KR200445998Y1

KR200445998Y1 - 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치

Info

Publication number: KR200445998Y1
Application number: KR2020070021098U
Authority: KR
Inventors: 오성국
Original assignee: 오성국
Priority date: 2007-12-31
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2009-09-17
Also published as: KR20090006775U

Abstract

본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치(1000)는 세 개의 다리부(110)(140)(140')를 가지며 각각의 다리부(110)(140)(140')는 휠(118)(148)(148')을 가진다. 상기 다리부(110)(140)(140')의 상면에는 측정부(200)와 연산제어부(400)가 설치된다.

인조잔디구장, 충격성능, 측정

Description

인조잔디구장의 충격성능 측정 장치{Measuring apparatus for impact performance of artificial turf ground}

본 고안은 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는, 인조잔디구장에 가해지는 충격에 대하여 하중 감쇄율, 에너지흡수율 및 수직변형량의 충격성능을 측정하고 이를 저장. 관리할 수 있도록 하는 인조잔디구장의 충격성능 측정장치에 관한 것이다.

인조잔디구장은 잔디를 대용하여 합성섬유 등을 사용하여 인공적으로 잔디를 조경한 구장을 말하는데, 이러한 인조잔디구장과 관련되어 그 충격성능을 측정할 필요가 있다. 즉 인조잔디구장을 사용하는 사용자에게 미치는 충격을 가상하여, 그 충격성능을 측정하여 인조잔디구장을 평가하여야 하는 것이다.

이러한 충격성능의 측정은 인조잔디의 여러 지점을 고르게 측정하여야 하는 것으로서 그 측정장치는 이동성이 부여되는 것이 바람직하며, 충격시를 정확하게 인식할 수 있는 것이 정확한 측정을 위하여 필요하다. 따라서 이동성이 부여되면서 충격시점을 정확하게 인식하여 충격성능을 측정할 수 있는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치가 요청된다. 본 고안은 이러한 요청을 만족시킨다.

본 고안의 목적은 이동성이 부여되면서 충격시점을 정확하게 인식하여 충격성능을 측정할 수 있는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 고안의 목적에 따라 본 고안은 휠이 장착된 바닥부재와; 상기 바닥부재의 상측에 설치되는 측정부로서, 가이드프레임과, 상기 가이드프레임에 설치되는 핸들과, 상기 핸들과 연결되어 상기 핸들의 조작에 따라 상기 가이드프레임을 따라 상하방향으로 이동하는 리프터와, 상기 리프터의 하측에 설치되는 것으로서 상기 가이드프레임을 따라 상하방향으로 이동하는 웨이트부재와, 상기 웨이트부재를 잡아주거나 놓아주는 것으로서 상기 리프터의 하단에 설치된 클리핑부재와, 상기 웨이트부재의 하단에 설치되는 스프링부재와, 상기 웨이트부재에 설치된 가속도계를 포함하여 이루어지는 상기 측정부와; 제어부로서, 상기 낙하된 웨이트부재의 가속도계로부터 전달된 신호를 연산하여 인조잔디구장의 충격성능을 측정하는 충격성능측정수단과, 상기 전자석부재에 자기력을 형성하거나 끊도록 제어하는 전자석제어수단을 가지는 상기 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치를 제공한다.

본 고안의 실시예에서, 상기 클리핑부재는 전자석으로 이루어진다.

본 고안의 실시예에서, 상기 리프터는 그 내부에 암나사가 형성된 것으로서 상기 핸들과 스크류를 통하여 연결되어 있다.

본 고안에 따를 경우, 상기 제어부의 충격성능측정수단은 상기 가속도계로부터 전달된 신호를 연산하여 가속도를 측정하고 이를 순차적으로 적분하여 속도 및 변위를 연산하며 이들로부터 인조잔디구장에 가해지는 충격에 대하여 하중 감쇄율, 에너지흡수율 및 수직변형량의 충격성능을 연산하여 측정한다.

본 고안은 이동성을 가지고 정확하게 하중 감쇄율, 에너지흡수율 및 수직변형량의 충격성능을 측정하고 저장 및 관리할 수 있도록 하는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치를 제공한다.

특별히 본 고안에 따를 경우, 인조잔디구장의 사용자를 가상하는 스프링부재와 연결된 웨이트부재를 제공하고 이의 낙하로부터 가속도를 측정하여 충격성능을 측정하도록 하고 있으며, 이에 따라 그 이동성이 부여되며 사용자의 지면에 대한 충격을 가상하여 그 충격성능을 측정하는 특징을 가진다.

