KR102075489B1 - 캔틸레버형 측정 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기부 관측점, 및 기부 관측점 상에 제공되는 중량 관측점 유닛으로 이루어진 복합 캔틸레버형 기계적 측정 디바이스에 관한 것이다. 중량 관측점 유닛은 적어도 하나의 제1 중량계 및 제2 중량계를 포함한다. 제1 중량계는 시트를 가지며, 제2 중량계도 그러하다. 디지털 계량기 유닛은 중량 관측점 유닛의 측면 상에 위치된다. 중량 관측점 유닛 상에 배치된 실장 관측점 유닛은 제1 실장용 기부, 제2 실장용 기부 및 제1 실장용 기부와 제2 실장용 기부를 접속시키는 스윙 아암 커넥터를 갖는다. 제1 실장용 기부는 스윙 아암 커넥터 상의 스프링 조각을 중심으로 수평으로 자유롭게 스윙한다. 스윙 아암 커넥터의 베어링 조립체에는 제1 중량계 상에 설치되는 다이아몬드형 베어링 봉이 제공된다. 제2 중량계의 측면 상에는 중량 관측점 유닛에 전기적으로 접속되는 계산 및 디스플레이 유닛이 맞춰진다. 송신기 및 수신기를 하우징하는 스윙 센서가 기부 관측점에 접속된다. 그것은 또한 계산 및 디스플레이 유닛에 전기적으로 접속된다. 제1 실장용 기부 아래에서, 광 차단 스트립이 송신기와 수신기 사이에 위치된다. 본 발명은 스윙 종류 스포츠 장비의 3개의 정적인 기계적 속성인 길이, 중량, 질량 중심(중력 중심)과 하나의 동적인 속성인 관성 모멘트의 측정을 용이하도록 의도된다.

Description

캔틸레버형 측정 디바이스{A CANTILEVERED MEASURING DEVICE}
본 발명은 캔틸레버형 측정 디바이스에 관한 것으로, 특히, 길이, 중량, 질량 중심(중력 중심)의 정적인 기계적 속성뿐 아니라 관성 모멘트의 동적인 기계적 속성을 측정하는 데 용이하게 이용될 수 있는 방법에 관한 것이다. 이러한 캔틸레버형 측정 디바이스는 골프 클럽, 야구 배트, 자카드, 테니스 라켓, 배드민턴 라켓, 탁구 라켓과 같은 대부분의 스윙 종류 장비에 적용된다.
무엇보다, 스윙 종류 스포츠 장비 또는 프로펠러 봉, 스윙 종류 스포츠 장비는, 예를 들어, 손잡이 및 배팅 부분을 갖는다. 사용자는 그/그녀가 공을 치고자 시도하는 동안에 배트 또는 라켓의 손잡이를 파지하여야 한다. 스윙 종류 스포츠 장비는 소정의 길이, 중량, 질량 중심(중력 중심), 및 관성 모멘트 등을 갖는다. 스포츠 장비 제조자는 스포츠 사양을 충족시키는 것을 돕기 위해 전술한 기계적 및 관련된 물리적 특성을 측정하는 것을 필요로 한다. 한편, 사용자는 기계적 특성에 대한 정확한 지식을 가지면 스윙 종류 스포츠를 더 잘 이해할 수 있으며, 그를 더 훌륭한 선수로 만들 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 스윙 종류 스포츠 장비 장치(1)는 중량 프레임(11), 및 중량 프레임(11) 상에 제공되는 제1 중량계(12)와 제2 중량계(13)를 포함한다. 일 단부는 제1 지지부(112)가 제공되는 인접 플레이트(111)를 갖고, 인접 플레이트(111)의 반대 측에는 제2 지지부(113)가 제공된다. 제1 지지부(112)의 하측 단부는 제1 중량계(12) 상에 있고, 제2 지지부(112)는 제2 중량계(13) 상에 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 야구 배트(B)는 이러한 종래의 도구가 어떻게 작용하는지 예시하기 위해 사용된다. 측정 절차는 다음과 같다: 야구 배트(B)는 중량 프레임(11)의 인접 플레이트(111)에 맞대어 중량 프레임(11) 상에 배치되어야 한다. 배트는 중량 프레임(11)에 평행하게 놓여 있다. 거리(L1)는 제1 지지부(112)와 인접 플레이트(111) 사이의 간격인 반면, 거리(L2)는 제1 지지부(112)와 제2 지지부(113) 사이의 간격이다. 이들 2개의 길이는 국제 야구 규격(International Baseball Specification)에 따라야 한다.
