KR20030096807A - 가속도계 어셈블리 - Google Patents

Abstract

설치각도 조정이 자유로운 가속도계 어셈블리에 관하여 개시한다. 본 발명의장치는, 중력가속도 방향에 대한 가속도계의 경사각을 측정할 수 있는 공기방울식 각도계와, 다양한 측정 환경에서도 가속도계를 중력가속도 방향과 일치시킬 수 있는 가속도계 설치 부재들을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 임의각도로 기울어진 피측정물체의 일면에 대하여도 중력가속도 방향으로 기준 방향이 설정되도록 가속도계를 설치할 수 있으며, 가속도계 설치 환경에 대한 각도를 측정할 수 있으므로 측정되어진 운동체의 가속도에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 다양한 설치 환경에도 적용될 수 있으므로 실질적인 효용성이 향상된다.

Description

가속도계 어셈블리{Accelerometer assembly}

본 발명은 설치각도 조정이 자유로운 가속도계 어셈블리에 관한 것으로서 특히, 다양한 측정 환경에서도 가속도계와 중력가속도 방향을 일치시킬 수 있는 가속도계 어셈블리에 관한 것이다.

가속도계는 지진의 진동가속도를 측정할 목적으로 오래 전부터 지진계의 하나로 발달했으나, 기계진동의 가속도, 항공기 기타 운동체의 시동 때, 운동 도중, 정지 때의 가속도 등을 측정하는 데에 많이 이용된다.

일반적으로 가속도계를 사용하는 경우에 가속도계의 설치 기준 방향은 중력가속도 방향으로 설정하게 된다. 따라서, 피측정물체에 있어서 가속도계가 설치되는 영역 즉, 가속도계와 피측정물체의 접촉면의 경사도 등에 따라 설치 기준 방향을 중력가속도 방향으로 설정할 수 있도록 각도 조절이 가능한 가속도계 장착대 등이 필요하다. 이러한 필요성에 의하여, 접착체를 사용하여 가속도계를 장착시킬 수 있는 가속도계 장착대가 사용되고 있으나, 접착제 방식이기 때문에 가속도계의 장착이 불편하고, 1회 사용 후 폐기해야 하며, 가속도계 설치 환경에 대한 각도 측정기능이 없음으로 인하여 실질적인 효용성이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 임의 각도로 기울어진 피측정물체의 일면에 대하여 중력가속도 방향으로 기준 방향을 설정하여 가속도계를 설치할 수 있으며, 가속도계 설치 환경에 대한 각도를 측정할 수 있는 가속도계 어셈블리를 제공하는 데 있다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예들에 따른 가속도계 어셈블리를 설명하기 위한 개략도들이다.

〈 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 〉

100 : 온-오프자석식 부착대 110 : 블록 121, 122 : 레버

200 : 가속도계 300 : 회전형 장착대

410, 420 : 공기방울식 각도계 411 : 공기방울

상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 가속도계 어셈블리는: 상면의 소정영역은 오목한 곡면이고 하면은 피측정물체와 접촉되는 블록과, 상기 블록 내부에 위치이동 가능하도록 설치되어 조작에 의하여 상기 블록의 상면쪽으로 자력이 미치도록 위치 이동되는 제1 자석과, 상기 제1 자석과 연결되도록 상기 블록의 외면에 설치되어 자신의 조작으로 상기 제1 자석의 위치를 이동시키는 제1 레버를 포함하는 온-오프 자석식 부착대와; 하면이 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 곡면을 가지는 반구형이거나 또는 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 구형으로, 자신의 곡면과 상기 블록의 곡면이 접촉되도록 상기 제1 자석의 자력에 의하여 상기 블록에 설치되는 가속도계와; 상기 가속도계에 설치되는 공기방울식 각도계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 예에 따른 가속도계 어셈블리는: 상면의 소정영역은 오목한 곡면이고 하면은 피측정물체와 접촉되는 블록과, 상기 블록 내부에 위치이동 가능하도록 설치되어 조작에 의하여 상기 블록의 상면쪽으로 자력이 미치도록 위치 이동되는 제1 자석과, 상기 제1 자석과 연결되도록 상기 블록의 외면에 설치되어 자신의 조작으로 상기 제1 자석의 위치를 이동시키는 제1 레버를 포함하는 온-오프 자석식 부착대와; 하면이 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 곡면을 가지는 반구형이거나 또는 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 구형으로, 자신의 곡면과 상기 블록의 곡면이 접촉되도록 상기 제1 자석의 자력에 의하여 상기 블록에 설치되는 회전형 장착대와; 상기 회전형 장착대에 설치되는 가속도계와; 상기 가속도계 또는 상기 회전형 장착대에 설치되는 공기방울식 각도계가 포함되는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시예들에 따른 가속도계 어셈블리를 설명하기 위한 개략도들이다.