나아가서, 본 고안에 따를 경우, 웨이트부재의 낙하 후 가속도의 변화의 피크치의 시작과 끝점을 잡아 정확한 충격시의 충격성능의 측정이 가능해진다.

이제 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치(1000)의 구성을 보이는 도면이다.

먼저, 도 1의 (a)는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치(1000)의 평면을 보이는 것으로서 삼 방향으로 뻗은 3개의 다리부(110)(140)(140')가 제공된다. 각각의 다리부(110)(140)(140')에는 휠(118)(148)(148')이 설치되며, 이에 따라 본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치(1000)는 측정지점을 따라 이동될 수 있다. 이들 다리부(110)(140)(140')는, 하나의 실시예로서, 본 고안에 따른 바닥부재를 형성하며, 이러한 바닥부재에 휠(118)(148)(148')이 설치되는 것이다. .

상기 뒤편의 다리부(140)(140')를 거쳐서 마운트부(401)가 설치되고 그 상부에 연산제어부(400)가 설치된다.

본 고안에 따를 경우, 측정부(200)가 제공되어 인조잔디구장(900)에 대하여 웨이트(250)를 낙하하여 인조잔디구장과 충돌시의 가속도를 측정하고 이를 바탕으로 충격성능을 측정하게 된다.

본 실시예에서, 상기 측정부(200)는 상기 삼방향의 다리부(110)(140)(140')가 모이는 부분에 설치되고 있다.

도 1의 (b)는 본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능의 측정 장치(1000)의 정면을 보이는 것으로서, 특별히, 상기 측정부(200)의 구성을 보인다.

상기 측정부(200)는 수직방향으로 뻗어 형성되는 가이드프레임(210)이 제공되며, 상기 가이드프레임(210)의 상부에는 수평부재(203)가 제공되고 여기에 핸들(208)이 설치되고 상기 핸들(208)의 하부에는 스크류부재(2081)가 설치되어 있다.

상기 가이드프레임(210)의 상기 수평부재(203)의 하부에는 상기 가이드프레임(210)을 따라 상하로 이송가능한 이동수평부재(205)가 설치되고 여기에 내부에 암나사가 형성된 리프터(lifter)(218)가 설치된다.

상기 핸들(208)과 연결된 스크류부재(2081)는 상기 리프터(218)와 연결된다. 즉 상기 스크류부재(2081)가 상기 리프터(218)의 내부의 암나사와 결합되어 상기 핸들(208)의 회전에 따라 상기 리프터(218)는 상방 또는 하방으로 이송되는 것이다.

상기 리프터(218)의 하단에는 웨이트부재(250)를 잡아주며 또한 놓아주는 클리핑(clipping) 부재로서 전자석(220)이 설치되고 있다.

이러한 클리핑 부재는 반드시 전자석에 한정되지는 않으며 상기 웨이트부재(250)를, 후술하듯, 리프터(218)의 최기위치에서 잡고 있다 놓아주어 낙하가 가능하게 하며, 상기 웨이트부재(250)의 낙하후 상기 리프터(218)가 하강하면, 다시 상기 웨이트부재(250)를 잡아 리프터(218)와 함께 그 초기위치로 복귀할 수 있도록 하는 것이면 된다.

상기 가이드프레임(210)의 하측에는 상기 가이드프레임(210)을 따라 상하방향으로 이송되는 웨이트부재(250)가 설치되며, 이때, 상기 웨이트부재(250)를 관통하여 연결부재(255)가 설치되는데, 상기 연결부재(255)의 상부에는 상기 전자석(220)에 자기력이 형성되면 이와 부착되는 부착부재(253)가 설치되고, 그 하부에는 탄성스프링(259)이 설치되어있다.

상기 탄성스프링(259)은 상기 인조잔디구장(900)에 미치는 사용자를 간략화하여 모델링한 것이다. 즉 사용자가 인조잔디구장에 충격을 가할 때 사용자는 탄성을 가지는 존재로서 이를 탄성스프링으로서 가상하여 대체한 것이다. 따라서 본 고안의 측정부(200)는 단순히 웨이트(250)의 인조잔디구장지면에 대한 충격시의 충격을 측정하는 것이 아니라, 사용자에게 미치는 충격을 가상하여 측정하게 되는 것이다.

본 고안에 따를 경우, 상기 연결부재(255)에는 가속도계(258)가 설치된다.

