KR102367444B1 - 낙하 시험 장치 - Google Patents

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박운영
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Abstract

일 실시예에 따른 낙하 시험 장치는, 시험 대상인 시료가 고정되는 베이스부, 상기 베이스부의 상측에 배치되어 상기 시료 상에 충격을 가하기 위하여 낙하될 수 있는 충격요소를 고정 또는 해제 시킬 수 있는 테스트부 및 상기 베이스부와 상기 테스트부를 연결하는 지지부를 포함하고, 상기 충격요소는 긴 기둥 형상이며 하측의 일단이 뾰족한 형상으로 형성되며, 상기 테스트부는 슬라이드 형식의 구동 방식에 의하여 상기 충격요소를 고정 또는 해제 시킬 수 있다.

Description

낙하 시험 장치 {A DEVICE FOR DROP TEST}
아래의 실시예들은 낙하 시험 장치에 관한 것이다.
피막 처리된 얇은 유리나 폴리머 판과 같은 표면 위에 임의의 물체가 일정 높이에서부터 낙하되었을 때, 깨지거나 금이 가는 등 표면의 손상 여부 및 정도를 파악하기 위해서는 일반적으로 ASTM과 같은 국제 표준시험 규격의 지침을 기준으로 시험을 하게 된다.
반면, 휴대폰이 발명된 후부터 누구나 하루 중 많은 시간을 사용하는 휴대폰에 대하여 개발 과정에서 내구성 테스트를 위한 충격 시험은 필수적이다. 일 예로서, 사용자가 공부를 하거나 메모를 할 때 볼펜과 같은 필기도구를 함께 사용하는 경우가 많고, 이 때, 비교적 끝이 뾰족한 볼펜을 실수로 떨어뜨렸을 때 휴대폰의 화면이 금이 가거나 손상을 입을 수도 있다.
따라서, ASTM에 규정된 일정 중량의 금속 물체를 낙하시켜 충격저항시험을 실시하기보다는, 볼펜으로 직접 시험해서 화면의 저항성을 측정하는 것이 보다 현실적이며, 제품의 견고성에 대해서는 사용자에게 더욱 어필이 가능하다.
대한민국 공개특허공보 제1998-0041179호에는 리모콘의 반복 낙하 시험 장치에 관한 내용이 개시되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 제품의 내구성을 보다 현실적으로 테스트할 수 있는 낙하 시험 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 간편하고 용이하게 제품의 내구성을 테스트할 수 있는 낙하 시험 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 낙하 시험 장치는, 시험 대상인 시료가 고정되는 베이스부, 상기 베이스부의 상측에 배치되어 상기 시료 상에 충격을 가하기 위하여 낙하될 수 있는 충격요소를 고정 또는 해제 시킬 수 있는 테스트부 및 상기 베이스부와 상기 테스트부를 연결하는 지지부를 포함하고, 상기 충격요소는 긴 기둥 형상이며 하측의 일단이 뾰족한 형상으로 형성되며, 상기 테스트부는 슬라이드 형식의 구동 방식에 의하여 상기 충격요소를 고정 또는 해제 시킬 수 있다.
상기 테스트부는, 상기 충격요소를 내측에 수용하는 챔버, 상기 챔버의 상부에 배치되어 상기 충격요소의 상부를 고정할 수 있는 제1 고정요소, 상기 챔버의 하부에 배치되어 상기 충격요소의 하부를 고정할 수 있는 제2 고정요소 및 상기 챔버의 측부에 배치되고 상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소를 구동시킬 수 있는 슬라이더를 포함할 수 있다.
구체적으로, 고정요소는, 상기 충격요소와 맞닿을 수 있는 핀, 일단이 상기 핀과 연결되는 스프링 및 상기 스프링의 타단과 연결되도록 배치되는 볼을 포함하고, 상기 슬라이더의 내측면은 상기 볼과 접할 수 있다.
이 때, 상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소와 각각 인접한 상기 슬라이더의 내측면에는 각각 가이드홈이 형성되며, 상기 가이드홈은 하측에서 상측으로 진행될수록 홈의 깊이가 깊어지도록 형성될 수 있다.
그에 따라, 상기 슬라이더가 하측으로 이동되는 경우, 고정요소의 상기 볼이 상기 가이드홈의 깊이가 깊은 부분으로 이동됨으로써 상기 스프링의 탄성력이 감소함에 따라 상기 핀은 상기 챔버의 외측을 향해 이동되어 상기 충격요소와 이격될 수 있다.