도 1a를 참조하면, 본 실시예에 따른 가속도계 어셈블리는, 가속도계 어셈블리와 피측정물체의 접속을 위한 가교역활을 하는 온-오프(ON-OFF) 자석식부착대(100)와, 가속도계(200)와, 가속도계(200)가 장착되는 회전형 장착대(300)와, 중력가속도 방향에 대한 가속도계(200)의 방향을 측정할 수 있는 공기방울식 각도계(410)를 포함한다.

온-오프 자석식 부착대(100)는, 상면의 소정영역은 오목한 곡면이고 하면은 피측정물체와 접촉되는 블록(110)과, 블록(110) 내부에 위치이동이 가능하도록 설치되는 제1 자석(미도시)과, 제1 자석을 위치 이동시키도록 제1 자석과 연결되어 블록(110) 외면에 설치되는 제1 레버(121)로 이루어진다. 제1 레버(121)를 온(On)시키면 제1 자석이 위치이동 되어 자력(磁力)이 블록(110)의 상면쪽으로 미치도록, 제1 레버(121)와 제1 자석이 설치된다. 따라서, 제1 레버(121)를 온시키면 자력에 의하여 온-오프 자석식 부착대(100)의 블록과 후술하는 회전형 장착대(300)가 접속되게 된다.

회전형 장착대(300)는 블록(110)의 곡면과 같은 곡률반경의 곡면이 아래쪽을 향하는 반구형(半球形)의 자성체로, 그 곡면과 블록(110)의 곡면이 접촉되도록 제1자석의 자력에 의하여 블록(110)의 상면에 설치된다.

가속도계(200)는 회전형 장착대(300)의 상면에 설치된다.

공기방울식 각도계(410)는 공기방울의 위치에 따라 눈금을 통하여 각도를 읽을 수 있는 것으로, 가속도계(200) 또는 회전형 장착대(300)에 왁스를 이용하여 설치되어, 중력가속도 방향에 대하여 가속도계(200)가 기울어진 각도를 측정하게 된다.

도 1a에 도시된 공기방울식 각도계(410)는 중력가속도 방향에 대하여 가속도계(200)가 기울어진 각도를 최대 90° 까지 측정할 수 있는 것이다.

한편, 피측정물체가 비자성체인 경우는 온-오프 자석식 부착대(100)를 왁스 또는 접착제를 이용하여 피측정물체에 고정시키지만, 피측정물체에 있어서 온-오프자석식 부착대(100)와 접촉되는 영역이 자성체인 경우에는 피측정물체와 온-오프 자석식 부착대(100)를 자력을 이용하여 접속시킬 수 있다. 이를 위하여, 온-오프 자석식 부착대(100)의 블록(110) 내부에는 위치이동이 가능하도록 설치되는 제2 자석(미도시)과, 제2 자석을 위치이동시키도록 제2 자석과 연결되는 제2 레버(122)가 블록(110) 외면에 더 설치된다. 제2 레버(122)를 온시키면 제2 자석이 위치 이동되어 자력이 블록(110)의 하면쪽으로 미치도록, 제2 레버(122)와 제2 자석이 설치된다. 따라서, 제2 레버(122)를 온시키면 자력에 의하여 온-오프 자석식 부착대(100)의 블록(110)과 피측정물체가 접속되게 된다.

도 1b는 다른 실시예로서, 중력가속도 방향에 대하여 가속도계(200)가 기울어진 각도를 180° 까지 측정할 수 있는 공기방울식 각도계(420)가 설치된 것을 도시한 것이다.

도 1c는 또 다른 실시예로서, 본 발명에 따른 가속도계 어셈블리의 전체적인 크기를 줄이기 위하여, 블록(110)의 크기를 회전형 장착대(300)가 지지될 수 있는 최소한의 크기로 하고, 소형의 공기방울식 각도계(410)를 회전형 장착대(300)에 설치한 것이다.

도 1a 내지 도 1c에 있어서의 공기방울식 각도계(410 또는 420)는 가속도계(200)의 위치를 조정한 다음 분리할 수 있도록 가속도계(200) 또는 회전형장착대(300)에 왁스를 이용하여 설치하여도 좋고, 가속도계(200) 또는 회전형 장착대(300)에 영구적으로 고정되어 있도록 설치하여도 좋다.

그리고, 도 1a 내지 도 1c에 있어서의 회전형 장착대(300)의 형태는 반구형으로 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 블록(110)의 곡면과 같은 곡률반경의 구형(球形)으로 이루어져도 좋으며, 구형인 경우에는 회전형 장착대(300)의 내부에 가속도계(200)를 설치하게 된다.

