KR20210009935A - 길이측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제1케이스(100)와 제2케이스(200)로 이루어지는 외부케이스; 상기 제1케이스 내부에 결합되는 내부케이스(150); 및 상기 내부케이스와 상기 제2케이스 사이에 구비되어, 상기 내부케이스에 슬라이딩 장착되되, z방향 구속력이 없이 장착되어 일체로 교체가 가능한 보빈모듈(300);을 포함하고, 상기 보빈모듈은, 길이측정용 테이프, 상기 테이프가 감기는 보빈, 보빈에 탄성력을 가하는 스프링, 상기 보빈이 체결되는 모듈케이스, 상기 보빈에 결합되는 보빈커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치를 제공한다. 본 발명은 전자 길이측정장치에서 손상이 빈번한 소모성 부품을 모듈화 하여 일괄 교체가 용이하도록 구성하여, 비교적 고가인 내부 회로 부품 등은 계속하여 사용함으로써 전체 제품의 수명이 연장되는 효과가 발생한다.

Description

길이측정장치{LENGTH MEASURING DEVICE}

본 발명은 보빈에 감긴 줄자(테이프)가 외부로 인출되면서 길이를 측정하는 스마트줄자형 길이측정장치로서, 구체적으로는 파손이나 손상이 빈번한 부품을 하나의 모듈 형태로 제작한 후 손상시 교체가 용이하도록 구성한 길이측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 줄자는 테이프 형태로 이루어지고 그 표면에 길이를 나타내는 눈금이 표시되어 있어서 일정한 공간의 폭이나 넓이를 측정하거나 측정 대상물의 크기, 길이나 너비 등을 측정하는데 사용되고 있다. 줄자는 여러 가지 형태가 있지만, 통상적인 줄자는 코일 형태로 감기고 표면에 눈금이 표시된 자와, 자를 보관할 수 있는 내부 공간과 내부 공간에 보관되는 자의 인입과 인출을 안내하는 출입구가 구성된 케이스를 포함하여 사용자가 눈금이 표시된 자를 길게 잡아당겨 자의 끝 부분과 몸체 부근의 표기된 부분에 대해 측정 대상물의 끝에 이르는 눈금을 읽음으로써 측정 대상물의 길이를 측정할 수 있었다.

그리고, 최근 줄자에 표기된 눈금을 직접 읽는 대신에 줄이 인출되는 길이를 전자적으로 측정하여 수치를 표시하는 전자 길이측정장치도 개발되고 있다. 전자 길이측정장치에서 인출 길이의 측정은 전자가 감긴 보빈의 회전수를 감지하고 이를 통해 인출 길이를 계산하는 것으로 이러한 종래 기술로는 특허 등록 제10-1915135호(발명의 명칭: 길이측정장치)가 있다.

그런데, 종래의 전자 길이측정장치(스마트 줄자)의 경우, 줄(테이프)과 스프링이 감긴 보빈이 케이스에 직접 끼워지는 방식으로 조립되어, 보빈이 케이스에 직접 장착되어 고정되는 구조이었다. 이로 인해, 줄이나 스프링이 파손되면 사용자가 직접 교체 내지 수리를 하기 어려운 구조이었다. 즉, 기존 스마트 줄자는, 외부 케이스에 보빈이 억지끼움 등으로 조립되어 있어서, 줄이나 보빈 또는 스프링이 파손된 경우에 외부 케이스를 모두 해체하고 보빈이나 스프링 또는 줄을 교체해야 재사용이 가능한 구조이었다. 그런데, 보빈이 직접 외부케이스에 결합되어 고정되어 있어서 이러한 교체 작업이 매우 곤란하였다. 이렇게 일부 부품 교체의 곤란으로 스마트줄자 전체를 사용할 수 없게 되는 문제가 있었다. 특히, 공장이나 산업현장과 같이 특정 업무를 줄자를 이용하여 반복 측정하는 횟수가 많은 경우에, 줄자의 반복 사용으로 인해 줄(테이프)이 파손되거나, 테이프가 보빈에 감긴 상태에서 케이스 내외부로 인입 및 인출되는 과정 중에 보빈 내부 스프링이 파손되어 사용할 수 없게 되는 경우가 종종 발생하고 있다.

