KR200247869Y1 - 가격력 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 외부에서 가해지는 가격력을 측정하는 가격력 측정장치에 관한 것으로서, 외부로부터 가해지는 가격력에 의해 동작하는 타겟과; 타겟을 지지하며 타겟의 동작에 연동하여 회전하는 지지축과; 타겟으로부터 소정 이격 거리를 가지도록 설치되어 타겟의 동작에 연동하여 회전하는 지지축의 단위시간당 회전변위를 감지하는 회전속도감지수단과; 회전속도감지수단에서 감지된 지지축의 단위시간당 회전변위를 타겟에 가해지는 가격량으로 환산하여 표시하도록 처리하는 가격량처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 타겟의 외부에 회전속도감지수단을 설치함으로써, 회전속도감지수단에 가격력이 직접 전달되는 것을 방지할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 제공된다.

Description

가격력 측정장치{Hitting Power Measurement Device}

본 고안은 가격력(加擊力) 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타겟의 외부에 타겟으로부터 이격되게 설치되며, 빛의 유무를 감지하여 타겟에 가해진 가격량을 측정하는 가격력 측정장치에 관한 것이다.

종래의 가격(加擊) 연습기구 또는 여타의 격파력(擊破力) 측정장치는, 가격순간에 센서에 가해지는 힘을 전기적인 신호로 변환하는 센서를 구비하고, 센서에서 변환된 신호를 정량값으로 환산, 측정하여 격파력을 숫자로 표시하는 기술이기 때문에 실질적인 가격력 및 격파력의 측정이 용이하지 않을 뿐 아니라 지엽적인 가격량의 측정값만 제시하는 정도에 그치고 있다.

이러한 종래의 가격력 및 격파력 측정장치에서는, 타겟이 받게되는 충격이 단순히 타겟에 가해지는 힘에 의해서만 평가될 뿐 타겟에 가해지는 속도, 가격순간의 진행방향 등에 의해 종합적으로 평가되지 못하기 때문에, 격파력 측정과 평가에 정밀성이 떨어진다는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해소하기 위한 다양한 가격력 측정장치가 다른 출원인들에 의해 개발되어 있다.

이하에서는 종래의 가격력 측정장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 회전속도감지수단이 구비된 가격력 측정장치의 개략적 사시도이며, 도 2는 도 1의 가격력 측정장치에 설치된 회전속도감지수단의 조립단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 가격력 측정장치는, 설치대(90)의 일영역에 회동가능하도록 지지되는 타겟(100)과, 타겟(100)의 내부에 설치되어 타겟(100)에 가해지는 가격력을 감지하는 회전속도감지수단(110)과, 도시 생략한 감지신호 처리수단 및 표시수단을 포함하여 구성한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 타겟(100)의 내부에 설치된 회전속도감지수단(110)은, 중앙영역에 소정 깊이만큼 함몰된 홈(113)이 형성된 제1가격판(111)과, 외부의 가격에 따라 제1가격판(111)의 홈(113)에 삽입가능하도록 돌출된 삽입돌기(114)가 마련된 제2가격판(112)을 포함한다. 제1가격판(111)과 제2가격판(112) 사이에는 탄성변형 가능한 스프링(115)이 설치되어 있으며, 이 스프링(115)에 의해 제1가격판(111)과 제2가격판(112)이 결합되는 구조이다. 제1가격판(111)에 형성되어 있는 홈(113)의 둘레에는 삽입돌기(114)가 가격방향을 따라 상대운동할 때 발생되는 자력선 변화를 이용하여 전기 신호를 발생시키는 코일(116)이 설치되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 발차기, 주먹지르기 등의 다양한 가격에 의해 제2가격판(112)이 가격되면, 제1가격판(111)과 제2가격판(112) 사이에 설치되어 있는 스프링(115)의 탄성력에 의해 제2가격판(112)이 제1가격판(111)쪽으로 접근하게 된다. 이러한 제2가격판(112)의 위치변위에 의해 삽입돌기(114)가 홈(113)으로 진입되면, 홈(113)으로 진입하는 삽입돌기(114)에 의해 코일(116)의 자력선이 변화되고, 이로 인해 코일(116)의 양단에는 기전력이 유기되어 외부에서 가해지는 가격에대응하는 전기 신호가 발생되는 것이다. 즉, 가격순간에서부터 제2가격판(112)의 위치변위가 발생하게 되는데, 이 위치변위는 가격 순간의 속도, 힘, 및 가격 위치에 따라 다른 양의 전기적인 신호로 변환되므로, 이 신호를 처리하여 가격력을 측정하는 것이다.

