KR20120129714A - 스마트 카드용 비틀림 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트 카드용 비틀림 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 카드를 일정한 회전 각도 및 회전 속도로 장시간 반복적으로 비틀어 시험할 수 있는 스마트 카드 전용의 비틀림 시험장치에 관한 것이다.
이를 위해, 스마트 카드를 일정하게 반복하여 비틀림 시험하기 위한 장치에 있어서, 모터에 축 결합하여 양측 제1고정플레이트에 회전 가능하게 설치한 샤프트와; 상기 샤프트 양측에 결합된 회전유닛에 편심 결합되어 상하로 왕복운동하는 승강로드와; 스마트 카드가 끼워질 수 있는 그루브를 형성하여 양측 제2고정플레이트에 각각 회전 가능하게 설치하되, 상기 그루브를 서로 마주하게 설치한 지그와; 상기 지그 단부와 승강로드 단부에 각각 회전 가능하게 결합하여 지그를 회전운동시키는 틸팅링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 따라, 지그 선단에 형성된 그루브에 스마트 카드를 끼워 양측 지그를 일정한 주기로 반복 회전하므로, 스마트 카드 전용의 비틀림 시험장치를 제공할 수 있고, 또한 스마트 카드의 피로 시험에 적합한 장치의 하중으로 피로 시험에 적용되는 주파수가 일정 사이클을 갖고 빠른 속도로 이루어지게 됨으로써, 더욱 신뢰성 있는 스마트 카드의 굴곡성 실험 결과를 확보할 수 있는 효과도 있다.

Description

스마트 카드용 비틀림 시험장치{Torsion tester for smart card}

본 발명은 스마트 카드용 비틀림 시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트 카드를 일정한 회전 각도 및 회전 속도로 장시간 반복적으로 비틀어 시험할 수 있는 스마트 카드 전용의 비틀림 시험장치에 관한 것이다.

집적회로(IC:Integrated Circuit)가 하나 이상 삽입된 IC카드(스마트 카드)는 현대인의 정보 교류의 중요한 매개체로서, 주로 신용카드, 교통카드 등에 적용되고 있다.

이러한 IC카드는 실생활에서 신용, 교통, 유통, 인터넷, 금융, 행정 등의 다양한 방면에서 지출, 본인 인증, 예약예매, 의료처방전, 신분증 등의 여러 가지 기능을 제공하고 있다.

특히, IC카드는 기존의 마그네틱 카드와 비교하여 고온, 자석 등 주변 환경에 대한 높은 저항성, 위/변조 방지 등 높은 보안성, 메모리의 대용량성 등의 다양한 장점으로 폭넓은 산업분야에서 활용되고 있다.

최근에 IC카드의 정보활용이 가능한 각종 제반 인프라가 구축됨에 따라 기존의 IC카드에 다양한 기능을 구현시킬 수 있는 다기능 스마트 카드(multi-function Smart Card)에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.

이러한, 다기능 스마트 카드 중 하나인 통합 스마트 카드(Integrated Smart Card:ISC)는 도 1에 도시한 바와 같이 스마트 모듈(Circuit Board)과, RFID와, OLED 디스플레이 및 OPV(Organic Photovoltaics) 등을 삽입하여 구성한 것으로, 다양한 정보교환 및 기능을 갖는 새로운 개념의 스마트 카드이다.

도시된 바와 같이, 상기한 통합 스마트 카드는 여러 부품의 집적화된 전자패키지로서 제품의 신뢰성을 평가하는 방법 및 기법이 매우 중요하며, 신뢰성 평가를 통하여 통합 스마트 카드의 안정성 및 내구수명(내구성) 등을 예측 및 확인해야 한다.

특히, 스마트 카드의 신뢰성 평가 항목 중 굴곡성 시험은 RFID, IC, OLED 등이 내장되어 있는 통합 스마트 카드를 장시간 반복적으로 굴곡시켰을 경우 RFID, IC, OLED 등의 파손 여부를 확인하여 카드의 내구 수명을 확인 할 수 있다.

이에, 기존에는 통합 스마트 카드(Integrated Smart Card:ISC)와 같은 IC카드의 굴곡성 시험을 하기 위한 전용 비틀림 피로 시험기가 없는 이유로 도 2에 도시한 바와 같은 일반적인 범용 비틀림 피로시험기를 사용하는 실정에 있다.

그러나, 상기한 기존의 범용 비틀림 피로 시험기는 일반적으로 금속 소재 및 부품 등에 사용되는 장치로써, 그 크기가 매우 크고 고가인 탓에 쉽게 구입할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 기존의 범용 비틀림 피로 시험기는 일반 금속소재 등에 사용되는 특성상, 적용 하중이 매우 크고, 피로 시험 주파수가 느려 실제로는 카드의 비틀림 피로 시험에 사용되기에 부적절한 문제점도 있었다.