전자 길이측정장치는 내부에 길이를 연산하는 회로 부품 등은 비교적 고가의 전자제품이나, 보빈에 구비되는 줄이나 스프링은 비교적 저가 제품이 사용된다. 그럼에도, 줄이나 스프링과 같은 저가 부품의 고장으로 전자 길이측정장치 전체를 교체해야 하는 문제가 발생하고, 이로 인해 길이측정장치 제품의 전체 수명이 감소하는 문제가 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전자 길이측정장치에서 손상이 빈번한 소모성 부품을 하나의 모듈화 하여 손상시 일괄 교체가 용이하도록 구성하여, 소비자가 직접 교체가 가능하도록 함으로써, 전자 길이측정장치(스마트줄자)에서 비교적 고가인 내부 회로 부품 등은 교체 없이 사용할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 줄자가 보빈에서 인출된 상태에서 줄자가 케이스 외부로 인출되거나 케이스 내부로 인입되는 동작을 구속하는 수단을 제공하여 측정과정에서 정밀도를 높이는 전자 길이측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 제1케이스(100)와 제2케이스(200)로 이루어지는 외부케이스; 상기 제1케이스 내부에 결합되는 내부케이스(150); 및 상기 내부케이스와 상기 제2케이스 사이에 구비되어, 상기 내부케이스에 슬라이딩 장착되되, z방향 구속력이 없이 장착되어 일체로 교체가 가능한 보빈모듈(300);을 포함하고, 상기 보빈모듈은, 길이측정용 테이프, 상기 테이프가 감기는 보빈, 보빈에 탄성력을 가하는 스프링, 상기 보빈이 체결되는 모듈케이스, 상기 보빈에 결합되는 보빈커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치를 제공한다.

상기 보빈커버의 외주부에는 형성된 보빈커버 돌기; 상기 돌기가 체결되도록 보빈 내주면에 형성된 보빈 홈; 상기 모듈케이스의 내측에 형성되어 상기 보빈이 체결되는 보빈축을 더 포함한다.

상기 내부케이스의 외주에 형성된 복수 개의 내부케이스 홈; 및 상기 복수 개의 홈에 상기 모듈케이스가 슬라이딩 장착되도록, 상기 모듈케이스의 외주면에 형성된 복수개의 모듈케이스 돌출부;를 더 포함한다.

상기 제1케이스와 제2케이스를 외측에서 체결하는 스크류를 더 포함하고, 상기 내부케이스에 장착되고, 상하방향으로 이동하여 상기 테이프를 눌러서 테이프 인출 상태를 유지할 수 있도록 하는 누름부재를 더 포함한다.

상기 제2케이스에 형성되어 상기 누름부재의 일부가 제2케이스 외부로 돌출되도록 하는 통공; 및 상기 모듈케이스에 형성되어 상기 누름부재의 하단이 상기 테이프에 맞닿게 하는 슬릿홈;을 더 포함한다.

상기 누름부재는, 상기 제2케이스에 형성된 통공을 통해 외부로 돌출된 조작부; 및 상기 조작부 조작에 의해 누름부재가 아래로 이동하는 경우, 상기 슬릿홈을 통해 상기 테이프에 맞닿아 마찰력을 가하는 마찰부;를 구비한다.

