 장치로 수행하도록 구현한 것이다.
본 실시예에서는 도1에 도시한 바와 같이, 인장력 시험과 굴곡 시험 및 비틀림 시험을 실시할 수 있도록 전동모터(도면에 도시하지 않음)에 의해 구동하는 회전부(101)와, 상기 회전부(101)의 일측에 장착되어 그로부터 수행되는 시험회수나 속도 등을 제어하는 제어부(103)와, 상기 회전부(101)의 타측에 장착되어 시편높이를 자유롭게 조절하면서 낙하시켜 충격시험을 수행하는 충격시험부(102)로 크게 구성된다.
좀더 상세히 설명하면, 상기 회전부(101)는 시편 고정 각도에 따라 수직방향과 수평방향 등의 인장력 시험 및 굴곡시험을 실시할 수 있도록 시편(10)을 고정하는 시편 고정부(1)와, 굴곡과 수평방향 인장력의 시험 각도를 읽을 수 있는 각도계부(2)와, 상기 시편(10)에 하중을 전달하기 위해 케이블(11)을 고정 시키는 캡스턴부(3), 상기 시편(10)에 적절한 하중을 제공하는 하중 인가 장치(4)와 상기 하중 인가 장치(4)를 수동으로 돌려 시편(10)에 비틀림력을 제공하는 비틀림 장치(5)가 구비된다.
또한, 상기 각도계부(2)에는 시험 중 시편(10)과 연결된 케이블(11)이 요동하는 것을 방지하기 위한 케이블 가이드(8)가 구비되며, 캡스턴부(3)는 하중 인가 장치(4)와 두개의 금속 봉(9)으로 연결되어 있으며, 시편(10)과 연결된 케이블(11)에 구부림에 의한 영향이 미치지 않는 범위에서 감아 고정하기 위한 캡스턴(capstan)(12)이 구비된다.
상기 하중인가장치(4)는 금속봉(9)의 하단부에 연결된 추 받침판(13)과, 시험전에 시편(10)에 하중이 인가되지 않도록 상기 추 받침판(13)을 받쳐주는 지지판(14)이 구비되어 있다.
또한, 비틀림장치(5)에는 비틀림 시험을 위해 하중 인가 장치(4)와 연결된 두개의 금속 봉(9)을 좌우로 비틀어 줄 수 있는 회전 손잡이(15)가 구비된다.
상기 제어부(103)는 시험 장치의 전원 스위치(19)와 경보 장치(20)가 구비되며, 시편의 굴곡 각도 등이 설정되어 있어 회전부에서 측정하는 인장력 및 굴곡, 비틀림 등의 전반적인 제어를 수행한다.
상기 충격시험부(102)는 충격 시험을 위해 높이를 조절하고 고정할 수 있는 레버(16)와 시편 고정 장치(6) 및 높이 확인용 눈금(17)이 구비되어 있고, 상기 시편의 낙하에 의해 충격이 가해지도록 하단에는 금속 강판(18)이 구비된다.
상기와 같은 본 발명의 세부구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2는 회전부(101)와 제어부(103)를 나타낸 것으로, 굴곡 및 수평방향 인장력 시험에 필요한 각도계부(2)는 시험 시작 전에 원점을 맞추기 위한 0도에서 좌우로 100도까지의 각도가 표시되어 있으며, 제어판(21)의 프로그램에 의해 좌우 90도 등 원하는 각도로 시험을 실시할 수 있다. 시편(10)의 좌우로의 굴곡은 전동 모터에 의해 원하는 각도만큼 정확하게 대칭 운동을 하도록 되어 있다. 굴곡 시험과 인장 시험을 실시하기 위한 시편 고정부(1)와 시험 각도를 확인하기 위한 각도계부(2)에서, 상기 시편 고정부(1)는 좌우 최대 100도까지 전동 모터에 의해 정밀하게 각도 조절이 가능하며, 상기 시편고정부(1)는 0도 위치에서 수직 방향으로 위치함으로써 수직방향 인장력시험과 비틀림 시험이 가능하도록 한다. 또한, 굴곡 시험을 위해 좌우 100도까지 회전이 가능하여 규격에서 요구하는 ±90˚ 범위를 만족할 수 있게 되어 있다. 시편 고정부(1)의 하단부에 회전축(22)이 구비되며, 상기 회전축(22)의 좌우에는 시편(10)과 연결된 케이블(11)이 시험 중 심하게 요동하는 것을 방지하기 위한 원형의 가이드(8)가 구비되며, 상기 가이드(8)의 위치는 나사(23)로 조절 가능하며, 필요에 따라 제거할 수도 있다.