전술된 바와 같이, 거리(L1, L2)가 국제 야구 규격에 부합하는 경우, 이어서 제1 중량계(12) 및 제2 중량계(13)가 측정을 취하도록 진행된다. 2개의 중량의 합은 야구 배트(B)의 총 중량이다. L1 및 L2는 계량기에 의해 측정되어야 하고 수동으로 기록되어야 함에 유의한다. 이어서, 야구 배트(B)의 질량 중심(중력 중심, Gb)이 2-지점 공식 (L1 × W1 + (L1 + L2) × W2)/(W1 + W2)을 이용하여 계산된다.
제1 지지부(112) 및 제2 지지부(113)는 거리를 조절하는 데 사용되어야 하고, 조작자는 먼저 2개의 거리(L1, L2)를 측정해야 한다. 동일한 사람이 2개의 중량 판독치에 의해 총 중량을 계산해야 한다. 이어서, 그는 L1 × W1 + (L1 + L2) × W2)/(W1 + W2)를 이용하여 질량 중심을 계산한다. 생성된 스윙 종류 스포츠 장비 측정 디바이스(1)는 측정 시에 매우 불편하다. 더욱이, 종래의 스윙 종류 스포츠 장비 장치는 야구(B)의 길이, 중량, 및 질량 중심(중력 중심)만을 측정할 수 있다. 그것은 관성 모멘트와 같은 야구 배트(B)의 동적인 기계적 속성을 측정할 수 없다. 동적 속성을 측정하기 위해 다른 관성 스윙 사이클 계량기(도면에는 도시되지 않음)가 필요하다. 따라서, 종래의 도구는 측정 및 측정 조작 시에 어려움을 초래한다.
따라서, 스윙 레벨 스포츠 장비 측정의 편리성을 향상시키기 위해 통합된 측정 디바이스를 어떻게 제공할 것인지는 해결되기를 기다리는 스포츠 장비 제조자의 문제가 되었다.
본 발명의 주 목적은, 스윙 종류 스포츠 장비의 길이, 중량, 질량 중심(중력 중심), 및 관성 모멘트를 동시에 측정하는 것에 대한 종래의 측정 도구의 무능력 - 이는 이러한 면에서 측정 편의성의 결여를 초래할 것임 - 을 극복할 캔틸레버형 측정 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 청구항 1에서 사용되는 주 기술적 수단은 기부 관측점(base station), 및 기부 관측점 상의 중량 관측점 유닛 - 중량 관측점 유닛은 적어도 제1 중량계 및 제2 중량계를 포함함 - 을 포함하는 캔틸레버형 측정 디바이스를 제공하기 위한 것이다. 중량 관측점 상에 실장된 실장 관측점 유닛은 제1 실장용 기부(mounting base), 제2 실장용 기부, 및 제1 실장용 기부와 제2 실장용 기부 사이에 접속되는 스윙 아암 커넥터를 갖는다. 제1 실장용 기부에는 일 단부에 조절가능한 파지 부분이 제공되고 제1 실장용 기부 아래에는 광 차단 스트립이 제공된다. 제2 실장용 기부는 다이아몬드형 베어링 봉을 갖는데, 이때 스윙 아암 커넥터의 일 측면은 스프링에 부착된다. 이러한 스프링의 일 단부에는 연결 블록이 제공되는 한편, 다른 단부는 제1 실장용 기부 상에 고정되어, 제1 실장용 기부가 스윙 아암 커넥터에 맞대어 (수평 평면 상에서) 자유롭게 스윙하게 한다. 스윙 아암 커넥터 아래에는 다이아몬드형 베어링 봉이 있고, 다이아몬드형 베어링 봉의 스윙 아암 커넥터는 시트의 제1 중량계에 부착될 수 있다. 제2 실장용 기부 상의 다이아몬드형 베어링 봉은 제2 중량계의 시트에 부착된다. 중량 관측점 유닛에 전기적으로 접속되는 계산 및 디스플레이 유닛이 기부 관측점의 일 측면 상에 위치된다. 스윙 센서가 기부 관측점 상에 실장되고, 또한, 계산 및 디스플레이 유닛에 전기적으로 접속된다. 스윙 센서는 일 단부 상에 레이저 송신기를 그리고 타 단부 상에 광 수신기를 갖는다. 광 차단 스트립의 제1 실장용 기부는 송신기와 수신기 사이에 위치된다.
