KR101643723B1 - 쿠션시트의 최대압력 산출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정다각형의 횡단면을 갖는 통공이 상하방향으로 관통 형성되고, 상기 통공이 격벽에 의해 일정한 간격으로 상호 이격하여 x축과 y축 방향으로 연속해서 형성되며, 탄성을 갖는 연성재질로 이루어진 쿠션시트에 가해지는 최대압력을 압력센서를 보다 정확하게 산출할 수 있는 쿠션시트의 최대압력 산출방법이 개시된다.
본 발명은 쿠션시트의 평면상에서 각각의 x축과 y축에 대해 좌표값을 갖는 복수의 측정점 별로 상기 압력센서를 통해 하중을 측정하는 단계와, 상기 쿠션시트를 평면상에서 복수의 단위영역으로 분할하여 각각의 단위영역에 포함된 압력센서에서 측정된 하중을 모두 더하고 상기 단위영역의 면적으로 나누어 단위영역별 압력을 산출하는 단계와, 상기 산출된 각각의 단위영역별 압력중 가장 큰 압력값을 쿠션시트의 최대압력으로 선택하는 단계를 포함하는 쿠션시트의 최대압력 산출방법에 관한 것이다.

Description

쿠션시트의 최대압력 산출방법 {pressure calculation method of cushion sheet}

본 발명은 쿠션시트의 최대압력 산출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정다각형의 횡단면을 갖는 통공이 상하방향으로 관통 형성되고, 상기 통공이 격벽에 의해 일정한 간격으로 상호 이격하여 x축과 y축 방향으로 연속해서 형성되며, 탄성을 갖는 연성재질로 이루어진 쿠션시트에 가해지는 최대압력을 보다 정확하게 산출할 수 있는 쿠션시트의 최대압력 산출방법에 관한 것이다.

일반적으로, KS규격에 따르면 욕창예방 시트쿠션의 최대 접촉 압력 값은 크기 15mm이하인 센서에 작용하는 압력값중 최대값을 취하도록 되어 있다. 이 센서는 센서내에 작용하는 힘을 구하여 센서의 면적으로 나눈 값을 압력으로 출력하게 된다.

구조 해석은 힘과 변위에 관련된 물리적인 법칙을 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 모델을 생성하고 조건을 지정하여 계산하는 엔지니어링 기술이다.

하지만, KS규격에서 정하고 있는 압력측정법은 실제로 제품면에 작용하는 압력값이 아닌 일정크기를 갖는 센서의 작용압력을 기준으로 하고 있다. 센서의 작용압력은 센서 내에 작용하는 힘을 센서의 면적으로 나눈 값이 된다. 문제는 구조 해석을 통하여 시트쿠션에 작용하는 힘을 구할 때, 단위면적당 작용하는 힘을 구해주지 않는데에 있다. 해석의 결과는 제품부 각 부위에 작용하는 응력과 변위, 경계조건에 의한 반작용력 등으로만 나타내어질 뿐이다.

해석 결과를 분석할 별도의 소프트웨어를 작성하여 최대 접촉 압력을 산출한다. 작성되는 소프트웨어는 전체 제품부를 평면상에서 센서크기에 맞춰 분할하고, 분할된 각 영역당(각각의 센서에 해당하는 영역) 작용하는 반작용력을 합산하여, 이를 센서의 크기로 나누어서 접촉 압력을 구하도록 한다.

이 때, 최대압력값이 가장 중요하게 되는데, 최대압력값은 최대하중이 작용하는 주변에서 센서 영역이 어떻게 분포되는 지에 따라 크게 영향을 받게 된다.

하지만, 종래의 경우 센서 영역이 한번 세팅되면 정해진 위치에서만 최대압력을 측정하여 최대압력의 측정이 정밀하게 이루어지지 못하여 정확도가 떨어지는 문제가 있었다.