더욱이, 상기한 범용 비틀림 피로 시험기를 사용하여 카드의 비틀림 시험을 진행하기 위해서는 카드를 시험기에 장착하기 위한 전용 장착 지그를 별도로 제작해야 하기 때문에 지그 제작 비용이 별도로 추가되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스마트 카드를 일정한 회전 각도 및 회전 속도로 장시간 반복적으로 비틀어 시험할 수 있는 스마트 카드 전용의 비틀림 시험장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 스마트 카드를 일정하게 반복하여 비틀림 시험하기 위한 장치에 있어서, 모터에 축 결합하여 양측 제1고정플레이트에 회전 가능하게 설치한 샤프트와; 상기 샤프트 양측에 결합된 회전유닛에 편심 결합되어 상하로 왕복운동하는 승강로드와; 스마트 카드가 끼워질 수 있는 그루브를 형성하여 양측 제2고정플레이트에 각각 회전 가능하게 설치하되, 상기 그루브를 서로 마주하게 설치한 지그와; 상기 지그 단부와 승강로드 단부에 각각 회전 가능하게 결합하여 지그를 회전운동시키는 틸팅링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 회전유닛은 샤프트 양측에 구동기어를 각각 결합하고, 상기 구동기어 상단에 종동기어를 회전 가능하게 맞물림 결합하며, 상기 종동기어 일면에 승강로드를 편심 결합하여 구성된다.

그리고, 상기 양측 종동기어에 각각 편심 결합된 승강로드는 종동기어의 가운데 축을 기준으로 서로 반대되는 위치에 각각 결합하여 양측의 지그가 서로 반대 방향으로 회전하도록 구성된다.

또한, 상기 승강로드가 결합되는 틸팅링크 단부에 결합홀을 형성하되, 틸팅링크의 틸팅시 승강로드가 좌우로 이동될 수 있도록 결합홀을 양측으로 길게 형성하여 구성된다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 지그 선단에 그루브를 형성하여 스마트 카드를 끼우고, 양측 지그를 서로 상반되면서도 일정한 주기로 장시간 반복하여 회전시키므로, 스마트 카드 전용의 비틀림 시험장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 스마트 카드의 피로 시험에 적합하도록 장치의 하중이 적용되고, 또한 피로 시험에 적용되는 주파수가 일정 사이클을 갖고 빠른 속도로 이루어지게 됨으로써, 더욱 신뢰성 있는 스마트 카드의 굴곡성 실험 결과를 도출할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 일반적인 스마트 카드의 구조를 나타낸 모식도,
도 2는 일반적인 금속 소재 및 부품용 비틀림 피로 시험기의 사진,
도 3은 본 발명에 의한 스마트 카드용 비틀림 시험장치의 정단면도,
도 4는 도 3의 시험장치에 의해 스마트 카드가 비틀린 상태의 정단면도,
도 5는 본 발명에 의한 스마트 카드용 비틀림 시험장치의 작동상태를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명에 의한 지그에 스마트 카드가 끼워진 상태를 도시한 평면도.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 스마트 카드용 비틀림 시험장치에 대해 도시한 것으로, 크게 샤프트(12)와, 회전유닛과, 승강로드(16)와, 지그(20)와, 틸팅링크(24)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 살펴보면, 지지프레임(10) 저면에 바퀴(부호 생략)를 설치 가능하고, 상기 지지프레임(10) 하부 일측에 모터(11)를 설치하며, 상기 모터(11)에 샤프트(12)를 회전 가능하게 축 결합한다. 여기서, 상기 샤프트(12) 양측에 위치한 지지프레임(10)에는 제1고정플레이트(13)를 각각 고정 설치하고, 상기 제1고정플레이트(13) 하단에 베어링(13a)을 설치하여 상기 샤프트(12)의 회전운동을 안내하게 된다.

그리고, 상기 각각의 제1고정플레이트(13) 일측에 위치한 샤프트(12) 양측에는 상기 샤프트(12)와 함께 회전할 수 있도록 회전유닛을 설치하고, 상기 양측 회전유닛에는 상하로 왕복운동될 수 있도록 승강로드(16)의 단부를 편심 결합한다.

여기서, 상기한 회전유닛과 승강로드(16)의 결합관계를 보다 상세하게 설명하면, 샤프트(12) 양측에 구동기어(14)를 각각 회전 가능하게 결합하고, 상기 각각의 구동기어(14) 상단에는 상기 구동기어(14)와 맞물려 회전할 수 있도록 종동기어(15)를 각각 설치한다. 이때, 상기 종동기어(15)의 축은 상기 제1고정플레이트(13) 상단에 설치된 베어링(13b)에 결합되어 회전운동할 수 있게 된다.