또한, 상기 슬라이더가 다시 상측으로 이동되는 경우, 고정요소의 상기 볼이 상기 가이드홈의 깊이가 얕은 부분으로 이동됨으로써 상기 스프링의 탄성력이 증가함에 따라 상기 핀은 상기 챔버의 내측을 향해 이동되어 상기 충격요소와 맞닿을 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 테스트부는, 상기 챔버의 하단에 배치되는 플레이트 및 상기 플레이트와 상기 슬라이더 사이에 배치되는 탄성요소를 더 포함하고, 상기 슬라이더에 외력이 가해지는 경우 상기 슬라이더는 하측으로 이동되고 상기 탄성요소는 압축되며, 상기 슬라이더에 가해진 외력이 제거되는 경우 상기 탄성요소의 복원력에 의하여 상기 슬라이더는 다시 상측으로 이동될 수 있다.
아울러, 상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소 각각은 복수 개로 구성되고, 상기 충격요소를 감싸는 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.
또는, 상기 충격요소와 맞닿는 상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소의 핀의 일단은 상기 충격요소의 표면의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소의 상기 핀의 일단에는 완충요소가 배치될 수 있다.
상기 베이스부는, 상기 시료를 수용할 수 있는 수용요소 및 상기 수용요소의 상측에 배치되어 낙하되는 상기 충격요소를 상기 시료로 안내하는 가이드요소를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 낙하 시험 장치는 제품의 내구성을 보다 현실적으로 테스트할 수 있다.
일 실시예에 따른 낙하 시험 장치는 간편하고 용이하게 제품의 내구성을 테스트할 수 있다.
도1은 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치의 구조를 나타낸다.
도2 및 도3은 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치의 고정요소를 상세히 나타낸다.
도4 및 도5는 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치의 작동 상태를 나타낸다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도1은 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치의 구조를 나타내며, 도2 및 도3은 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치의 고정요소를 상세히 나타낸다. 도4 및 도5는 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치의 작동 상태를 나타낸다.
도1을 참조하면, 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치는, 시험 대상인 시료가 고정되는 베이스부(100), 베이스부의 상측에 배치되어 시료(S) 상에 충격을 가하기 위하여 낙하될 수 있는 충격요소를 고정 또는 해제 시킬 수 있는 테스트부(200) 및 베이스부와 테스트부를 연결하는 지지부(300)를 포함할 수 있다.
이 때, 충격요소(10)는 긴 기둥 형상이며 하측의 일단이 뾰족한 형상으로 형성될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 충격요소(10)의 형상 및 일단의 모양은 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있음은 자명하다.
아울러, 테스트부(200)는 지지부(300)를 따라 이동됨으로써 테스트부(200)의 높낮이가 조정될 수 있으며, 테스트부(200)는 베이스부(100)와의 중심축이 일치될 수 있다. 아울러, 지지부(300) 상에는 테스트부(200)의 높이를 파악하기 위한 색인이 표시될 수 있다.
테스트부(200)는 슬라이드 형식의 구동 방식에 의하여 충격요소(10)를 고정 또는 해제 시킬 수 있다.
구체적으로, 테스트부(200)는 충격요소(10)를 내측에 수용하는 챔버(210), 챔버의 상부에 배치되어 충격요소의 상부를 고정할 수 있는 제1 고정요소(220), 챔버의 하부에 배치되어 충격요소의 하부를 고정할 수 있는 제2 고정요소(230) 및 챔버의 측부에 배치되고 제1 고정요소 및 제2 고정요소를 구동시킬 수 있는 슬라이더(240)를 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 테스트부(200)는, 챔버의 하단에 배치되는 플레이트(250) 및 플레이트와 슬라이더 사이에 배치되는 탄성요소(260)를 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 슬라이더에 외력이 가해지는 경우 슬라이더는 하측으로 이동되고 탄성요소는 압축될 수 있다. 그 후, 슬라이더에 가해진 외력이 제거되는 경우 탄성요소의 복원력에 의하여 슬라이더는 다시 상측으로 이동될 수 있다.
이 때, 고정요소(220, 230), 일 예로서 제1 고정요소(220)는 충격요소(10)와 맞닿을 수 있는 핀(221), 일단이 핀(221)과 연결되는 스프링(222) 및 스프링(222)의 타단과 연결되도록 배치되는 볼(223)을 포함하고, 슬라이더(240)의 내측면은 볼(223)과 접할 수 있다. 이와 같은 구조는 제2 고정요소(230)에도 동일하게 적용될 수 있다.