본 발명은 상기 구성에 의해서, 전자 길이측정장치에서 손상이 빈번한 소모성 부품을 모듈화 하여 일괄 교체가 용이하도록 구성하여, 비교적 고가인 내부 회로 부품 등은 계속하여 사용함으로써 전체 제품의 수명이 연장되는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명은 줄자가 보빈에서 인출된 상태에서 줄자가 케이스 외부로 인출되거나 케이스 내부로 인입되는 동작을 구속하는 수단을 제공하여 측정과정에서 정밀도를 높이는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이측정장치의 개략적인 사시도이며,
도 2와 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이측정장치의 외부케이스를 분해하여 교체형 보빈모듈을 나타낸 도면이며,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 길이측정장치의 분리 사시도이며,
도 6은 본 발명에 따른 길이측정장치의 종단면도 모습이며,
도 7은 본 발명에 따른 길이측정장치의 외부케이스 모습이며,
도 8은 도 7의 A-A 선의 종단면도이며,
도 9와 도 10는 본 발명에 따른 길이측정장치의 일부 구성의 모습이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이측정장치의 개략적인 사시도이며, 도 2와 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 길이측정장치의 외부케이스를 분해하여 교체형 보빈모듈을 나타낸 도면이며, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 길이측정장치의 분리 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 길이측정장치의 종단면도 모습이며, 도 7은 본 발명에 따른 길이측정장치의 외부케이스 모습이며, 도 8은 도 7의 A-A 선의 종단면도이며, 도 9와 도 10는 본 발명에 따른 길이측정장치의 일부 구성의 모습이다.

본 발명의 전자 길이측정장치(이하, 간단히 길이측정장치라고도 함)는 외부케이스로부터 인출되는 줄자(이하, '테이프'라고도 함)를 통해 테이프가 인출된 정도를 계산하여 측정 하고자 하는 부분의 길이를 구하는 것으로, 구체적으로는 테이프가 감긴 회전체(보빈)의 회전량을 감지한 후 이 회전량을 기초로 테이프의 인출 정도를 계산하여 측정부의 길이를 구할 수 있는 도구이다.

도 1을 보면, 본 발명에 따른 길이측정장치는, 제1케이스(100)와 제2케이스(200)가 결합되어 외부케이스를 이루고 있으며, 외부케이스 내부에 길이 측정을 위한 구성을 포함하고 결합되는 형상이며, 외부케이스의 표면에는 조작을 위한 전원버튼과 측정된 길이 등 필요한 정보를 표시하는 디스플레이부(D)가 구비되고, 외부케이스(100,200)의 일측에는 내부 테이프가 외부로 인출되어 나오는 통로가 구비되며, 상기 통로에는 테이프의 끝단이 부착된 테이프 손잡이(400)가 위치하는데 테이프에 작용하는 내측 방향 탄성력에 의해 상기 테이프 손잡이는 케이스에 맞닿아 있게 된다.

도 2 내지 도 3를 참조하면, 본 발명은 제1케이스(100)와 제2케이스(200)가 결합되어 외부케이스를 이루고 있으며, 제1케이스(100) 내측에는 내부케이스(150)가 결합되고, 상기 내부케이스(150)에는 누름부재(180)가 부착된다. 상기 누름부재의 역할에 대해서는 아래에서 따로 설명한다.

[교체형 보빈모듈 구조]

본 발명은 상기 외부 및 내부케이스 내부에 구비되는, 보빈과 스프링과 테이브 등을 하나의 모듈로 일체화하고 이 모듈의 교체를 용이하게 한 것이다. 상기 외부케이스(100,200) 사이에는 교체형 모듈인 보빈모듈(300)이 구비된다.

도 4 내지 도 6을 보면, 상기 보빈모듈은(300)은 모듈케이스(310)와, 테이프가 감기는 보빈(320)과, 테이프(330)와, 보빈회전에 복귀 탄성력을 가하는 스프링(340)과, 상기 보빈(320)에 결합되는 보빈커버(350)로 이루어진다. 상기 보빈커버(350)의 외주부에는 보빈커버 돌기(355)들이 형성되어 있어서 이들 중 일부가 상기 보빈의 내주면에 형성되는 보빈 홈에 끼워져서 보빈과 보빈커버가 서로 결합된다.