도3은 하중인가장치(4)를 나타낸 것으로, 시편(10)의 케이블(11)을 고정할 수 있는 캡스턴부(3)의 캡스턴(12)과 연결되어 하중을 인가할 수 있도록 추를 얹을 수 있는 추 받침판(13)과, 상기 캡스턴(12)과 추 받침판(13)을 연결하여 주는 두개의 금속봉(9)과 시험 전에 시편(10)에 하중이 인가되지 않도록 추 받침판(13)을 받쳐주고 시험 실시를 위해 회전 손잡이(24)를 이용하여 추 받침판(13)을 하강시켜 하중이 인가되도록 하는 지지판(14)으로 구성되어 있다. 상기 캡스턴(12)의 재질은 나일론을 이용한 경량 재료를 사용하여 전체 무게가 최소 인가 하중을 초과하지 않도록 하였으며, 하중 인가 장치(4)는 알루미늄 6061의 경량 재료를 사용한 구조로 되어 있다.
도4는 비틀림 장치(5)를 나타낸 것으로, 상기 하중 인가 장치(4)의 추 받침판(13)과 캡스턴(12) 사이에 연결된 2개의 가벼운 금속 봉(9)을 회전 기어(도면에 도시하지 않음)를 통해 손잡이(15)를 회전시켜 원하는 각도로 비틀림을 가할 수 있도록 구성되어 있다.
비틀림은 헬리컬 기어를 이용하여 회전 손잡이(15)를 돌림으로써 ±180˚까지 비틀림이 가해지도록 되어 있고, 두개의 금속 봉(9)은 회전 판에 대칭으로 형성된 2개의 가이드 구멍을 통해 캡스턴(12)과 하중인가 장치(4)가 연결되어 있어 회전 손잡이(15)를 돌림으로써 캡스턴(12)과 하중인가장치(4)를 회전시켜 곧바로 회전력이 시편(10)과 연결된 케이블(11)에 전달되도록 되어있고, 회전시 출렁거림을 방지하기 위해 2개의 금속 봉(9)을 사용하였다.
도5는 캡스턴부(3)로 시편(10)의 케이블(11)에 하중이 인가될 수 있도록 고정하는 장치로 시편(10)과 연결된 케이블(11)을 캡스턴(12)에 둥글게 감아 고정할 수 있고, 캡스턴(12)은 추 받침판(13)과 연결되도록 구성되어 있다. 상기 캡스턴(12)은 경량화를 위해 나일론 재질을 사용하여 최대 50g 이하가 되도록 하였고, 둥글게 감을 때 구부림의 영향이 없도록 적절한 직경을 유지하고, 캡스턴(12) 안쪽에는 케이블(11)이 미끄러지지 않도록 우레탄 고무를 사용한 구조로 되어 있다. 또 남은 케이블(11) 처리를 위해 캡스턴(12)에 홈(25)을 형성하여 케이블(11)을 캡스턴(12) 밖으로 뽑아내 고정하도록 되어 있다.
도6은 제어판(21)으로 시험 장치의 전원 스위치(19)와 시험 종료를 알리는 경보 장치(20)와, 굴곡 시험을 위한 좌우 이동 각도 표시부(26) 및 회전 회수를 표시할 수 있는 디지털 계기판(27)과, 시험 시작(28)과 종료(29)를 할 수 있는 스위치와 프로그램을 리셋(Reset)하는 스위치(30) 등으로 구성되어 있다.