나아가, 제1 고정요소(220) 및 제2 고정요소(230)와 각각 인접한 슬라이더(240)의 내측면에는 각각 가이드홈(241)이 형성되며, 가이드홈(241)은 하측에서 상측으로 진행될수록 홈의 깊이가 깊어지도록 형성될 수 있다.
그에 따라, 슬라이더(240)가 하측으로 이동되는 경우, 고정요소의 볼(223)이 가이드홈의 깊이가 깊은 부분으로 이동될 수 있다. 이와 같은 구동을 통하여 스프링(222)이 압축되어 탄성력은 감소하게 되고, 핀(221)은 챔버의 외측을 향해 이동하게 된다. 최종적으로 핀(221)은 충격요소(10)와 이격될 수 있다.
이와 반대로, 슬라이더(240)가 다시 상측으로 이동되는 경우, 고정요소의 볼(223)이 가이드홈(241)의 깊이가 얕은 부분으로 이동하게 된다. 궁극적으로는 가이드홈(241)이 형성되지 않은 슬라이더의 내측면과 볼이 맞닿을 수 있다. 그에 따라, 스프링(222)의 탄성력이 다시 증가하게 되고, 핀(221)은 챔버의 내측을 향해 이동하게 된다. 충격요소가 챔버의 내측에 수용되어 있는 경우 핀(221)은 충격요소와 맞닿을 수 있다.
또한, 베이스부(100)는, 시료(S)를 수용할 수 있는 수용요소(110) 및 수용요소의 상측에 배치되어 낙하되는 충격요소를 시료로 안내하는 가이드요소(120)를 포함할 수 있다
도2를 참조하면, 고정요소는 복수 개로 구성될 수 있다. 필요에 따라 2개 또는 3개로 구성될 수 있으나, 보다 더 많은 수로 구성될 수도 있다. 이 때, 각각의 고정요소들은 충격요소(10)를 감싸는 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 아울러, 충격요소(10)와 맞닿는 고정요소의 핀의 일단은 충격요소(10)의 표면의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
뿐만 아니라, 도3을 참조하면, 고정요소의 일단에는 완충요소(224)가 배치될 수 있다. 이와 같은 완충요소(224)를 구비함으로써 고정요소가 충격요소(10)를 개방 또는 해제시키는 과정에서 충격요소(10)에 가해지는 힘을 줄일 수 있다.
또한, 고정요소를 대신하여 완충요소가 배치될 수도 있다.
이하에서는 도4 및 도5를 참조하여, 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치의 작동 상태를 설명한다.
먼저, 사용자가 외력을 가하여 슬라이더(240)를 하측으로 이동시킨 상태에서 충격요소(10)를 챔버의 상측에 배치된 상판 내부면과 맞닿도록 챔버의 내측에 수용시킬 수 있다. 그 후, 슬라이더에 가한 외력이 제거된 경우 슬라이더(240)는 탄성요소(260)에 의하여 다시 상측으로 이동하게 되고, 그에 따라, 고정요소의 핀들은 충격요소(10)와 맞닿게 된다. 즉, 도4와 같이 충격요소(10)는 테스트부(200)에 수용되어 고정된 상태로 유지될 수 있다.
구체적으로, 고정요소의 볼은 가이드홈(241)이 형성되지 않은 슬라이더(240)의 내측면과 맞닿도록 배치됨으로써 볼이 챔버의 내측을 향해 이동하게 되고, 그에 따라, 스프링 상에 압축력이 가해짐에 따라 핀이 충격요소(10)와 맞닿아 압력을 가하게 된다. 궁극적으로는 핀에 의해 충격요소(10) 상에 가해지는 압력에 의하여 충격요소(10)는 테스트부의 챔버(210) 내측에 고정되게 된다.