본 발명은 청구항 1의 주 기술적 수단에 의해 달성될 수 있는데, 여기서 기부 관측점 유닛에는 중량 관측점 유닛 및 디지털 계량기 유닛이 제공되고, 중량 관측점 유닛은 계산 및 디스플레이 유닛과 접속한다. 본 발명은 스윙 종류 스포츠 장비의 3개의 정적인 기계적 속성인 길이, 중량, 질량 중심(중력 중심)과 하나의 동적인 속성인 관성 모멘트의 측정을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 종래의 스윙 종류 스포츠 장비 측정 디바이스를 도시한다.
도 2는 본 발명의 장치의 분해도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 측정 장치의 실장 관측점 유닛의 분해도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실장 관측점 유닛의 스윙 아암 커넥터의 분해도를 도시한다.
도 5는 커버 본체가 없는 제안된 디바이스 그룹 도면이다.
도 6은 본 발명의 장치의 사시도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 장치의 일례를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제1 실장용 기부의 (일 단부에 대한) 스윙 모션을 도시한다.
도 9는 본 발명의 제1 실장용 기부의 (타 단부에 대한) 스윙 모션을 도시한다.
도 10은 관성 스윙 사이클을 측정하는 설계를 도시한다.
도 11은 피검 디바이스의 질량 중심을 측정하기 위한 3개의 중량 관측점 유닛의 실시예를 도시한다.
도 12는 3개의 중량 관측점 유닛의 질량 중심 계산을 위한 관련 파라미터를 도시한다.
도 13은 피검 디바이스의 질량 중심을 측정하기 위한 4개의 중량 관측점 유닛의 실시예를 도시한다.
도 14는 4개의 중량 관측점 유닛의 질량 중심 계산을 위해 필요한 관련 파라미터를 도시한다.
권한 이득을 검토하여 본 발명의 구조 및 효과를 더 잘 이해하는 것을 돕기 위해, 개략적인 설명을 다음과 같이 제공한다:
먼저, 도 2, 도 5, 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 캔틸레버형 측정 디바이스는, 기부 관측점(3), 기부 관측점(3) 상에 있는 중량 관측점 유닛(4), 중량 관측점 유닛(4) 옆에 위치되는 기부 관측점(3) 및 디지털 계량기 유닛(5), 기부 관측점(3)의 일 측면 상에 있고 계산 관측점 및 디스플레이 유닛(7)에 전기적으로 접속되는 중량 관측점 유닛(4) 상에 있는 실장 관측점 유닛(6), 기부 관측점(3) 상에 제공되고, 계산 및 디스플레이 유닛(7)과 전기적으로 접속하는 스윙 센서(8), 및 기부 관측점(3)의 상단부 상에 놓이는 커버 본체(9)를 포함한다.
도 2, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 기부 관측점(3)은 4개의 코너에 위치되는 4개의 조절가능한 지지부 저부 패드(31)를 갖는 직사각형 본체이다. 기부 관측점(3)의 일 측면에는 디지털 계량기 유닛(5)에 의해 삽입될 수 있는 2개의 삽입 블록(32)이 장축을 따라서 제공되는데, 이는 디지털 계량기 유닛(5)이 삽입 블록(32) 내에서 자유롭게 활주할 수 있음을 의미하며, 기부 관측점(3)에는 중량 관측점 유닛(4) 근처에 위치되는 2개의 스윙 모션 정지 기둥(33)을 갖는 삽입 블록(32)의 측면의 장축 측면을 따라서 중량 관측점 유닛(4)이 제공된다.
도 2, 도 5, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 중량 관측점 유닛(4)은 기부 관측점(3)의 중심에 위치되고, 제1 중량계(41) 및 제2 중량계(42)를 포함한다. 제1 중량계(41) 및 제2 중량계(42). 제1 중량계(41) 및 제2 중량계(42)는 계산 및 디스플레이 유닛(7)에 전기적으로 접속되고, 이에 의해, 제1 중량계(41) 및 제2 중량계(42)에 의해 측정된 중량 값이 계산 및 디스플레이 유닛(7)에서 디스플레이될 수 있다. 제1 중량계(41)에는 자체 상단부에 V-형상 시트 실장부(4111)를 갖는 시트(411)가 제공되고, 제2 중량계(42)에는 V-형상 시트 실장부(4211)를 갖는 시트(421)가 제공된다.