한국등록특허 제 10-1169943호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 최대압력을 산출하기 위한 단위영역을 적어도 2회 이상 시프트(shift)하면서, 최대하중을 측정하여 적어도 하나의 측정점이 복수의 단위영역에 포함될 수 있어 최대압력의 측정이 보다 정확하면서도 정밀하게 이루어질 수 있는 쿠션시트의 최대압력 산출방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 정다각형의 횡단면을 갖는 통공이 상하방향으로 관통 형성되고, 상기 통공이 격벽에 의해 일정한 간격으로 상호 이격하여 x축과 y축 방향으로 연속해서 형성되며, 탄성을 갖는 연성재질로 이루어진 쿠션시트에 가해지는 최대압력을 압력센서를 이용하여 산출하되, 상기 쿠션시트의 평면상에서 각각의 x축과 y축에 대해 좌표값을 갖는 복수의 측정점 별로 상기 압력센서를 통해 하중을 측정하는 단계와, 상기 쿠션시트를 평면상에서 복수의 단위영역으로 분할하여 각각의 단위영역에 포함된 압력센서에서 측정된 하중을 모두 더하고 상기 단위영역의 면적으로 나누어 단위영역별 압력을 산출하는 단계와, 상기 산출된 각각의 단위영역별 압력중 가장 큰 압력값을 쿠션시트의 최대압력으로 선택하는 단계를 포함하는 쿠션시트의 최대압력 산출방법을 제공한다.

또, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 단계는, 상기 단위영역의 1/N(N은 2이상의 자연수)에 해당하는 거리만큼 단위영역을 x축 및/또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어져, 적어도 하나의 측정점이 복수의 단위영역에 포함되는 쿠션시트의 최대압력 산출방법을 제공한다.

또, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 단계는, 상기 측정점 간의 거리만큼 단위영역을 x축 및/또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어져, 적어도 하나의 측정점이 복수의 단위영역에 포함되는 쿠션시트의 최대압력 산출방법을 제공한다.

또, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 단계는, 상기 단위영역이 겹치지 않도록 단위영역이 분할되어, 하나의 측정점이 하나의 단위영역에 포함되는 쿠션시트의 최대압력 산출방법을 제공한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 최대압력을 산출하기 위한 단위영역을 적어도 2회 이상 시프트(shift)하면서, 최대하중을 측정하여 적어도 하나의 측정점이 복수의 단위영역에 포함될 수 있어 최대압력의 측정이 보다 정확하면서도 정밀하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 쿠션시트의 최대압력 산출방법의 순서도,
도 2는 쿠션시트가 복수의 단위영역으로 분할된 상태를 보인 평면도,
도 3은 도 2에 있어서, 단위영역이 시프트된 상태를 보인 평면도이다.

본 발명에 따른 쿠션시트의 최대압력 산출방법은 정다각형의 횡단면을 갖는 통공이 상하방향으로 관통 형성되고, 상기 통공이 격벽에 의해 일정한 간격으로 상호 이격하여 x축과 y축 방향으로 연속해서 형성되며, 탄성을 갖는 연성재질로 이루어진 쿠션시트에 가해지는 최대압력을 보다 정확하게 산출하기 위한 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 쿠션시트의 최대압력 산출방법의 순서도이고, 도 2는 쿠션시트가 복수의 단위영역으로 분할된 상태를 보인 평면도이고, 도 3은 도 2에 있어서, 단위영역이 시프트된 상태를 보인 평면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 쿠션시트의 최대압력 산출방법은 상기 쿠션시트(10)의 평면상에서 각각의 x축과 y축에 대해 좌표값을 갖는 복수의 측정점(P1,P2) 별로 상기 압력센서를 통해 하중을 측정하는 단계(S110)와, 상기 쿠션시트(10)를 평면상에서 복수의 단위영역(20)으로 분할하여 각각의 단위영역(20)에 포함된 압력센서에서 측정된 하중을 모두 더하고 상기 단위영역(20)의 면적으로 나누어 단위영역별 압력을 산출하는 단계(S120)와, 상기 S120단계에서 산출된 각각의 단위영역별 압력 중 가장 큰 압력 값을 쿠션시트(10)의 최대압력으로 선택하는 단계(S130)를 포함한다.