그 후, 도5와 같이, 사용자가 외력을 가하여 슬라이더(240)를 하측으로 이동시킬 경우, 고정요소의 볼은 슬라이더의 가이드홈(241)을 따라 이동하게 된다. 즉, 이 경우 볼은 슬라이더의 가이드홈(241)의 깊이가 깊어지는 부분에 배치됨으로써 볼 자체가 챔버의 외측 방향을 향해 이동하게 된다. 그에 따라, 스프링 상에 가해졌던 압축력이 작아지고 핀에 가해졌던 힘이 소멸됨에 따라 핀은 챔버의 외측을 향해 이동하게 된다. 이와 같은 동작에 의하여 충격요소(10)를 지지하여 고정하던 고정요소의 핀들이 모두 충격요소(10)로부터 이격됨으로써, 상기 충격요소(10)는 중력에 의하여 시료(S)를 향해 자유낙하하게 된다.
상기에서 설명한 구성을 포함하는 일 실시예에 따른 낙하 시험 장치는 제품의 내구성을 보다 현실적으로 테스트할 수 있으며, 보다 간편하고 용이하게 제품의 내구성을 테스트할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
100 : 베이스부
200 : 테스트부
300 : 지지부

Claims (10)

  1. 시험 대상인 시료가 고정되는 베이스부;
    상기 베이스부의 상측에 배치되어 상기 시료 상에 충격을 가하기 위하여 낙하될 수 있는 충격요소를 고정 또는 해제 시킬 수 있는 테스트부; 및
    상기 베이스부와 상기 테스트부를 연결하는 지지부;
    를 포함하고,
    상기 충격요소는 긴 기둥 형상이며 하측의 일단이 뾰족한 형상으로 형성되며,
    상기 테스트부는 슬라이드 형식의 구동 방식에 의하여 상기 충격요소를 고정 또는 해제 시킬 수 있으며,
    상기 테스트부는,
    상기 충격요소를 내측에 수용하는 챔버;
    상기 챔버의 상부에 배치되어 상기 충격요소의 상부를 고정할 수 있는 제1 고정요소;
    상기 챔버의 하부에 배치되어 상기 충격요소의 하부를 고정할 수 있는 제2 고정요소; 및
    상기 챔버의 측부에 배치되고 상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소를 구동시킬 수 있는 슬라이더;
    를 포함하고,
    고정요소는,
    상기 충격요소와 맞닿을 수 있는 핀;
    일단이 상기 핀과 연결되는 스프링; 및
    상기 스프링의 타단과 연결되도록 배치되는 볼;
    을 포함하고,
    상기 슬라이더의 내측면은 상기 볼과 접하는,
    낙하 시험 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소와 각각 인접한 상기 슬라이더의 내측면에는 각각 가이드홈이 형성되며,
    상기 가이드홈은 하측에서 상측으로 진행될수록 홈의 깊이가 깊어지도록 형성되는,
    낙하 시험 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 슬라이더가 하측으로 이동되는 경우, 고정요소의 상기 볼이 상기 가이드홈의 깊이가 깊은 부분으로 이동됨으로써 상기 스프링의 탄성력이 감소함에 따라 상기 핀은 상기 챔버의 외측을 향해 이동되어 상기 충격요소와 이격되고,
    상기 슬라이더가 다시 상측으로 이동되는 경우, 고정요소의 상기 볼이 상기 가이드홈의 깊이가 얕은 부분으로 이동됨으로써 상기 스프링의 탄성력이 증가함에 따라 상기 핀은 상기 챔버의 내측을 향해 이동되어 상기 충격요소와 맞닿을 수 있는,
    낙하 시험 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 테스트부는,
    상기 챔버의 하단에 배치되는 플레이트; 및
    상기 플레이트와 상기 슬라이더 사이에 배치되는 탄성요소;
    를 더 포함하고,
    상기 슬라이더에 외력이 가해지는 경우 상기 슬라이더는 하측으로 이동되고 상기 탄성요소는 압축되며,
    상기 슬라이더에 가해진 외력이 제거되는 경우 상기 탄성요소의 복원력에 의하여 상기 슬라이더는 다시 상측으로 이동되는,
    낙하 시험 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소 각각은 복수 개로 구성되고, 상기 충격요소를 감싸는 방향을 따라 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있는,
    낙하 시험 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 충격요소와 맞닿는 상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소의 핀의 일단은 상기 충격요소의 표면의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있는,
    낙하 시험 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정요소 및 상기 제2 고정요소의 상기 핀의 일단에는 완충요소가 배치될 수 있는,
    낙하 시험 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 베이스부는,
    상기 시료를 수용할 수 있는 수용요소; 및
    상기 수용요소의 상측에 배치되어 낙하되는 상기 충격요소를 상기 시료로 안내하는 가이드요소;
    를 포함하는,
    낙하 시험 장치.
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