도 2, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 디지털 계량기 유닛(5)은 기부 관측점(3)의 삽입 블록(32)을 통하여 삽입된다. 피검 디바이스의 길이는 삽입 블록(32)을 통하여 계량기를 활주시킴으로써 측정될 수 있다. 디지털 계량기 유닛(5)의 단부에는 측정을 용이하게 하기 위해 참-0(true-zero) 단부 후크(51)가 설치된다.
도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 실장 관측점 유닛(6)은 중량 관측점 유닛(4) 상에 실장된다. 실장 관측점 유닛(6)은 제1 실장용 기부(61), 제2 실장용 기부(62), 및 제1 실장용 기부(61)와 제2 실장용 기부(62) 사이에 접속되는 스윙 아암 커넥터(63)를 갖는다. 제1 실장용 기부(61)의 일 단부에서, 고정 프레임(6111) 상에 실장되는 조절가능한 파지 부분(611)이, 고정 프레임(6111), 조절 나사(6112) 및 조절 나사(6112)의 하단부에 접속되는 V-형상 가압 블록(6113)을 갖는다. V-형상 가압 블록(6113)의 저부 단부에는 경사진 V 홈(61131)이 제공된다. 제1 실장용 기부(61)에는 광 차단 스트립(612)이 제공된다. 도 3은 파지 부분(611)의 타 측면이 지지부(614)를 위한 앵커를 제공하는 2개의 삽입 구멍(613)임을 도시한다. 그리고, 지지부(614)의 상단부에는 도 7에 도시된 바와 같이 피검 디바이스를 파지하는 데 사용되는 V-형상 지지부(6141)가 있다.
도 2, 도 3, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 실장용 기부(62)에는 베어링 지지부(6211) 및 다이아몬드형 베어링 봉(6212)을 갖는 베어링 조립체(621)가 제공된다. 베어링 지지부(6211)는 기부 관측점(3)의 단부를 향하여 제2 실장용 기부(62) 상에 고정된다. 다이아몬드형 베어링 봉(6212)은, 도 3에 나타내진 바와 같이, 제2 중량계(42)의 시트(421) 상에서 선회가능하다.
도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스윙 아암 커넥터(63)는 제1 실장용 기부(61)에 간접적으로 접속되는 일 단부, 및 제2 실장용 기부(62) 상에 있는 타 단부를 갖는 U-형상 본체이다. 도 3은 스윙 아암 커넥터(63)에 스프링(631)이 제공됨을 도시한다. 이러한 스프링은 제1 실장용 기부(61) 상에 견고하게 고정된 연결 블록(632)을 통하여 제1 실장용 기부(61)에 간접적으로 연결된다. 스프링(631)은 제1 실장용 기부(61)가 스윙 아암 커넥터(63) 상에 자유롭게 스윙하도록, 즉 제1 실장용 기부(61)가 캔틸레버 조건에서 스윙 아암 커넥터(63)에 접속되도록 여기에 제공된다. 보다 구체적으로, 제1 실장용 기부(61)는 스윙 아암 커넥터(63)의 수평 인력 또는 척력에 의해 동력을 공급받는 스프링(631)의 탄성력에 의해 수평 방향으로 밀쳐진다. 그 결과, 스윙 아암 커넥터(63)에는 연결 블록(632)의 타 단부에 제2 실장용 기부 프레임(633)이 제공되는데, 이는 제2 제2 실장용 기부(62)에 견고하게 부착된다. 제1 실장용 기부(61)는 연결 블록(632)에 접속되고, 제2 실장용 기부(62)는 제2 실장용 기부 프레임(633)에 접속된다. 실장용 기부들(61, 62)이 완전한 실장 관측점 유닛(6)을 형성한다.
또한 다음의 사실을 갖는다:
제1 실장용 기부(61)는 자유롭게 스윙한다.
스윙 아암 커넥터(63)의 하부 측면에는 다이아몬드형 베어링 봉(634)이 제공된다.
다이아몬드형 베어링 봉(634)은 제1 중량계(41)의 시트(411) 상에서 선회가능하다.