그런데, 이러한 종래의 가격력 측정장치에 있어서는, 외부에서 가해지는 가격력을 감지하는 회전속도감지수단(110)이 타겟(100)의 내부에 내장되어 있으므로, 타겟(100)을 가격할 때마다 회전속도감지수단(100)에 직접 가격력이 전달되어 회전속도감지수단(110)이 파손될 수 있으며, 일정 시간 이상 사용하는 경우에 있어서는 감지성능을 저하시킬 수 있다는 문제점을 가지고 있다.

또한, 이러한 종래의 가격력 측정장치에 있어서는, 가격이 가하지는 하나의 가격판과 다른 하나의 가격판 사이의 거리에 따라 발생되는 기전력의 변화를 감지하여 가격력을 측정하는 것이므로, 가격이 가해졌을 때 즉각적으로 가격력을 측정하는 것이 용이하지 않으며, 이들 한 쌍의 가격판을 결합하는 스프링의 자체탄성력에 의해서 타겟의 운동을 구속할 수 있어, 가격력의 정확도가 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은, 타겟의 외부에 회전속도감지수단을 설치함으로서, 타겟에 가해지는 가격력에 의한 회전속도감지수단의 파손을 방지할 수 있는 가격력 측정장치에 관한 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 빛을 이용하여 타겟에 가해지는 가격력을 측정함으로서, 가격력을 신속하게 측정할 수 있으며 정확도를 향상시킬 수 있는 가격력 측정장치에 관한 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 타겟의 운동을 구속하지 않도록 하여, 타겟에 가해진 가격력을 손실없이 측정하기 위한 가격력 측정장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 회전속도감지수단이 구비된 가격력 측정장치의 개략적 사시도이며,

도 2는 도 1의 가격력 측정장치에 설치된 충격감지수단의 조립단면도이고,

도 3은 본 고안에 따른 가격력 측정장치의 설치상태도이고,

도 4는 본 고안에 따른 가격력 측정장치의 회전속도감지수단을 확대하여 부분적으로 단면처리한 사시도이며,

도 5는 본 고안에 따른 슬릿부재의 확대사시도이고,

도 6은 본 고안에 따른 가격력 측정장치의 개략적인 블록도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

1 : 설치대 10 : 타겟

20 : 지지축 21 : 베어링

30 : 회전속도감지수단 40 : 슬릿부재

41 : 슬릿 43 : 축수용공

50 : 발광부 60 : 수광부

70 : 가격량처리모듈 71 : 제어부

73 : 아날로그/디지털변환부 75 : 가격량환산부

77 : 표시부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 외부에서 가해지는 가격력을 측정하는 가격력 측정장치에 관한 것으로, 외부로부터 가해지는 가격력에 의해 동작하는 타겟과; 상기 타겟을 지지하며 상기 타겟의 동작에 연동하여 회전하는 지지축과; 상기 타겟으로부터 소정 이격 거리를 가지도록 설치되어 상기 타겟의 동작에 연동하여 회전하는 상기 지지축의 단위시간당 회전변위를 감지하는 회전속도감지수단과; 상기 회전속도감지수단에서 감지된 상기 지지축의 단위시간당 회전변위를 상기 타겟에 가해지는 가격량으로 환산하여 표시하도록 처리하는 가격량처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전속도감지수단은, 상기 지지축의 일영역에 회전가능하도록 설치되며, 둘레방향을 따라 등간격으로 형성된 복수의 슬릿을 가지는 판상의 슬릿부재와; 상기 슬릿부재에 형성된 상기 슬릿을 통해 광원이 입사되도록 상기 슬릿부재의 인접영역에 설치되는 발광부와; 상기 슬릿부재의 인접영역에 설치되어 상기 발광부로부터 상기 슬릿부재로 입사된 광원을 수광하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 가격력 측정장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 가격력 측정장치의 설치상태도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 설치상태도에서 본 고안의 가격력 측정장치는, 바닥부재(3)와, 바닥부재(3)에 설치되는 수직지지대(5)와, 수직지지대(5)의 일영역에 설치되는 높이조절대(7)를 구비한 설치대(1)에 장착되어 있다. 높이조절대(7)는 높낮이 조절가능한 연결부재를 사용하여 결합할 수 있다.

