KR100934378B1

KR100934378B1 - 자이로 센서 장착용 완충마운트

Info

Publication number: KR100934378B1
Application number: KR1020080081415A
Authority: KR
Inventors: 이호정; 조성훈
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2009-12-30

Abstract

본 발명은 자이로 센서 장착용 완충마운트에 관한 것으로서, 수평방향으로의 과도한 진동이나 충격에 대한 내구성과 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라, 완충마운트 조립시 완충마운트의 풀림을 방지함과 아울러 항상 일정한 토크를 가할 수 있게 하여 조립성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명은 자이로 센서가 안착되어 고정되는 상부판(10); 하단부에 체결부(21)가 구비된 하부판(20); 상기 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 완충을 위하여 설치된 완충부재(30)로 이루어지며, 상기 완충부재(3)의 이탈방지를 위해 상기 상부판(10)의 하면과 상기 하부판(20)의 상면에 상기 완충부재(30)의 상부면과 하부면을 각각 수용하기 위한 제1 요입부(11)와 제2 요입부(22)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제1 요입부(11)와 제2 요입부(22)의 각 바닥면(13)(24)은 곡률을 갖는 곡선형태로 형성되거나 요철형태로 형성되어 있다.

자이로 센서, 완충마운트, 요입부, 모따기, 요철, 파손, 조립성

Description

자이로 센서 장착용 완충마운트{SHOCK MOUNT FOR INSTALLING GYRO SENSOR}

본 발명은 자이로 센서 장착용 완충마운트에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수평방향으로의 과도한 진동이나 충격에 대한 내구성과 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라, 완충마운트 조립시 완충마운트의 풀림을 방지함과 아울러 항상 일정한 토크를 가할 수 있게 하여 조립성을 향상시킬 수 있는 완충마운트에 관한 것이다.

일반적으로, 자이로 센서는 관성체가 일정한 속도로 움직일 경우 회전 각속도를 측정하는 고정밀 센서로, 그 원리는 제1축(X축) 방향으로 일정하게 진동하거나 회전하는 관성체가 상기 제1축 방향에 대하여 직각인 제2축(Y축) 방향에서의 회전에 의한 각속도의 입력을 받을 때, 상기 두개의 축에 대하여 직교하는 제3축(Z축) 방향으로 발생하는 코리올리 힘(Coriolis force)을 검출함으로써 회전 각속도를 검출하는 것이다.

자이로 센서는 이미 오래전부터 미사일이나 선박, 항공기 등에서 항법장치용 핵심 부품으로 사용되어왔고, 현재는 자동차의 항법 장치나 고배율 캠코더의 손떨림을 검출하여 이를 보정하는 장치에 적용되는 등 군사용 및 민수용으로 사용영역이 확대되고 있는 실정이다.

이와 같이 구조물에 설치되는 자이로 센서는, 외부의 진동이나 충격이 센서로 직접 전달되어 센서가 손상되는 것을 방지하기 위해 완충마운트에 장착되어 사용된다.

그런데, 완충마운트의 특성상 구조물의 거동을 완충마운트를 거쳐 센서로 전달할 때, 측정된 신호는 구조물의 거동을 왜곡할 가능성이 존재하게 된다. 따라서 자이로 센서 장착을 위한 완충마운트의 경우, 센서로의 충격력 전달 감소 기능을 가질 뿐만 아니라, 센서의 측정 주파수 밴드 구간에서는 신호가 왜곡되지 않도록 특정 강성값을 선정하여야 한다.

도 1은 일례로 산업용/민수용으로 사용되는 완충마운트의 구조를 나타낸 것이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 산업용/민수용으로 사용되는 완충마운트는 상부판(1), 하부판(2) 및 완충부재(3)로 이루어져 있다.