여기서, 상기 회전유닛으로 한 쌍의 기어 형태를 도시하였으나, 본 발명의 회전유닛이 상기한 기어의 구성에 한정되는 것은 아니며, 회전에 의해 구동력을 전달하는 체인이나 벨트풀리 등이 적용될 수도 있다.

그리고, 상기 종동기어(15) 일측면 둘레에는 승강로드(16)의 단부를 편심되게 결합하여 샤프트(12)가 회전운동되는 경우 승강로드(16)가 자연스럽게 왕복운동될 수 있게 구성한다.

여기서, 상기 승강로드(16)의 상하 왕복이동에 따라 후술하는 양측의 지그(20)가 회전할 수 있게 되는데, 지그(20)가 서로 반대 방향으로 회전하는 경우 스마트 카드(C)에 비틀림 응력을 가할 수 있게 된다.

따라서, 상기 지그(20)를 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 일측 회전유닛의 종동기어(15)에 결합된 승강로드(16)가 상사점에 위치하게 결합하는 경우에는 타측 회전유닛의 종동기어(15)에 결합된 승강로드(16)는 하사점에 위치하도록 결합하게 된다. 즉, 각각의 종동기어(15)의 가운데 축을 기준으로 할 때에, 양측 승강로드(16)는 그 축을 기준으로 서로 반대되는 위치에 설치하게 되는 것이다.

아울러, 지지프레임(10) 상부 양측에는 제2고정플레이트(23)를 각각 고정 설치하고, 상기 제2고정플레이트(23)에는 베어링(23a)을 설치하며, 상기 각각의 베어링(23a)에는 지그(20)를 회전 가능하게 관통 설치한다.

그리고, 상기 지그(20) 일단부에는 적어도 스마트 카드(C)의 길이보다 더 길게 인서트부(21)를 형성하고, 상기 인서트부(21) 중앙에는 그 길이방향을 따라 스마트 카드(C)의 두께와 동일하거나 미세한 (±)오차범위의 폭을 갖는 그루브(22)를 형성한다.

여기서, 상기 그루브(22)에는 스마트 카드(C)의 일단부가 각각 끼워지는 바, 상기 그루브(22)를 서로 마주한 상태로 지그(20)를 각각 설치한다.

그리고, 상기 양측의 지그(20) 타단부에는 틸팅링크(24)의 일단부를 각각 회전 가능하게 결합하고, 상기 틸팅링크(24)의 타단부에는 상기한 승강로드(16)의 상단부를 틸팅 회전 가능하게 결합하여 승강로드(16)의 상하 왕복운동에 따라 지그(20)를 회전운동시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 틸팅링크(24)의 타단부에는 승강로드(16)가 결합될 수 있도록 결합홀(24a)을 형성하게 되는데, 상기 결합홀(24a)을 양측으로 길게 형성한다. 즉, 틸팅링크(24)의 틸팅 작동시 승강로드(16)의 상단부가 결합홀(24a)을 따라 좌우로 이동되어 승강로드(16)가 상하로 부드럽고 자연스럽게 왕복 이동되게 구성한 것이다.

아울러, 도면으로 도시하고 있지는 않지만, 상기 지지프레임(10) 상단 일측에는 컨트롤패널을 더 설치하여 모터(11)의 구동을 온/오프 제어할 수 있는 전원스위치 및 비상정지스위치 등을 구비할 수 있고, 또한 모터(11)의 회전 속도와 비틀림 사이클을 계측하여 디스플레이할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 스마트 카드용 비틀림 시험장치를 이용하여 바람직하게는 통합 스마트 카드(Integrated Smart Card:ISC) 등의 굴곡성 시험을 하기 위해서는, 양측 지그(20)에 형성된 그루브(22)에 시험하고자 하는 스마트 카드(C)를 끼운 후 모터(11)를 구동한다.

모터(11)가 구동됨에 따라 도 4와 같이 모터(11)에 축 결합된 샤프트(12)와 함께 샤프트(12) 양측에 결합된 구동기어(14)가 동시에 회전되고, 상기 구동기어(14)에 맞물림 결합된 종동기어(15) 역시 동시에 회전이 이루어진다.

이와 동시에, 상기 종동기어(15)에 편심 결합된 승강로드(16)의 하단부는 종동기어(15)의 둘레를 따라 회전하게 되는데, 상기 승강로드(16)의 상단부가 틸팅링크(24)에 틸팅 회전 가능하게 결합되어 있어, 상기 승강로드(16)는 상하로 왕복운동하게 된다.