스윙 아암 커넥터(63)의 다이아몬드형 베어링 봉(634)은 제1 중량계(41)의 시트(411) 상에 설치된다.
제2 실장용 기부(62)의 다이아몬드형 베어링 봉(6212)은 제2 중량계(42)의 시트(421) 상에 설치된다.
실장 관측점 유닛(6)은 중량 관측점 유닛(4)과 중첩하고, 기부 관측점(3)으로부터 소정의 거리를 유지한다.
도 2, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 계산 및 디스플레이 유닛(7)은 기부 관측점(3)의 측면 상에 위치되고, 보다 구체적으로, 계산 및 디스플레이 유닛(7)은 디지털 계량기 유닛(5)의 반대 측면 상의 기부 관측점(3)에 설정된다. 계산 및 디스플레이 유닛(7)은 디스플레이(71) 및 여러 개의 키 패드(72)를 갖는다. 계산 및 디스플레이 유닛(7)은 중량 관측점 유닛(4) 및 스윙 센서(8)에 전기적으로 접속된다. 따라서, 중량 관측점 유닛(4)에 의해 측정된 중량 수치 및 스윙 센서(8)에 의해 측정된 모션의 주기가 디스플레이 유닛(7) 상에서 계산 및 디스플레이될 수 있다. 이들 수치 및 스프링의 탄성 상수로부터, 피검 스윙 종류 스포츠 장비의 중량, 질량 중심(중력 중심), 및 모션 사이클의 주기를 획득할 수 있다. 관성 모멘트의 동적인 기계적 속성 및 다른 정적 정보가 본 발명으로 동시에 획득된다. 키 패드(72)는 디스플레이 유닛(7)의 계산 및 동작을 제어할 수 있다.
도 2, 도 5, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스윙 센서(8)는 기분 관측점(3) 상에 위치되고 실장 관측점 유닛(6)의 제1 실장용 기부(61) 아래에 위치되며, 송신기(81) 및 수신기(82)를 갖고, 제1 실장용 기부(61)의 광 차단용 스트립(612)은 스윙 센서(8)의 송신기(81)와 수신기(82) 사이에 위치되고, 이에 의해, 광 차단 스트립(612)은 제1 실장용 기부(61)와 연관되고, 차단 효과가 스윙 센서(8)의 송신기(81)와 수신기(82) 사이에 생성되는데, 이는, 이어서, 스윙 센서(8)가 차단의 수 및 지속기간을 카운트할 수 있게 하며, 측정된 객체의 관성 스윙 사이클을 계산 및 디스플레이하기 위해 디스플레이(71)의 전기적 접속에 대한 메시지가 사이클링 주기 T = 2π√(I/K)(I는 피검 디바이스의 관성 모멘트이고, K는 스프링의 탄성 상수임)의 측면에서 계산 및 디스플레이된다. 스윙 센서(8)는 스윙 센서(8)의 측정 정확도를 향상시키도록 레이저 송신기-수신기 검출 시스템으로 구현된다.
도 2, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 커버 본체(9)가 기부 관측점(3) 상에 실장된다. 그것은 중량 관측점 유닛(4), 실장 관측점 유닛(6), 스윙 센서(8), 및 디지털 계량기 유닛(5)의 대부분을 커버한다. 커버 본체(9)에는 불스 아이(bull's eye) 레벨(91)이 장착되는데, 이는 불스 아이 레벨(91)에 의해 기부 관측점(3)의 양호한 레벨링을 보장한다. 커버 본체(9)의 개방된 긴 슬롯(92)은, 피검 디바이스를 파지하는 실장 관측점 유닛(6)이 커버 본체(9) 외부에서 노출되도록 중심 근처에 위치된다.
