KR20220061320A - 멀티 슬라이드 가능한 플렉서블 디바이스의 테스트 장치 - Google Patents

멀티 슬라이드 가능한 플렉서블 디바이스의 테스트 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치는, 멀티 슬라이드 가능한 플렉서블 디바이스의 테스트 장치로서, 회전 구동력을 제공하는 구동부, 상기 구동부의 회전축에 고정되어 회전 가능하게 설치된 제1 기어부, 상기 제1 기어부에 기어 결합되어 일측 방향으로 연장되고, 상기 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제2 기어부, 상기 제1 기어부에 기어 결합되어 다른 일측 방향으로 연장되고, 상기 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제3 기어부, 상기 플렉서블 디바이스의 일단을 지지하도록 상기 제2 기어부의 외측 말단에 고정되는 제1 지지부, 및 상기 플렉서블 디바이스의 다른 일단을 지지하도록 상기 제3 기어부의 외측 말단에 고정되는 제2 지지부를 포함한다.

Description

멀티 슬라이드 가능한 플렉서블 디바이스의 테스트 장치{APPARATUS FOR TESTING MULTI-SLIDABLE FLEXIBLE DEVICES}
본 개시는 플렉서블 디바이스의 테스트 장치에 관한 것이다.
최근에는 유리 기판 등을 사용한 기존의 평판형 표시 장치(flat display device)와 달리, 유연성 있는 플라스틱 기판 등을 이용함으로써 굽어지거나 휘어질 수 있는 플렉서블 디바이스가 포함된 슬라이드 가능한 표시 장치(slidable display device)가 주목받고 있다. 플렉서블 디바이스는 사용자의 편의에 따라 유연하게 구부러질 수 있는 특성을 가지므로 표시 장치의 휴대성 및 보관성을 향상시킬 수 있다.
플렉서블 디바이스는 플렉서블한 성질을 갖더라도, 반복적인 구부림에 의해 파손되지 않도록 신뢰성을 확보하는 것이 중요하다. 따라서, 플렉서블 디스플레이, 플렉서블 패널, 플렉서블 기판과 같은 플렉서블 디바이스에 대해 슬라이딩 특성을 시험하는 테스트 공정이 수행된다.
플렉서블 디바이스의 제조 기술이 발전함에 따라 양 쪽 끝에서 구부러지며 양 방향으로 슬라이드 구동이 가능한 멀티 슬라이더블 플렉서블 디바이스도 개발되고 있다.
따라서 멀티 슬라이드 가능한 플렉서블 디바이스의 슬라이딩 테스트를 수행할 수 있는 테스트 장치가 필요하게 되었다.
실시예들은 단일 구동 모터로 플렉서블 디바이스의 멀티 슬라이딩 시험이 가능하도록 구현된 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치는, 멀티 슬라이드 가능한 플렉서블 디바이스의 테스트 장치로서, 회전 구동력을 제공하는 구동부, 상기 구동부의 회전축에 고정되어 회전 가능하게 설치된 제1 기어부, 상기 제1 기어부에 기어 결합되어 일측 방향으로 연장되고, 상기 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제2 기어부, 상기 제1 기어부에 기어 결합되어 다른 일측 방향으로 연장되고, 상기 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제3 기어부, 상기 플렉서블 디바이스의 일단을 지지하도록 상기 제2 기어부의 외측 말단에 고정되는 제1 지지부, 및 상기 플렉서블 디바이스의 다른 일단을 지지하도록 상기 제3 기어부의 외측 말단에 고정되는 제2 지지부를 포함한다.
상기 제1 기어부는 피니언 기어를 포함하고, 상기 제2 기어부와 상기 제3 기어부는 래크 기어를 포함할 수 있다.
상기 제2 기어부는 상기 피니언 기어의 상단에 기어 결합되는 상단 래크 기어를 포함하고, 상기 제3 기어부는 상기 피니언 기어의 하단에 기어 결합되는 하단 래크 기어를 포함하며, 상기 상단 래크 기어와 하단 래크 기어는 상기 피니언 기어가 회전함에 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 기어부는 서로 다른 크기의 직경을 가지며 서로 결합된 제1 직경 기어와 제2 직경 기어를 포함하는 2단 피니언 기어를 포함하고, 상기 제2 기어부는 상기 제1 직경 기어 상에 기어 결합되는 제1 래크 기어를 포함하고, 상기 제3 기어부는 상기 제2 직경 기어 상에 기어 결합되는 제2 래크 기어를 포함하며, 상기 제1 래크 기어와 상기 제2 래크 기어는 상기 2단 피니언 기어가 회전함에 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 기어부는 상기 구동부의 회전축으로부터 연장된 샤프트에 간격을 두고 서로 이격된 한 쌍의 피니언 기어를 포함할 수 있다.