종래에는 보빈이 케이스에 결합되는 구조이기 때문에 보빈이 체결되는 보빈축이 외부케이스 내측으로 돌출되고, 여기에 보빈이 체결되는 구조이었다. 그러나, 본 발명은 보빈모듈의 모듈케이스(310)에 보빈(320)이 체결되므로 보빈케이스의 내측으로 보빈축(313)이 돌출되어 있고, 외부케이스 내측에는 축이 형성되지 않는다.

상기 모듈케이스(310)의 보빈축(313)에 보빈(320)이 체결되고, 테이브와 스프링 및 보빈커버(350)이 차례로 체결되어 보빈모듈(300)이 된다. 그리고 상기 보빈모듈(300)은 상기 내부케이스(150)에 장착된다. 상기 내부케이스(150)와 상기 제1케이스(100)는 확실하게 체결이 되어 고정되지만, 상기 보빈모듈(300)은 상기 내부케이스(150)에 장착은 되되 장착되는 방향의 구속력은 존재하지 않도록 한 것이 본 발명의 특징 중 하나이다.

즉, 도 4를 보면, x,y,z좌표축이 표시되어 있는데, x 및 y 축은 상기 외부케이스 면에 평행한 축이며, z축은 외부케이스 면에 수직한 축이며, 보빈모듈이 내부케이스에 결합되기 위해 이동하는 방향이다. 본 발명의 모듈케이스(310)의 외주면에는 복수개의 모듈케이스 돌출부(316)가 형성되어 있는데, 이것은 결합시 상기 내부케이스(150)의 외주에 형성된 다수개의 내부케이스 홈(155)에 대응되어 서로 장착되는 부위이다. 본 발명은 보빈케이스가 상기 내부케이스에 결합되는 모습을 보면, 상기 z방향으로 이동하여 상기 내부케이스 홈(155)에 상기 모듈케이스 돌출부(316)가 슬라이딩되어 끼워지되 보빈케이스의 z방향으로는 구속하지 않는 구조이다.

그리고, 외부케이스인 제1케이스(100)와 제2케이스(200)를 서로 마주보게 한 상태에서 외부케이스에 스크류(미도시)를 외측에서 체결하여 길이측정장치 조립을 완성하는 구조이다. 스크류 체결위치는 도 7에서 225번으로 도시되어 있다.

본 발명의 길이측정장치는 사용 중 테이프나 스프링 등이 고장난 경우 상기 보빈모듈을 간편하게 교체하여 상대적으로 고가인 회로부품등이 내장된 케이스를 그대로 활용할 수 있게 된다. 보빈모듈 교체과정을 보면 도 7에 도시된 스크류 체결부위(225)의 스크류만 제거하면, 보빈모듈은 내부에서 z방향 구속력이 없으므로 바로 교체가 가능하게 된다.

[테이프 인출상태 유지 구조]

본 발명에 따른 길이측정장치는 상기 내부케이스(150)에 장착되고 상하방향 이동가능한 누름부재(180)를 이용하여 테이프 인출상태를 유지할 수 있는 구조이다.

상기 누름부재(180)의 형상은 도 9에서 잘 도시되어 있는데, 상기 누름부재는 측면에 형성된 체결홈(184)을 이용하여 상기 내부케이스(150)에 상하 이동 가능하게 장착되고, 상기 제2케이스(200)에 형성된 통공(도 4의 250)을 통해 외부로 돌출된 조작부(182)를 가진다. 상기 조작부(182) 외부케이스를 손으로 잡은 상태에서 사용자가 손가락으로 눌러서 누름부재를 상하 이동시킬 수 있도록 한 부위이며 반복적인 돌기가 형성되어 있다. 그리고, 누름부재(180)의 하단에는 마찰부(185)가 구비되고, 상기 마찰부(185)는 모듈케이스(310)에 형성된 슬릿홈(도 10의 315)의 직상부에 위치한다. 사용자가 상기 누름부재의 조작부(182)를 아래로 누르면, 상기 누름부재가 아래로 이동하면서 상기 마찰부(185)가 상기 슬릿홈(315)을 지나면서 테이프(330)를 누르게 되어 테이프의 인입 및 인출이 방지된 채로 테이프를 인출된 길이를 그대로 유지하는 상태가 된다.