도 4는 본 고안에 따른 가격력 측정장치를 확대하여 부분적으로 단면처리한 사시도이며, 도 5는 본 고안에 따른 슬릿부재의 확대평면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 가격력 측정장치는, 타겟(10), 지지축(20), 회전속도감지수단(30), 가격량처리모듈(70)을 포함하여 구성되어 있다. 본 고안에서 타겟(10)은 설치대(1)의 일영역에 설치되어 외부에서 가해지는 가격력에 의해 동작하며, 지지축(20)은 높이조절대(3)의 일영역에 설치되어 있다. 지지축(20)은 봉형상으로 타겟(10)의 동작에 따라 회전운동 가능하도록 설치되어 있으며, 이 지지축(20)의 일단부에는 지지축(20)의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 지지축(20)을 회전시키는 베어링(21)이 설치되어 있다. 지지축(20)은 베어링(21)에 의해 충격 손실없이 타겟(1)에 가해진 가격력에 비례하여 회전한다. 도 4에 도시된 본 실시예에서는 구름베어링을 사용하고 있으나, 공기베어링, 스러스트베어링 및 자기의 흡인력 ·반발력을 이용하여 축을 지지하는 자기베어링 등 다양한 베어링을 사용할 수 있다.

타겟(10)에 가해지는 가격력을 감지하는 회전속도감지수단(30)은 지지축(20)의 회전축선상에 연결되어 지지축(20)의 단위시간당 회전변위를 감지한다. 회전속도감지수단(30)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 슬릿부재(40), 발광부(50), 수광부(60)를 포함하여 구성한다. 슬릿부재(40)는 지지축(20)의 회전동작에 따라 회전가능하도록 지지축(20)의 일단부에 설치되며, 슬릿부재(40)의 중앙영역에는 지지축(20)을 수용하는 축수용공(43)이 형성되어 있고, 슬릿부재(40)의 둘레방향에는 그 둘레방향을 따라 등간격으로 배치되며 판면을 관통하는 복수의 슬릿(41)이 형성되어 있다.

본 실시예에서의 슬릿부재(40)에는 둘레방향을 따라 36개의 슬릿(41)이 등간격으로 형성되어 있으나, 슬릿부재(40)에 형성되는 슬릿(41)의 수는 가격력의 측정정밀도에 따라 그 수를 다르게 할 수 있다. 또한, 본 실시예에서의 슬릿(41)은 슬릿부재(40)의 둘레를 따라 사각형상으로 판면을 관통하도록 형성되어 있으나 슬릿부재(40)의 둘레면으로부터 중심을 향해 절개하여 형성할 수도 있다.

발광부(50)와 수광부(60)는 슬릿부재(40)에 인접하게 설치되며, 발광부(50)는 슬릿부재(40)의 회전을 감지하여 슬릿부재(40)의 슬릿(41)으로 광원을 입사시키고, 수광부(60)는 슬릿(41)을 통해 입사된 광원을 수광한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 슬릿부재(40)가 발광부(50)와 수광부(60) 사이에 개재되어 슬릿(41)을 투과한 광원을 수광부(60)에서 수광하고 있으나, 슬릿부재(40)의 어느 일방향에 발광부(50)와 수광부(60)를 설치하여 슬릿부재(40)의 단위시간당 회전변위를 검출할 수 있다. 이때, 수광부(60)에서는 슬릿(41)을 통과하지 않고 슬릿부재(40)의 판면에서 반사된 빛을 수광한다.