도 1의 (c)는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치(1000)의 배면을 보이는 것으로서, 상기 마운트부(401)의 상면에 입출력단자가 설치된 제어판넬(410)이 설치된 것이 보이며 상기 제어판넬은 컴퓨터(480)와 연결되어 있다. 이에 따라서 상기 컴퓨터(480)는 상기 제어판넬(410)과 연결된 요소들로부터 값을 읽고 제어할 수 있다.

상기 제어판넬(410)은 상기 클리핑부재(220)인 전자석과 연결되어 있으며, 또한, 상기 측정부(200)의 웨이트(250)에 설치된 가속도계(258)와 연결되어 있다.

이에 따라 상기 컴퓨터(480)는 조작자의 신호에 따라 상기 전자석(220)을 제어하여 자기력을 형성하거나 또는 끊어 상기 전자석(220)이 웨이트부재(250)를 잡거나 또는 놓도록 할 수 있다.

특별히, 본 실시예에서는 상기 컴퓨터(480)와 무선으로 연결된 리모콘(800)이 제공되며 (도 2 참조), 이에 따라 상기 리모콘(800)을 조작하여 상기 전자석(220)에 자기력을 형성하게 하거나 또는 끊도록 한다.

또한 상기 컴퓨터(480)는 상기 가속도계(258)로부터 측정된 신호에 따라 낙하 후 인조잔디구장(900)과 충돌한 웨이트의 가속도의 변화량을 연산하고 이 값을 기초로 인조잔디구장(900)의 하중 감쇄율, 에너지흡수율 및 수직변형량의 충격성능을 연산한다.

상기 마운트부(401)의 상면에는 또한 배터리(미도시)가 장착되어 상기 인조잔 디구장의 충격성능 측정 장치(1000)에 전원을 공급하도록 한다.

도 2는 본 고안에 따른 인조잔디의 충격성능 측정 장치(1000)의 작동을 보이는 도면이다.

우선 조작자는 상기 인조잔디의 충격성능 측정 장치(1000)를 수동으로 이송하여 측정지점에 위치시킨다. 이러한 측정지점은 한곳에 아니며 인조잔디구장(900)에서 여러 곳이 될 수 있는데, 각각의 지점을 이송하면서 측정을 하게 되는 것이다.

일 측정지점에서 도 2의 (a)에서 보이는 것과 같이 상기 리프터(218)는 초기 높이 위치에 있으며 상기 웨이트부재(250)는 상기 전자석(220)에 부착되어 있다.

이 상태에서 조작자는 리모콘(800)을 조작하여 상기 전자석(220)의 자기력을 끊도록 한다. 그러면 상기 웨이트부재(250)는 하방으로 낙하를 하고 인조잔디구장(900)과 충돌하게 된다. 이러한 상태를 도 2의 (b)가 보인다.

이렇게 상기 웨이트부재(250)가 낙하하여 인조잔디구장(900)과 충돌을 이루면 그 가속도를 상기 가속도계(258)는 감지하여 상기 제어판넬(410)을 통하여 상기 컴퓨터(480)로 전송한다. 그러면 상기 컴퓨터(480)는 이를 인식하여 가속도의 변화량을 측정하고 이로부터 충격특성을 연산하고, 이를 측정 지점과 관련되어 저장한다.

도 3은 상기 컴퓨터(480)가 상기 가속도계(258)로부터 감지한 가속도로부터 충격성능을 연산하는 과정을 보인다.

상기 컴퓨터(480)는 측정된 신호를 증폭하여 가속도를 측정하고, 이후, 가속도의 변화량을 적분하여 속도를 연산하게 된다. 다음, 속도를 적분하여 그 변위를 연산하게 된다.

이 경우 가속도의 변화량은 바로 힘의 변화량을 의미하는 것으로서, 이로부터 하중감쇄율(Force Reduction)을 연산할 수 있게 된다.

또한 속도의 변화량은 웨이트부재(250)의 운동에너지의 변화량을 동반하는 것으로서 이로부터 에너지흡수율(Energy Restitution)을 연산할 수 있게 된다.

나아가서, 변위는 바로 인조잔디구장(900)의 수직변형량(Vertical Deformation)을 의미하게 되는 것이다.

특별히 가속도의 변화에서 피크치의 변화가 있는 t1과 t2구간이 각각 충돌의 시작과 끝을 가리키는 것으로서 이에 상응한 값으로서 전술한 하중 감쇄율, 에너지흡수율 및 수직변형량을 측정할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 상기 컴퓨터(480)는 상기 웨이트부재(250)의 낙하 후 충돌로부터 인조잔디구장의 충격성능을 측정하고 이를 저장하게 된다.