도 5, 도 6, 도 7, 도 8, 도 9, 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 스윙 종류 스포츠 장비로서 야구 배트(B1’)를 사용함으로써 예시된다. 먼저, 삽입 구멍(613) 상에 실장 관측점 유닛(6)의 지지부(614)를 삽입한다. 지지부(614)와 파지 부분(611) 사이의 거리는 국제 야구 배트 측정 규칙의 사양에 부합함을 보장한다. 실장 관측점 유닛(6)의 지지부(614) 상에 야구 배트(B1)를 설정하는데, 여기서 야구 배트(B1)의 손잡이는 파지 부분(611)의 고정 프레임(6111)을 터치한다. 이어서, V-형상 가압 블록(6113)이 야구 배트에 맞대어 가압된다. 조절 나사(6112)를 조임으로써, V-형상 가압 블록(6113)이 야구 배트(B1)의 손잡이에 압력을 계속해서 적용하게 한다. 이때, V-형상 가압 블록(6113)의 V 홈(61131)이 경사져서, 야구 배트(B1)의 손잡이가 고정 프레임(6111)을 터치하는 동안에 밀어내려질 수 있게 한다. 조절 나사(6112)를 조이거나 느슨하게 함으로써, 야구 배트(B1)는 실장 관측점 유닛(6)에 평행한 위치에서 유지될 수 있다.
이러한 균형맞춤된 위치에서, 중량 관측점 유닛(4)의 판독치를 취할 수 있는데, 이는 디스플레이 유닛(7) 상에서 계산 및 도시될 것이다. 야구 배트의 총 중량 및 그의 질량 중심(중력 중심)이 획득된다. 참-0(true-zero) 단부 후크(51)가 배트의 두부(cap)를 터치할 때까지 계량기 봉을 활주시킨 후, 야구 배트(B1)의 길이가 디지털 계량기의 판독치로부터 획득될 수 있다. 야구 배트(B1)의 중량이 측정되고 질량 중심(중력 중심)의 정보가 현재 다루어지는 경우, 관성 모멘트가 관성 스윙 사이클로부터 추정될 수 있다. 본 발명에서, 측정 기사는 실장 관측점 유닛(6)의 제1 실장용 기부(61)를 단순히 앞뒤로 스윙하거나 흔든다. 제1 실장용 기부(61) 아래의 광 차단 스트립(612)은 송신기(81)로부터 방출되는 광이 수신기(82)에 도달하는 것을 차단한다. 이것은, 이러한 면에서, 온-오프 전기 펄스를 생성하는데, 펄스는, 이어서, 측정된 관성 스윙 사이클을 계산 및 디스플레이하도록 디스플레이(71)의 전기 접속부로 전달된다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예는 3개의 중량계를 필요로 한다. 제1 중량계(41) 및 제2 중량계(42) 외에 제3 중량계(43)를 추가한다. 실질적으로 제3 중량계(43)는, 제2 중량계(42)에 인접하게 설치되어 제2 중량계(42)와 함께 제2 실장용 기부(62)로부터 중량을 전달받는다. 새로운 구성은 테니스 라켓과 같은 일반적인 스윙 종류 스포츠 장비의 질량 중심을 측정하게 한다. W를 총 중량이라고 하고, MX 및 My를 x-축 및 y-축에 대한 총 모멘트라고 한다. A가 제1 중량계의 판독치이고, B가 제2 중량계의 판독치이고, C가 제3 중량계 의 측정치이며, L이 스윙 종류 스포츠 장비의 x 좌표이고, Y가 y 좌표인 경우, W = A + B + C, MX = (B + C)L - WX = 0, MY = (C - B)D - WY = 0을 갖는다. 이들 수학식으로부터, 다음의 수학식을 이용하여 질량 중심(중력 중심)의 x 및 y 좌표를 계산한다: X = (B + C)L/W, Y = (B - C)D/W.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예는 4개의 중량계를 필요로 한다. 제1 중량계(41), 제2 중량계(42), 및 제3 중량계(43) 외에 제4 중량계(44)를 추가한다. 제3 중량계(43)는, 본 발명의 제2 실시예의 그것과 동일하고, 제4 중량계(44)는, 제1 중량계(41)에 인접하게 설치되어 제1 중량계(41)와 함께 스윙 아암 커넥터(63)로부터 중량을 전달받는다. 새로운 구성은 테니스 라켓과 같은 일반적인 스윙 종류 스포츠 장비의 질량 중심을 측정하게 한다. W를 총 중량이라고 하고, MX 및 My를 x-축 및 y-축에 대한 총 모멘트라고 한다. A가 제1 중량계의 판독치이고, B가 제2 중량계의 판독치이고, C가 제3 중량계의 측정치이고, D가 제4 중량계의 측정치이며, L이 스윙 종류 스포츠 장비의 x 좌표이고, Y가 y 좌표인 경우, W = A + B + C + D, MX = (B + C)Lx - WX = 0, MY = (A + D)Ly - WY = 0이다. 이들 수학식으로부터, 다음의 수학식을 이용하여 질량 중심(중력 중심)의 x 및 y 좌표를 계산한다: X = (B + C)Lx/W, Y = (C + D)Ly/W.