한편, 상술한 실시예들에 있어서는 가속도계(200)를 설치하기 위한 별도의 회전형 장착대(300)를 사용하였지만, 가속도계(200)를 직접 온-오프 자석식 부착대(100)에 설치할 수 있다. 이 경우에 가속도계(200)의 외장은, 하면을 블록(110)의 상면의 곡면과 같은 곡률반경의 반구형으로 하거나 또는 블록(110)의 곡면과 같은 곡률반경의 구형으로 함으로써 구현된다. 이 경우에도, 가속도계(200)와 온-오프 자석식 부착대(100)간의 접속은 역시 자력에 의하여 이루어진다.

계속해서, 도 1d를 참조하여 본 발명의 작동에 대하여 설명한다. 도 1d에서 참조번호 A 및 B는 공기방울식 각도계의 확대도이다.

도 1d의 (1)을 참조하면, 피측정물체와 온-오프 자석식 부착대(100)의 접속면(10)이 경사면을 이룸으로써, 가속도계(200)가 중력가속도 방향에 대하여 공기방울식 각도계(410)의 공기방울(411)이 지시하는 만큼의 경사각을 보이고 있다.

이러한 경우에는 먼저, 제1 레버(121)를 오프(off)시켜 제1 자석의 자력이 회전형 장착대(300)에 미치지 않도록 한다. 그리고, 도 1d의 (2)와 같이 공기방울식 각도계(410)의 공기방울(411)이 중력가속도 방향과 같은 방향을 지시하도록 회전형 장착대(300)를 조정한 후 제1 레버(121)를 온시켜 회전형 장착대(300) 및 그에 설치된 가속도계(200)를 블록(110)에 고정시켜 줌으로써 가속도계(200)의 방향과 중력가속도의 방향을 용이하게 일치시킬 수 있다.

한편, 공기방울식 각도계로서는 공기방울의 위치만으로 중력가속도 방향에 대한 가속도계의 기울기를 측정하는 것과 더불어, 해당 각도에 대한 환산 비율로 표시될 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가속도계 어셈블리에 의하면, 임의 각도로 기울어진 피측정물체의 일면에 대하여도 중력가속도 방향으로 기준 방향을 설정하여 가속도계를 설치할 수 있으며, 가속도계 설치 환경에 대한 각도를 측정할 수 있으므로 측정되어진 운동체의 가속도에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

나아가, 다양한 설치 환경에도 적용될 수 있으므로 실질적인 효용성이 향상된다.

본 발명은 상기 실시예들에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

Claims (4)

1. 상면의 소정영역은 오목한 곡면이고 하면은 피측정물체와 접촉되는 블록과, 상기 블록 내부에 위치이동 가능하도록 설치되어 조작에 의하여 상기 블록의 상면쪽으로 자력이 미치도록 위치 이동되는 제1 자석과, 상기 제1 자석과 연결되도록 상기 블록의 외면에 설치되어 자신의 조작으로 상기 제1 자석의 위치를 이동시키는 제1 레버를 포함하는 온-오프 자석식 부착대와;

   하면이 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 곡면을 가지는 반구형이거나 또는 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 구형으로, 자신의 곡면과 상기 블록의 곡면이 접촉되도록 상기 제1 자석의 자력에 의하여 상기 블록에 설치되는 가속도계와;

   상기 가속도계에 설치되는 공기방울식 각도계가 포함되는 가속도계 어셈블리.
2. 상면의 소정영역은 오목한 곡면이고 하면은 피측정물체와 접촉되는 블록과, 상기 블록 내부에 위치이동 가능하도록 설치되어 조작에 의하여 상기 블록의 상면 쪽으로 자력이 미치도록 위치 이동되는 제1 자석과, 상기 제1 자석과 연결되도록 상기 블록의 외면에 설치되어 자신의 조작으로 상기 제1 자석의 위치를 이동시키는 제1 레버를 포함하는 온-오프 자석식 부착대와;

   하면이 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 곡면을 가지는 반구형이거나 또는 상기 블록의 곡면과 같은 곡률반경의 구형으로, 자신의 곡면과 상기 블록의 곡면이 접촉되도록 상기 제1 자석의 자력에 의하여 상기 블록에 설치되는 회전형 장착대와;

   상기 회전형 장착대에 설치되는 가속도계와;

   상기 가속도계 또는 상기 회전형 장착대에 설치되는 공기방울식 각도계가 포함되는 가속도계 어셈블리.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 온-오프 자석식 부착대에는, 상기 블록내부에 위치이동 가능하도록 설치되어 조작에 의하여 상기 블록의 하면쪽으로 자력이 미치도록 위치 이동되는 제2 자석과, 상기 제2 자석과 연결되도록 상기 블록의 외면에 설치되어 자신의 조작으로 상기 제2 자석의 위치를 이동시키는 제2 레버가 더 포함되며,

   상기 온-오프 자석식 부착대는 상기 제2 자석의 자력에 의하여 제2 레버의 조작으로 상기 피측정물체에 설치되는 것을 특징으로 하는 가속도계 어셈블리.
4. 제 2항에 있어서, 상기 가속도계는 상기 회전형 장착대의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 가속도계 어셈블리.