이후, 조작자는 상기 핸들(208)을 제어하여 상기 리프터(218)를 하강하도록 하며, 상기 전자석(220)이 상기 웨이트부재(250)의 부착부재(253)와 접하면 리모콘(800)을 조정하여 상기 전자석(220)에 자기력을 형성하게 하여 상기 전자석(220)이 상기 웨이트부재(250)를 클리핑하게 한다. 이 상태가 도 2의 (c)에서 보인다.

다음, 조작자는 상기 핸들(208)을 조작하여 상기 리프터(218)를 상부로 승강시켜 초기 위치로 복귀시키며, 그러면 일 지점에서의 충격성능의 측정은 완료되고 다음 지점으로 이동하게 된다.

이와 같이 본 고안에 따를 경우, 인조잔디구장의 여러 곳을 이동하면서 간편하게 충격성능을 측정하게 된다.

특별히 본 고안에 따를 경우, 인조잔디구장의 사용자를 가상하는 스프링부재(259)와 연결된 웨이트부재(250)를 제공하고 이의 낙하로부터 가속도를 측정하여 충격성능을 측정하도록 하고 있다.

이러한 방식은 인조잔디구장(900)의 지면에 센서를 설치하여 이로부터 값을 얻지 않는 것으로서, 본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치(1000)가 이동할 수 있는 이동성을 부여하게 된다.

또한 단순히 웨이트의 낙하충격을 측정하는 것이 아니라 웨이트에 부착된 스프링이 인조잔디구장의 지면과 충돌 할 때를 측정하는 것으로서, 이것은 사용자의 지면에 대한 충격을 가상하여 그 충격성능을 측정하는 것이다.

나아가서, 본 고안은 웨이트부재의 낙하 후 가속도의 변화량으로 하중 감쇄율, 에너지흡수율 및 수직변형량의 충격성능을 측정하는 것인데, 이 경우, 가속도의 피크치의 시작과 끝점을 잡아 정확한 충격성능의 측정이 가능해지는 장점이 있게 된다.

이로서 본 고안의 목적이 달성되었음을 이해할 수 있을 것이다.

본 고안은 실시예를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 본 고안의 사상에 따라 그 권리범위는 다음의 청구범위에 의한다.

도 1은 본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치의 구조를 보이는 도면;

도 2는 본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치의 측정부의 작동을 보이는 도면;

도 3은 본 고안에 따른 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치의 컴퓨터의 충격성능 연산방식을 보이는 도면.

Claims

(a) 휠이 장착된 바닥부재와;

(b) 상기 바닥부재의 상측에 설치되는 것으로서, 가이드프레임과, 상기 가이드프레임에 설치되는 핸들과, 상기 핸들과 연결되어 상기 핸들의 조작에 따라 상기 가이드프레임을 따라 상하방향으로 이동하는 리프터와, 상기 리프터의 하측에서 상기 가이드프레임을 따라 상하방향으로 이동하도록 설치되며 그 하단에는 스프링부재가 결합된 웨이트부재와, 상기 웨이트부재를 잡아주거나 놓아주는 것으로서 상기 리프터의 하단에 설치된 클리핑부재와, 상기 웨이트부재에 설치된 가속도계를 포함하여 이루어지는 측정부와; 이때 상기 웨이트부재가 낙하하면 그 하단에 결합된 스프링부재가 인조잔디구장과 충돌을 이루며;

(c) 상기 낙하된 웨이트부재의 가속도계로부터 전달된 신호를 연산하여 인조잔디구장의 충격성능을 측정하는 충격성능측정수단과, 상기 클리핑부재가 상기 웨이트부재를 잡거나 놓아주도록 제어하는 클리핑부재제어수단을 가지는제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치.
제1항에 있어서,

상기 클리핑부재는 전자석임을 특징으로 하는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 리프터는 그 내부에 암나사가 형성된 것으로서 상기 핸들과 스크류를 통하여 연결되어 있음을 특징으로 하는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제어부의 충격성능측정수단은 상기 가속도계로부터 전달된 신호를 연산하여 가속도를 측정하고 이를 순차적으로 적분하여 속도 및 변위를 연산하며 이들로부터 인조잔디구장에 가해지는 충격에 대하여 하중 감쇄율, 에너지흡수율 및 수직변형량의 충격성능을 연산하여 측정하는 것임을 특징으로 하는 인조잔디구장의 충격성능 측정 장치.