본 발명은 기부 관측점(3) 상에 제공되는 중량 관측점 유닛(4), 디지털 계량기 유닛(5) 및 스윙 센서(8), 및 실장 관측점 유닛(6)을 포함한다. 실장 관측점 유닛(6)은 제1 실장용 기부(61), 제2 실장용 기부(62) 및 스윙 아암 커넥터(63)로 구성되는데, 이들은 스윙 아암 커넥터(63)의 일 단부 측면 상에서 자유롭게 스윙한다. 중량 관측점 유닛(4) 및 스윙 센서(8)는 계산 및 디스플레이 유닛(7)에 전기적으로 접속된다. 이들 모두는 측정 스윙 종류 스포츠 장비의 3개의 정적인 기계적 속성, 즉, 길이, 중량, 질량 중심(중력 중심)과, 하나의 동적인 기계적 속성인 관성 모멘트를 측정하는 것을 용이하게 할 수 있다. 본 발명의 이점은 캔틸레버형 측정 디바이스의 활용도가 개선될 수 있다는 데 있다.
본 발명은 계산 및 디스플레이 유닛(7)이 디바이스의 중량, 및 스윙 종류 스포츠 장비의 질량 중심 및 동적 관성을 자동으로 계산할 수 있다는 점에서 전술한 구성에 의한 성공의 새로운 레벨을 달성한다. 디지털화된 수치가 데이터의 측정 및 관찰을 용이하게 하도록 디스플레이된다.
본 발명의 전술한 구성의 추가적인 이점은 디지털 계량기 유닛(5) 및 참-0(true-zero) 단부 후크(51)가 객체의 길이에 의해 정확하고 편리하게 측정될 수 있다는 것이다.
전술한 재료의 관점에서, 본 발명은 상세하게 설명된 이러한 캔틸레버형 측정 디바이스에 의해 설정 목표를 달성했다. 그것은 신규성, 실행가능성 및 진보성의 특허 요건을 충족시킨다.
1: 측정 도구 11: 중량 프레임
111: 인접 플레이트 112: 제1 지지부
113: 제2 지지부 12: 제1 중량계
13: 제2 중량계 2: 측정 디바이스
3: 기부 관측점 31: 지지부 저부 패드
32: 삽입 블록 33: 스윙 모션 정지 기둥
4: 중량 관측점 유닛 41: 제1 중량계
411: 시트 4111: V-형상 시트 실장부
42: 제2 중량계 421: 시트
4211: V-형상 시트 실장부 43: 제3 중량계
44: 제4 중량계 5: 디지털 계량기 유닛
51: 참-0(true-zero) 단부 후크 6: 실장 관측점 유닛
61: 제1 실장용 기부 611: 파지 부분
6111: 고정 프레임 6112: 조절 나사
6113: V-형상 가압 블록 61131: V 홈
612: L광 차단 스트립 613: 삽입 구멍
614: 지지부 6141: 지지부
62: 제2 실장용 기부 621: 베어링 조립체
6211: 베어링 지지부 6212: 다이아몬드형 베어링 봉
63: 스윙 아암 커넥터 631: 스프링
632: 연결 블록 633: 제2 실장용 기부 프레임
634: 다이아몬드형 베어링 봉 7: 계산 및 디스플레이 유닛
71: 디스플레이 72: 키 패드
8: 스윙 센서 81: 송신기
82: 수신기 9: 커버 본체
91: 불스 아이 레벨 92: 긴 슬롯
B, B1: 야구 배트

Claims (10)

  1. 복합 캔틸레버형의 기계적인 정적 및 동적 특성 측정 디바이스로서,
    기부 관측점(3), ;
    상기 기부 관측점(3) 상에 제공되고, 적어도 시트(411)를 구비하는 제1 중량계(41) 및 시트(421)를 구비하는 제2 중량계(42)를 포함하는 중량 관측점 유닛(4);
    상기 기부 관측점(3) 상에 위치되고 상기 중량 관측점 유닛(4)에 인접하여 위치되는 디지털 계량기 유닛(5);
    조절가능한 파지 부분(611) 및 광 차단 스트립(612)이 제공되는 제1 실장용 기부(61), 베어링 조립체(621)를 구비하는 제2 실장용 기부(62), 및 상기 제1 실장용 기부(61)와 상기 제2 실장용 기부(62) 사이에 접속되고 스프링(631)이 구비되는 스윙 아암 커넥터(63)를 포함하고, 상기 중량 관측점 유닛(4) 상에 실장되는 실장 관측점 유닛(6);
    상기 기부 관측점(3)의 일 측면 상에 위치되어 상기 중량 관측점 유닛(4)에 전기적으로 접속되는 계산 및 디스플레이 유닛(7), ; 및