길이를 측정하는 과정에서, 테이프(330)가 일정 길이로 인출된 경우 그 인출 상태를 유지할 필요가 있을 수 있는데, 이때 상기 누름부재(180)를 사용할 수 있다. 누름부재를 사용하여 인출된 테이프를 확실히 고정함으로써 케이스 내부의 보빈의 회전(정방향이든 역방향이든)에 상관없이 인출된 테이프 길이를 유지할 수 있게 된다. 이것은 보빈의 회전이 정방향이나 역방향으로 미소량 만큼 일어나더라도 테이프의 인출부분 길이에는 영향이 없는 점에서, 케이스 내부의 보빈의 회전을 정지시켜서 테이프 길이를 고정하는 기술에 비해서 뛰어나다.

본 발명의 전자 길이측정장치의 외부케이스에는 조작버튼 등의 조작에 의해 길이 측정에 필요한 연산을 하도록 하는 부품들이 내장된 회로기판(미도시)이 장착된다. 상기 회로기판은 디스플레이부, 버튼부, 자기식 엔코더 등의 동작을 위한 각종 전자적 구성요소들이 내장되어 있어서 전자 길이측정장치의 길이 측정 동작이 이루어지도록 한다.

본 발명의 전자 길이측정장치는 자석이 회전하며 발생하는 자계 변화를 검출하고 이를 기초로 보빈(320)의 회전량을 검출한 후 길이 측정을 하는 방식을 채택하고 있으며, 자석의 회전량을 감지하는 센서인 자기식 엔코더가 회로기판에 내장되며, 회전하는 자석은 보빈과 함께 회전하게 된다.

Claims (8)

1. 제1케이스(100)와 제2케이스(200)로 이루어지는 외부케이스;
   상기 제1케이스 내부에 결합되는 내부케이스(150); 및
   상기 내부케이스와 상기 제2케이스 사이에 구비되어, 상기 내부케이스에 슬라이딩 장착되되, z방향 구속력이 없이 장착되어 일체로 교체가 가능한 보빈모듈(300);을 포함하고,
   상기 보빈모듈은, 길이측정용 테이프, 상기 테이프가 감기는 보빈, 보빈에 탄성력을 가하는 스프링, 상기 보빈이 체결되는 모듈케이스, 상기 보빈에 결합되는 보빈커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보빈커버의 외주부에는 형성된 보빈커버 돌기; 및
   상기 돌기가 체결되도록 보빈 내주면에 형성된 보빈 홈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 모듈케이스의 내측에 형성되어 상기 보빈이 체결되는 보빈축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 내부케이스의 외주에 형성된 복수 개의 내부케이스 홈; 및
   상기 복수 개의 내부케이스 홈에 상기 모듈케이스가 슬라이딩 장착되도록, 상기 모듈케이스의 외주면에 형성된 복수개의 모듈케이스 돌출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1케이스와 제2케이스를 외측에서 체결하는 스크류를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 내부케이스에 장착되고, 상하방향으로 이동하여 상기 테이프를 눌러서 테이프 인출 상태를 유지할 수 있도록 하는 누름부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2케이스에 형성되어 상기 누름부재의 일부가 제2케이스 외부로 돌출되도록 하는 통공; 및
   상기 모듈케이스에 형성되어 상기 누름부재의 하단이 상기 테이프에 맞닿게 하는 슬릿홈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 누름부재는,
   상기 제2케이스에 형성된 통공을 통해 외부로 돌출된 조작부; 및
   상기 조작부 조작에 의해 누름부재가 아래로 이동하는 경우, 상기 슬릿홈을 통해 상기 테이프에 맞닿아 마찰력을 가하는 마찰부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 길이측정장치.

Images