도 6은 본 고안에 따른 가격력 측정장치의 개략적인 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 가격력 측정장치를 구성하는 가격량처리모듈(70)은, 회전속도감지수단(30)과 연결되며 제어부(71), 아날로그/디지털변환부(73), 가격량환산부(75), 표시부(77)를 포함하여 구성되어 있다.

아날로그/디지털변환부(73)는 회전속도감지수단(30)의 수광부(60)에 연결되어 있으며, 수광부(60)에서 검출된 광원을 디지털신호로 변환한다. 가격량환산부(75)는 아날로그/디지털변환부(71)를 통해 변환된 신호에 따라 슬릿부재(40)의 회전속도를 산출하여 그 결과에 따라 가격량을 환산하는 역할을 수행하며, 표시부(77)는 가격량환산부(75)에서 환산된 가격량을 디스플레이한다. 여기서, 표시부(77)는 숫자나 간단한 기호 표현에 많이 사용되는 것으로 7세그먼트라고 지칭하는 다중세그먼트 LED 디스플레이(Multisegmented LED Displays)를 설치할 수 있으며, 컴퓨터의 모니터에 연결하여 사용할 수도 있다.

제어부(71)는 아날로그/디지털변환부(73), 가격량환산부(75) 및 표시부(77)에 연결되어 있으며, 아날로그/디지털변환부(73)로부터 인가되는 광원에 대응하는 디지털 신호에 따라 광원이 통과한 슬릿수를 카운팅하고, 카운팅된 슬릿수를 표시부(77)에 표시하도록 제어한다.

또한, 제어부(71)는 아날로그/디지털변환부(73)로부터 인가되는 광원에 대응하는 디지털 신호에 따라 광원이 통과하는 슬릿수를 카운팅하고, 카운팅된 슬릿수를 기초로 가격량환산부(75)를 통해 슬릿부재(40)의 회전속도를 산출하여 산출된회전속도에 따라 가격량을 환산하도록 제어한다.(예컨대, 본 실시예에서와 같이, 슬릿부재(40)에 36개의 슬릿(41)이 형성되어 있을 때, 수광된 광원에 따라 변환된 신호가 1초에 72개라면 슬릿부재(40)의 초당회전속도는 대략 2rps(revolution per second)로 추정할 수 있므로, 타겟의 질량에 따라 가격량을 환산할 수 있다.)

이와 같은 구성에 의하여, 타겟(10)에 힘이 가해지면 타겟(10)이 동작하며, 타겟(10)의 동작에 따라 지지축(20)이 회전하여 슬릿부재(40)가 회전하게 된다. 슬릿부재(40)의 회전이 감지되면, 발광부(50)에서는 슬릿부재(40)의 슬릿(41)을 향해 광원을 입사시킨다. 발광부(50)에서 슬릿부재(40)로 입사된 광원은 슬릿부재(40)의 회전에 따라 슬릿(41)을 투과하여 수광부(60)에 의해서 검출된다.

수광부(60)에서 검출된 광원은 아날로그/디지털변환부(73)로 전달되어 디지털 신호로 변환된다(예컨대, 슬릿(41)을 통해 광원이 투과되면 '1', 광원이 투과되지 않으면 '0'의 신호로 변환한다). 본 실시예에서는 슬릿부재(40)에 형성된 슬릿(41)의 수가 36개이므로 1/36회전수까지 측정이 가능하며 슬릿부재(40)가 1회전하는 경우 36개의 슬릿(41)을 통해 투과한 광원에 따른 36개의 디지털신호(예컨대, 광원이 투과되는 신호인 '1')가 측정된다.