상기 측정점(P1,P2)은 통공(11)에는 형성되지 않고, 격벽(12)에만 산포되어 있으며, 각각의 측정점(P1,P2)에서는 상기 압력센서에 의해 외부로부터 가해지는 하중이 측정된다.

일례로, 상기 S110 내지 S130 단계는, 힘과 변위에 관련된 물리적인 법칙을 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 모델을 생성하고 조건을 지정하여 계산하는 식으로 진행될 수 있다.

주지된 바와 같이, KS규격에서 정하고 있는 압력측정법은 실제로 제품면에 작용하는 압력값이 아닌 일정크기를 갖는 압력센서의 작용압력을 기준으로 하고 있다. 압력센서의 작용압력은 압력센서 내에 작용하는 힘을 압력센서의 면적으로 나눈 값이 된다. 문제는 구조 해석을 통하여 쿠션시트(10)에 작용하는 힘을 구할 때, 단위면적(20) 당 작용하는 힘을 구하지 않는데에 있다. 해석의 결과는 쿠션시트(10)의 각 부위에 작용하는 응력과 변위, 경계조건에 의한 반작용력 등으로만 나타내어질 뿐이다.

본 발명의 경우, 해석 결과를 분석할 별도의 소프트웨어를 작성하여 최대압력을 산출하되, 작성되는 소프트웨어는 상기 쿠션시트(10)의 평면상에서 각각의 x축과 y축에 대해 좌표값을 갖는 복수의 측정점(P1,P2) 별로 상기 압력센서를 통해 하중을 측정하고, 상기 쿠션시트(10)를 평면상에서 복수의 단위영역(20)으로 분할하여 각각의 단위영역(20)에 포함된 압력센서에서 측정된 하중을 모두 더하고 상기 단위영역(20)의 면적으로 나누어 단위영역별 압력을 산출한 다음, 상기 산출된 각각의 단위영역별 압력중 가장 큰 압력값을 쿠션시트(10)의 최대압력으로 선택한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 S120단계는, 상기 단위영역(20)이 겹치지 않도록 단위영역(20)이 분할되어, 하나의 측정점(P1,P2)이 하나의 단위영역(20)에만 포함될 수 있다.

즉, 쿠션시트(10)는 복수의 단위영역(20)으로 분할되고, 각 단위영역(20)은 단위영역(20) 내에 포함된 측정점(P1,P2)에서 측정된 하중을 모두 더하고, 단위영역(20)의 면적으로 나누어 단위영역별 압력을 산출한다. 이후, 단위영역별 압력 중 가장 큰 값을 쿠션시트(10)의 최대압력으로 선택한다. 상기의 경우, 최초에 분할된 단위영역의 개수가 N개 라면, N개의 단위영역에서 산출된 N개의 압력값 중 최대압력을 선택할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 S120단계는, 상기 단위영역(20)의 1/N(N은 2이상의 자연수)에 해당하는 거리만큼 단위영역(20)을 x축 및/또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어져, 적어도 하나의 측정점(P2)이 복수의 단위영역(20)에 포함될 수 있다.

일례로, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 S120단계는 단위영역(20)의 1/2에 해당하는 거리만큼 단위영역(20)을 x축 및/또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어질 수 있으며, 상기 측정점(P2)은 적어도 2개 이상의 단위영역(20)에 포함될 수 있다. 상기의 경우, 최초에 분할된 단위영역의 개수가 N개 라면, N개의 단위영역에서 산출된 N개의 압력값과, 단위영역이 x축으로 1/2만큼 이송된 위치에서 산출된 N개의 압력값과, 단위영역이 y축으로 1/2만큼 이송된 위치에서 산출된 N개의 압력값과, 단위영역이 x축과 y축으로 각각 1/2만큼 이송된 위치에서 산출된 N개의 압력값을 더한 4N개의 압력값 중 최대압력을 선택할 수 있다.