이러한 구조의 완충마운트는, 완충부재(3)가 결합되는 상부판(1)과 하부판(2)의 결합면이 평평한 구조로 되어 있기 때문에, 수평 하중을 크게 받지 못할 뿐만 아니라 수평 강성값도 작게 설계되어 있어, 수평방향으로의 과도한 충격이나, 큰 하중에 의해 결합면이 쉽게 파손되거나 찢어질 우려가 있다. 또한, 산업용/민수용의 완충마운트의 경우, 하부판(2)이 원형으로 제작되어 있기 때문에 조립공구를 사용할 수 없어, 적절한 토크를 가하여 조립하기가 용이하지 않은 구조적인 문제도 있다.

따라서, 짧은 시간동안 3축 방향으로 인가되는 높은 수준의 충격가속도로부 터 전장품 등을 보호하기 위해, 구조물과 주요 전장품 사이에 설치되는 군수용의 완충마운트는, 상기한 구조의 산업용 또는 민수용의 완충마운트와는 달리 가혹한 환경조건에서 사용하기 때문에, 수평방향으로의 과도한 진동/충격에 대해 높은 내구성과 신뢰성이 요망되고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 수평방향으로의 과도한 진동이나 충격에 대한 내구성과 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라, 완충마운트 조립시 완충마운트의 풀림을 방지함과 아울러 항상 일정한 토크를 가할 수 있게 하여 조립성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자이로 센서가 안착되어 고정되며, 내주면에 나사선이 구비된 제1 체결공이 형성된 상부판;

개구형태의 제2 체결공이 형성되어 있고 하단부에 체결부가 구비된 하부판;

상기 상부판과 하부판 사이에 완충을 위하여 설치되며, 상기 제1 체결공 및 제2 체결공과 연통되는 개구형태의 제3 체결공이 형성되어 있는 완충부재로 이루어지고,

상기 완충부재의 이탈방지를 위해 상기 상부판의 하면과 상기 하부판의 상면에는, 상기 완충부재의 상부면과 하부면을 각각 수용하기 위한 제1 요입부와 제2 요입부가 형성되어 있어, 상기 완충부재가 상기 제1 요입부의 바닥면과 측면 그리고 상기 제2 요입부의 바닥면과 측면에 접하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 상부판의 요입부는 측면쪽으로 갈수록 위로 볼록한 곡률을 갖도록 상향볼록부가 형성되어 있고, 상기 하부판의 요입부는 측면쪽으로 갈수록 아래로 볼록한 곡률을 갖도록 하향볼록부가 형성되어 있는 것을 특 징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 상부판의 요입부의 바닥면과 상기 하부판의 요입부의 바닥면에는 각각 마찰력 증가를 위한 요철부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 상부판의 요입부의 측면과 상기 하부판의 요입부의 측면에는 각각 경사지게 확대형성되는 모따기가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 하부판의 외주연에는 완충마운트 조립시 토크조절이 가능하도록 적어도 2개 이상의 평탄면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 상부판의 하면과 하부판의 상면에 완충부재를 밀착 수용하기 위한 요입부를 각각 형성하고, 또한 그 요입부의 바닥면을 곡률형태로 형성하거나 요철형태로 형성함으로써, 수평방향으로 가해지는 과도한 진동이나 충격으로 인한 완충마운트의 파손 가능성을 감소시켜, 완충마운트의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상부판의 요입부의 측면과 하부판의 요입부의 측면에, 각각 경사지게 확대형성되는 모따기를 형성함으로써, 요입부의 모서리 부분에서 집중 응력이 발생되는 것을 효과적으로 차단하여 완충부재의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 하부판의 외주연에 적어도 2개 이상의 평탄면을 형성함으로써, 완충마운트를 조립할 때, 적절한 토크를 가할 수 있도록 하여 완충마운트 풀림을 방지할 수 있고, 또한 완충마운트 조립시 항상 일정한 토크를 가할 수 있도록 하여 완충마운트의 조립성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트는 자이로 센서가 안착되어 고정되는 상부판(10), 하단부에 체결부(21)가 구비된 하부판(20), 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 완충을 위하여 설치된 완충부재(30)로 이루어져 있다.