이때, 양측 종동기어(15)에 결합된 승강로드(16)는 서로 반대되는 위치에 결합되어 있어, 일측의 승강로드(16)의 상부로 이동되면 타측의 승강로드(16)는 하부로 이동하게 된다.

이처럼 양측 승강로드(16)가 왕복운동되면, 도 5와 같이 상기 승강로드(16)에 결합된 틸팅링크(24)는 그 단부가 지그(20)에 축 결합되어 있어, 틸팅링크(24)는 지그(20)의 축을 중심으로 틸팅 회전됨과 동시에 지그(20) 역시 틸팅링크(24)가 틸팅되는 각도만큼 회전하게 되므로, 이같은 틸팅각도 범위 내에서 동일한 사이클을 갖으며 지그(20)의 반복적인 회전이 이루어지게 된다.

이와 같이 지그(20)의 반복적인 회전에 따라 그루브(22)에 끼워진 스마트 카드(C) 또한 지그(20)와 함께 회전하게 되면서, 스마트 카드(C)에 일정하고 반복적인 비틀림 응력을 가하여 비틀림 시험을 할 수 있게 된다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 양측 승강로드(16)의 서로 상반되는 상하부 왕복운동에 따라 양측 지그(20)의 회전 방향이 서로 상반되는 방향으로 회전하게 됨으로써, 도 4와 같이 양측 지그(20)에 물려진 스마트 카드(C)를 비틀 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 스마트 카드용 비틀림 시험장치는 지그(20) 선단에 스마트 카드(C)를 끼울 수 있는 그루브(22)를 형성하여, 양측 지그(20)를 서로 상반되면서 일정한 주기로 장시간 반복하여 회전할 수 있으므로, 스마트 카드(C) 전용의 비틀림 시험장치를 제공할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명은 스마트 카드(C)의 피로 시험에 적합하도록 하중이 적용되고, 피로 시험에 적용되는 주파수가 일정 사이클을 갖고 빠른 속도로 이루어지게 됨으로써, 더욱 신뢰성 있는 스마트 카드(C)의 굴곡성 실험 결과를 도출할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 스마트 카드용 비틀림 시험장치는 스마트 카드(C) 전용의 장치로써, 장치의 소형화를 실현하고 장치 제조단가를 절감할 수 있게 되어, 제품의 가격경쟁력을 높이는 것은 물론 장치의 사용성과 접근성을 높여 누구나 쉽게 접할 수 있는 범용의 스마트 카드용 비틀림 시험장치를 제공할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 지지프레임 11 : 모터
12 : 샤프트 13 : 제1고정플레이트
13a, 13b : 베어링 14 : 구동기어
15 : 종동기어 16 : 승강로드
20 : 지그 21 : 인서트부
22 : 그루브 23 : 제2고정플레이트
23a : 베어링 24 : 틸팅링크
24a : 결합홀 C : 스마트 카드

Claims (4)

1. 스마트 카드를 일정하게 반복하여 비틀림 시험하기 위한 장치에 있어서,
   모터(11)에 축 결합하여 양측 제1고정플레이트(13)에 회전 가능하게 설치한 샤프트(12)와;
   상기 샤프트(12) 양측에 결합된 회전유닛에 편심 결합되어 상하로 왕복운동하는 승강로드(16)와;
   스마트 카드(C)가 끼워질 수 있는 그루브(22)를 형성하여 양측 제2고정플레이트(23)에 각각 회전 가능하게 설치하되, 상기 그루브(22)를 서로 마주하게 설치한 지그(20)와;
   상기 지그(20) 단부와 승강로드(16) 단부에 각각 회전 가능하게 결합하여 지그(20)를 회전운동시키는 틸팅링크(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드용 비틀림 시험장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전유닛은 샤프트(12) 양측에 구동기어(14)를 각각 결합하고, 상기 구동기어(14) 상단에 종동기어(15)를 회전 가능하게 맞물림 결합하며, 상기 종동기어(15) 일면에 승강로드(16)를 편심 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는 스마트 카드용 비틀림 시험장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 양측 종동기어(15)에 각각 편심 결합된 승강로드(16)는 종동기어(15)의 가운데 축을 기준으로 서로 반대되는 위치에 각각 결합하여 양측의 지그(20)가 서로 반대 방향으로 회전하도록 구성한 것을 특징으로 하는 스마트 카드용 비틀림 시험장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 승강로드(16)가 결합되는 틸팅링크(24) 단부에 결합홀(24a)을 형성하되, 틸팅링크(24)의 틸팅시 승강로드(16)가 좌우로 이동될 수 있도록 결합홀(24a)을 양측으로 길게 형성한 것을 특징으로 하는 스마트 카드용 비틀림 시험장치.

Images