즉, 일정 시간동안의 신호개수를 측정하는 경우, 타겟(10)에 가해지는 가격력이 크면 슬릿부재(4))의 회전속도가 빨라지게 되고, 슬릿부재(40)의 회전속도가 빠르면 빠를수록 일정 시간동안 수광부(60)에서 수광된 신호의 개수는 많아지게 된다. 예컨대, 가격에 의한 단위시간을 0.2초로 설정했을 때, A의 가격에 의해 0.2초 동안 수광된 신호의 개수가 36개이고, B의 가격에 의해 0.2초동안 수광된 신호의 개수가 72개라면 B의 가격력은 A의 가격력에 비해 큰 것임을 알 수 있다. 이때, 타겟에 가해지는 가격은 순간적으로 이루어지는 동작이므로 그 설정시간을 더 짧게 설정할 수도 있다. A 및 B의 가격에 따른 신호의 개수에 따라 슬릿부재(40)의 회전속도를 산출할 수 있으며(A의 회전속도는 36/0.2rps이고 B의 회전속도는 72/0.2rps로 산출할 수 있음), 산출된 각각의 회전속도에 타겟의 질량(m)을 곱하는 것으로 타겟(10)에 기해진 가격량을 산출할 수 있게 된다.

이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 실용신안등록청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 고안의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이, 본 고안에 따른 회전속도감지수단을 이용한 가격력 측정장치에 의하면, 회전속도감지수단이 타겟의 외부에 설치되어 있으므로, 타겟에 가해지는 가격력에 의한 회전속도감지수단의 파손을 줄일 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 제공된다.

본 고안에 따르면, 타겟에 가해지는 가격력을 광원을 이용하여 측정함으로, 타겟에 가해지는 가격력을 신속하게 측정할 수 있는 가격력 측정장치가 제공된다.

또한, 본 고안의 가격력 측정장치에 의하면, 타겟의 운동에 따라 회전하는 지지축에 베어링을 설치함으로써, 타겟의 운동을 구속하지 않고 회전시킬 있어 타겟에 가해진 가격력의 손실을 줄일 수 있으며, 이에 따라 보다 정확한 가력량을 측정할 수 있는 효과가 제공된다.

Claims (5)

1. 외부로부터 가해지는 가격력에 의해 동작하는 타겟과;

   상기 타겟을 지지하며 상기 타겟의 동작에 연동하는 지지축과;

   상기 타겟으로부터 소정 이격 거리를 가지도록 설치되어 상기 타겟의 동작에 연동하여 회전하는 상기 지지축의 단위시간당 회전변위를 감지하는 회전속도감지수단과;

   상기 회전속도감지수단에서 감지된 상기 지지축의 단위시간당 회전변위를 상기 타겟에 가해지는 가격량으로 환산하여 표시하도록 처리하는 가격량처리모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가격력 측정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전속도감지수단은,

   상기 지지축의 일영역에 회전가능하도록 설치되며, 둘레방향을 따라 등간격으로 형성된 복수의 슬릿을 가지는 판상의 슬릿부재와;

   상기 슬릿부재에 형성된 상기 슬릿을 통해 광원이 입사되도록 상기 슬릿부재의 인접영역에 설치되는 발광부와;

   상기 슬릿부재의 인접영역에 설치되어 상기 발광부로부터 상기 슬릿부재로 입사된 광원을 수광하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가격력 측정장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가격량처리모듈은

   상기 회전속도감지수단에 연결되어 있으며, 상기 회전속도감지수단부터 감지된 상기 지지축의 회전변위에 따른 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환부;

   상기 아날로그/디지털 변환부에 연결되어 있으며, 상기 아날로그/디지털 변환부로부터 인가되는 디지털신호에 따라 상기 지지축의 회전속도를 산출하여, 상기 산출된 회전속도에 따라 가격량을 환산하는 가격량환산부;

   상기 지지축의 회전변위에 따른 신호를 표시하는 표시부; 및

   상기 아날로그/디지털변환부, 상기 가격량환산부 및 상기 표시부에 연결되어, 상기 지지축의 회전변위에 따른 신호를 디지털신호로 변환하여 상기 표시부에 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가격력 측정장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 디지털신호에 따라 상기 가격량환산부를 통해 상기 슬릿부재의 회전속도를 산출하여 상기 회전속도에 따라 환산된 가격량을 상기 표시부에 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가격력 측정장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 지지축의 적어도 일단부에는 상기 타겟의 동작에 연동하여 회전하는 상기 지지축을 지지하는 베어링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가격력 측정장치.