상부판(10)의 하면과 하부판(20)의 상면에는, 그 사이에 설치되어 완충작용을 하는 완충부재(3)가 과도한 진동이나 충격에 의해 이탈되는 것을 방지하기 위해, 도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이 완충부재(30)의 상부면과 하부면을 각각 수용하기 위한 제1 요입부(11)와 제2 요입부(22)가 형성되어 있다.

또한, 상부판(10)의 상면에 안착되는 자이로 센서를 고정함과 아울러 상부판(10), 완충부재(30) 및 하부판(20)을 함께 결합하기 위해, 상부판(10)과 하부판(20)에는 제1 체결공(12)과 제2 체결공(23)이 각각 형성되어 있으며, 상기 완충부재(30)에는 제1 체결공(12) 및 제2 체결공(23)과 연통되는 제3 체결공(31)이 형성되어 있다. 제1 체결공(12)의 내주면에는, 체결부재(예컨대, 볼트)의 용이한 볼팅을 위해 나사산이 형성되어 있고, 제2 체결공(23)과 제3 체결공(31)은 이 체결부 재가 통과되어 지지되도록 나사선이 없이 개구형태로 형성되어 있다. 다만, 제2 체결공(31)은 한 쪽이 막힌 개구형태로 되어 있다.

이러한 구조에 의해, 완충부재(30)는 상부판(10)의 제1 요입부(11)의 바닥면(13)과 측면(14)과, 하부판(20)의 제2 요입부(22)의 바닥면(24)과 측면(25)에 밀착되는 상태로 견고하게 결합된다.

따라서, 자이로 센서가 장착된 완충마운트에 수평방향으로 과도한 진동이나 충격이 가해질 경우, 그 진동이나 충격은 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 개재된 완충부재(30)에 가해지는 전단력과, 상부판(10)의 제1 요입부(11)의 측면(14)과 하부판(20)의 제2 요입부(22)의 측면(25)에 가해지는 압축하중에 의해 분산되면서 흡수되게 된다. 이에 따라, 짧은 시간에 발생하는 큰 충격가속도로 인해 완충마운트가 파손되는 것을 미리 방지할 수 있어, 완충마운트의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는, 상부판(10)의 요입부(11)의 바닥면(13)과 하부판(20)의 요입부(22)의 바닥면(24)을 평평하게 하지 않고, 곡률을 갖는 곡선형태로 함으로써 바닥면(13)(24)에서도 수평방향의 압축하중이 작용하게 하여 수평방향 강성값을 증가시키도록 함으로써, 수평방향의 과도한 충격 등에 대한 완충마운트의 파손 가능성을 감소시킬 수 있다.

즉, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 상부판(10)의 요입부(11)는 측면(14)쪽으로 갈수록 위로 볼록한 곡률을 갖도록 상향볼록부(15)가 형성되어 있고, 마찬가지로 하부판(20)의 요입부(22)는 측면(25)쪽으로 갈수록 아래로 볼록한 곡률 을 갖도록 하향볼록부(26)가 형성되어 있다.

그리고, 상부판(10)의 요입부(11)의 측면(14)과 하부판(20)의 요입부(22)의 측면(25)에는, 각각 경사지게 확대형성되는 모따기(16)(27)가 형성되어 있다. 이에 의해, 완충마운트에 수평방향으로 과도한 충격 등이 가해질 때, 요입부(11)(22)의 모서리 부분에서 집중 응력이 발생되는 것을 효과적으로 차단하여 완충부재의 파손을 방지할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 구조와 달리, 상부판(10)의 요입부(11)의 바닥면(13)과 하부판(20)의 요입부(22)의 바닥면(24)에는, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 요철부(17)(28)를 형성할 수도 있다. 이러한 요철부(17)(28)의 구조에 의하면, 바닥면(13)(24)에 가해지는 마찰력을 증가시킴과 아울러 수평방향으로의 압축하중이 미세하게 작용하게 하여 수평방향 강성값을 증가시키도록 함으로써, 수평방향으로의 과도한 충격에 대한 완충마운트 파손 가능성을 감소시킬 수 있다. 물론, 상기와 같은 요철부(17)(18)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 곡률을 갖는 바닥면에 형성할 수도 있다.