    상기 기부 관측점(3) 상에 제공되고, 상기 계산 및 디스플레이 유닛(7)에 전기적으로 접속되는 스윙 센서(8); 를 포함하고,
    상기 제1 실장용 기부(61)가 상기 스윙 아암 커넥터(63) 상에서 자유롭게 스윙하도록 상기 스프링(631)의 양단부는 각각 상기 제1 실장용 기부(61)에 고정된 연결 블록(632)과 상기 제2 실장용 기부(62)의 저면에 고정되는 제2 실장용 기부 프레임(633)에 접속되고,
    상기 제2 실장용 기부(62)는, 중량을 상기 제2중량계(42)의 시트(421)로 이송하는 다이아몬드형 베어링 봉(6212)를 포함하며,
    상기 스윙 아암 커넥터(63)는, 중량을 상기 제1 중량계(41)의 시트(411)로 이송하는 다이아몬드형 베어링 봉(634)를 포함하고,
    상기 스윙 센서(8)는 송신기(81) 및 수신기(82)를 포함하며, 상기 광 차단 스트립(612)은 상기 송신기(81)와 상기 수신기(82) 사이에 배치되어 스윙 모션을 온/오프 전기 펄스로 변환하는 캔틸레버형 측정 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중량 관측점 유닛(4)은 상기 기부 관측점(3)의 근접 중심에 위치되고,
    상기 제1 중량계(41)의 시트(411)는, V-형상의 시트 실장부(4111)를 구비하며,
    상기 제2 중량계(42)의 시트(421)는, V-형상 시트 실장부(4211)를 구비하는, 캔틸레버형 측정 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 실장용 기부(61) 상의 상기 파지 부분(611)은 고정 프레임(6111), 조절 나사(6112), 및 아래로 향하는 V-형상 가압 블록(6113)을 가지고,
    상기 제1 실장용 기부(61)의 타측에는 위로 향하는 V-형상 지지부(6141)를 갖는 지지부(614)가 구비되는, 캔틸레버형 측정 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기부 관측점(3)의 4개의 코너 상에, 조절가능한 지지부 저부 패드(31)가 제공되고,
    상기 기부 관측점(3)의 일 측면 상에, 장축 방향을 따라서, 2개의 삽입 블록(32)이 상기 디지털 계량기 유닛(5)을 위해 제공되며,
    상기 기부 관측점(3)에는 상기 중량 관측점 유닛(4) 근처에 위치되는 다수 개의 스윙 모션 정지 기둥(33)이 제공되는, 캔틸레버형 측정 디바이스.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 계량기 유닛(5)의 단부에는 참-0(true-zero) 단부 후크(51)가 제공되는, 캔틸레버형 측정 디바이스.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기부 관측점(3)에는 커버 본체(9)가 제공되고,
    상기 커버 본체(9)는 불스 아이 레벨(91)로 설치되며,
    중심 근처의 상기 커버 본체(9)는 상기 실장 관측점 유닛(6)이 상기 커버 본체(9) 외부에서 노출되도록 개방된 슬롯(92)을 가지고,
    상기 계산 및 디스플레이 유닛(7)은 1개 이상의 키 패드(72)를 갖는, 캔틸레버형 측정 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 중량 관측점 유닛(4)은 상기 제2 실장용 기부(62)로부터 중량을 전달받는 제3 중량계(43)를 더 포함하는, 캔틸레버형 측정 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 중량 관측점 유닛(4)은 상기 제2 실장용 기부(62)로부터 중량을 전달받는 제3 중량계(43) 및 상기 스윙 아암 커넥터(63)로부터 중량을 전달받는 제4 중량계(44)를 더 포함하는, 캔틸레버형 측정 디바이스.
  10. 삭제
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