다른 예로, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 S120단계는 단위영역(20)의 1/3에 해당하는 거리만큼 단위영역(20)을 x축 및/또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어질 수 있으며, 상기 측정점(P2)은 적어도 3개 이상의 단위영역(20)에 포함될 수 있다. 상기의 경우, 9N개의 압력값 중 최대압력을 선택할 수 있다.

상기와 같이 단위영역(20)이 x축 및/또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이동된 위치마다 단위영역(20)의 압력이 산출되면, 이동된 위치에서 산출된 단위영역(20)의 압력끼리 편차가 발생하게 된다. 즉, 단위영역(20)을 어느 위치로 설정하는지에 따라 단위영역(20)에 포함되는 측정점(P1,P2)이 달라져 단위영역(20)의 압력은 달라지며, 단위영역(20)을 한번 설정한 뒤 이동하지 않고 설정된 위치에서만 압력을 산출했을 경우에 비해 단위영역(20)의 압력값은 보다 다양한 값으로 산출될 수 있으며, 쿠션시트(10)의 최대압력을 선택할 수 있는 압력값의 선택폭이 커져 오차범위는 줄어들고, 최대압력의 산출이 보다 정확하면서도 정밀하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 단위영역별 압력을 산출하는 S120단계는, 상기 측정점 간의 거리만큼 단위영역(20)을 x축 및/또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어져, 적어도 하나의 측정점(P2)이 복수의 단위영역(20)에 포함될 수 있다.

상기와 같이 단위영역(20)이 x축 및/또는 y축으로 미세하게 시프트(shift)하면서 이동된 위치마다 단위영역(20)의 압력이 산출되면, 대부분의 측정점(P2)이 복수의 단위영역(20)에 포함될 수 있고, 단위영역(20)의 압력값은 보다 다양한 값으로 산출될 수 있으며, 쿠션시트(10)의 최대압력을 선택할 수 있는 압력값의 선택폭이 커져 오차범위는 줄어들고, 쿠션시트(20)의 최대압력 산출은 보다 정확하면서도 정밀하게 이루어질 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : 쿠션시트
11 : 통공
12 : 격벽
20 : 단위영역

Claims (4)

1. 정다각형의 횡단면을 갖는 통공이 상하방향으로 관통 형성되고, 상기 통공이 격벽에 의해 일정한 간격으로 상호 이격하여 x축과 y축 방향으로 연속해서 형성되며, 탄성을 갖는 연성재질로 이루어진 쿠션시트에 가해지는 최대압력을 압력센서를 이용하여 산출하는 방법에 있어서,
   상기 쿠션시트의 평면상에서 각각의 x축과 y축에 대해 좌표값을 갖는 복수의 측정점 별로 상기 압력센서를 통해 하중을 측정하는 단계;
   상기 쿠션시트를 평면상에서 복수의 단위영역으로 분할하여 각각의 단위영역에 포함된 압력센서에서 측정된 하중을 모두 더하고 상기 단위영역의 면적으로 나누어 단위영역별 압력을 산출하는 단계;
   상기 산출된 각각의 단위영역별 압력중 가장 큰 압력값을 쿠션시트의 최대압력으로 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션시트의 최대압력 산출방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 단위영역별 압력을 산출하는 단계는,
   상기 단위영역의 1/N(N은 2이상의 자연수)에 해당하는 거리만큼 단위영역을 x축 또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어져, 적어도 하나의 측정점이 복수의 단위영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 쿠션시트의 최대압력 산출방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 단위영역별 압력을 산출하는 단계는,
   상기 측정점 간의 거리만큼 단위영역을 x축 또는 y축으로 시프트(shift)하면서 이루어져, 적어도 하나의 측정점이 복수의 단위영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 쿠션시트의 최대압력 산출방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 단위영역별 압력을 산출하는 단계는,
   상기 단위영역이 겹치지 않도록 단위영역이 분할되어, 하나의 측정점이 하나의 단위영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 쿠션시트의 최대압력 산출방법.
   

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