한편, 하부판(20)의 외주연에는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 평탄면(29)이 형성되어 있다. 이 평탄면(29)은 적어도 2개 이상(도 9에서는 일례로 4개가 도시되어 있음) 형성되어 있는 것이 바람직하다. 만일 평탄면(29)이 4개이면, 4면체가 되고, 평탄면(29)의 수가 늘어날수록 6면체, 8면체 등의 형상을 갖게 된다.

상기와 같은 평탄면(29)을 형성하면, 렌치, 토크렌치와 같은 조임 공구를 이용하여 완충마운트를 조립할 때, 적절한 토크를 가할 수 있도록 하여 완충마운트 풀림을 방지하도록 하고, 또한 완충마운트 조립시 항상 일정한 토크를 가할 수 있도록 하여 완충마운트의 조립성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 부분 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 상부판을 반으로 절취한 상태에서의 배면 사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 하부판의 사시도

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 상부판의 단면도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 하부판의 단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 상부판의 단면도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 하부판의 단면도.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 자이로 센서 장착용 완충마운트의 하부판의 사시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10 : 상부판

11 : 요입부

12 : 체결공

15 : 볼록부

16 : 모따기

17 : 요철부

20 : 하부판

21 : 체결부

22 : 요입부

23 : 체결공

26 : 볼록부

27 : 모따기

28 : 요철부

29 : 평탄면

30 : 완충부재

31 : 체결공

Claims

자이로 센서가 안착되어 고정되며, 내주면에 나사선이 구비된 제1 체결공이 형성된 상부판(10);

개구형태의 제2 체결공이 형성되어 있고 하단부에 체결부(21)가 구비된 하부판(20);

상기 상부판(10)과 하부판(20) 사이에 완충을 위하여 설치되며, 상기 제1 체결공(12) 및 제2 체결공(23)과 연통되는 개구형태의 제3 체결공(31)이 형성되어 있는 완충부재(30)로 이루어지고,

상기 완충부재(3)의 이탈방지를 위해 상기 상부판(10)의 하면과 상기 하부판(20)의 상면에는, 상기 완충부재(30)의 상부면과 하부면을 각각 수용하기 위한 제1 요입부(11)와 제2 요입부(22)가 형성되어 있어, 상기 완충부재(30)가 상기 제1 요입부(11)의 바닥면(13)과 측면(14) 그리고 상기 제2 요입부(22)의 바닥면(24)과 측면(25)에 접하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 장착용 완충마운트.
제1항에 있어서,

상기 상부판(10)의 요입부(11)는 측면(14)쪽으로 갈수록 위로 볼록한 곡률을 가진 볼록부(15)가 형성되어 있고, 상기 하부판(20)의 요입부(22)는 측면(25)쪽으로 갈수록 아래로 볼록한 곡률을 가진 볼록부(26)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 장착용 완충마운트.
제1항에 있어서,

상기 상부판(10)의 요입부(11)의 바닥면(13)과 상기 하부판(20)의 요입부(22)의 바닥면(24)에는 각각 마찰력 증가를 위한 요철부(17)(28)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 장착용 완충마운트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 상부판(10)의 요입부(11)의 측면(14)과 상기 하부판(20)의 요입부(22)의 측면(25)에는 각각 경사지게 확대형성되는 모따기(16)(27)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 장착용 완충마운트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 하부판(20)의 외주연에는 완충마운트 조립시 토크조절이 가능하도록 적어도 2개 이상의 평탄면(29)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자이로 센서 장착용 완충마운트.