도7은 충격시험부(102)를 나타낸 것으로 시편을 고정할 수 있는 고정 장치(6)와 충격 높이를 상하로 조절하고 고정할 수 있는 레버(16)가 구비되고, 상기 레버(16)는 금속 봉(31)을 통하여 가이드되어 상하로 움직이도록 하였으며, 높이를 확인할 수 있는 눈금(17) 및 시편이 낙하함으로서 부딪혀 충격이 가해지도록 하는 금속 강판(18)이 하단에 구비된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광통신 시스템에서 전송로의 결합이나 절환 등에 사용되는 광커넥터의 기계적 특성을 평가하는 장치의 구성으로 기계적 특성을 평가하는데 있어 하나의 시험 장치로 인장력 특성, 굴곡 특성, 비틀림 특성, 충격 특성 등을 동시에 평가 함으로서 측정 시간 및 절차를 간소화할 수 있어 기계적 특성 평가의 효율성 및 경제성을 기할 수 있고, 정밀하게 제작된 시험 장치를 통하여 신뢰성 있는 정확한 기계적 특성 평가가 가능한 효과를 가진다.
Claims (13)
- 광통신 시스템의 구성에 사용되는 광커넥터의 기계적 특성을 측정,평가하기 위한 장치에 있어서, 시편이 고정되는 시편 고정부와, 시편에 연결된 케이블과, 상기 케이블에 연결되어 시편에 소정 하중을 제공하는 하중인가수단이 구비되며, 전동모터의 구동력을 제공받아 인장력, 굴곡을 측정하는 회전부; 및 상기 회전부의 일측에 장착되어 시편높이를 자유롭게 조절하면서 낙하시켜 충격시험을 수행하는 충격시험부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 회전부는 상기 시편에 하중을 전달하며, 케이블에 구부림에 의한 영향이 미치지 않는 범위에서 감아 고정하기 위한 캡스턴과, 상기 캡스턴과 하중인가수단을 연결하는 금속봉이 포함된 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캡스턴과 하중인가수단 사이 위치의 금속봉에 장착되어 하중이 인가된 시편에 좌우 비틀림력을 제공하기 위한 회전 손잡이와, 상기 회전손잡이의 회전력을 금속봉에 인가하여 원하는 각도로 비틀림을 제공하는 회전기어를 구비하는 비틀림력 제공수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 시편고정부는 전동모터에 의해 좌우로 시편을 최대 100˚까지 회전시킬 수 있도록 구동하는 회전축과, 상기 회전축의 회전 각도를 확인하기 위해 구비된 각도계부가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 광커넥터의 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 회전부의 일측에 장착되어 그로부터 수행되는 시험회수나 속도의 전반적인 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 제어수단은 인장력 시험을 위해 상기 시편을 0˚에서 수직방향 인장력과 90˚위치에서 수평방향 인장력 시험을 실시할 수 있도록 시편의 회동각을 제어하며, 굴곡 시험을 위해 회전 각도와 회전 수가 설정된 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각도계부의 하단부 양측에 장착되어 상기 시편이 좌우로 회전될 때 케이블의 요동을 방지하기 위한 맨드렐로 된 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 7 항에 있어서, 상기 가이드는 그의 간격을 좌우로 조절할 수 있도록 구비된 나사를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하중인가수단은 상기 금속봉의 하단부에 연결되는 추 받침판과, 시험 전 시편에 하중이 인가되는 것을 방지하기 위해 추 받침판을 받쳐주는 지지판과, 지지판을 상하로 조절하는 회전 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 캡스턴은 나일론 재질로 형성되고 케이블의 구부림에 의한 손상이 가지 않는 범위의 소정 직경을 가지며, 감아진 케이블이 미끄러지지 않도록 내경외주면에 우레탄 고무가 설치된 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합장치.
- 제 2항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 캡스턴은 그의 밖으로 케이블을 인출시켜 고정되도록 외주면에 형성된 소정크기의 홈을 더 포함하며, 캡스턴과 하중인가수단을 연결하기 위한 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 3 항에 있어서, 비틀림력 제공수단의 회전손잡이와 회전기어의 비가 1:1인 헬리컬 기어로 형성되며, 상기 회전 손잡이의 회전력 제공에 따라 ±180˚까지 비틀림이 가해지도록 한 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 충격시험부는 시편을 고정하는 고정부와, 상기 시편의 충격 높이를 상하로 조절하고 고정하는 레버와, 상기 레버의 상하 이동을 안내하는 가이드바와상기 레버 일측에 장착되어 충격높이를 측정하는 눈금 및 상기 가이드바 하단부에 장착되어 시편이 낙하됨에 따라 충격이 가해지도록 하는 금속 강판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광커넥터용 기계적 특성 복합시험장치.
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