상기 제2 기어부는 상기 한 쌍의 피니언 기어의 상단에 각각 결합되는 한 쌍의 상단 래크 기어를 포함하고, 상기 제3 기어부는 상기 한 쌍의 피니언 기어의 하단에 각각 결합되는 한 쌍의 하단 래크 기어를 포함하며, 상기 상단 래크 기어와 상기 하단 래크 기어는 상기 피니언 기어가 회전함에 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 제1 기어부 회전 중심으로부터 동일한 높이에 위치하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 제1 기어부 회전 중심으로부터 서로 다른 높이에 위치하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에는 상기 플렉서블 디바이스의 중앙 평면부를 지지하도록 구성된 평면 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기어부는 상기 구동부의 회전축으로부터 연장된 샤프트에 간격을 두고 서로 이격된 한 쌍의 피니언 기어를 포함하고, 상기 평면 지지대는 상기 한 쌍의 피니언 기어 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따른 테스트 장치에 의하면 단일 구동 모터로 플렉서블 디바이스의 멀티 슬라이딩 테스트를 수행할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(100)는 회전 구동력을 제공하는 구동부, 구동부의 회전축에 고정된 제1 기어부, 그리고 제1 기어부에 기어 결합되어 서로 다른 방향으로 연장되는 제2 기어부와 제3 기어부를 포함한다. 제1 기어부는 구동부의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 제2 기어부와 제3 기어부는 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환할 수 있다.
구동부는 구동 모터(101)를 포함할 수 있다. 구동 모터(101)는 전원(미도시)으로부터 전기 에너지를 공급 받아 회전 구동력을 발생시킬 수 있으며, 구동 모터(101)의 회전축(103)에 연결된 구성요소에 이 회전 구동력을 전달할 수 있다.
제1 기어부는 피니언 기어(Pinion Gear)(121)를 포함하고, 피니언 기어(121)는 원주 외면을 따라 기어 이빨이 형성된 원형 기어로 이루어질 수 있다. 제1 기어부인 피니언 기어(121)는 그 중심이 구동 모터(101)의 회전축(103)에 연결되어 구동 모터(101)가 발생시키는 회전 구동력을 전달 받으면서 회전 운동 할 수 있다. 본 실시예에서 피니언 기어(121)는 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 피니언 기어(121)는 구동 모터(101)의 회전축(103)으로부터 연장된 샤프트(105)에 간격을 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
제2 기어부와 제3 기어부는 래크 기어(Rack Gear)(122, 123)를 포함하고, 래크 기어(122, 123)는 직선 상으로 연장된 바(bar)의 일면을 따라 기어 이빨이 형성될 수 있다. 래크 기어(122, 123)의 이빨은 피니언 기어(121)의 이빨과 맞물려 구동됨으로써 피니언 기어(121)의 회전 구동력을 전달 받은 래크 기어(122, 123)는 직선 왕복 운동할 수 있다.
본 실시예에서 제2 기어부는 피니언 기어(121)의 회전축 상부에서 피니언 기어(121) 상에 기어 결합되는 상단 래크 기어(122)를 포함하고, 제3 기어부는 피니언 기어(121)의 회전축 하부에서 피니언 기어(121) 상에 기어 결합되는 하단 래크 기어(123)를 포함할 수 있다. 여기서 상단 래크 기어(122)와 하단 래크 기어(123)는 한 쌍의 피니언 기어(121)에 각각 대응하도록 한 쌍씩 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 상단 래크 기어(122)는 한 쌍의 피니언 기어(121) 상에 각각 기어 결합하도록 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 한 쌍의 하단 래크 기어(123)도 한 쌍의 피니언 기어(121) 상에 각각 기어 결합하도록 서로 이격되어 배치될 수 있다.
따라서 상단 래크 기어(122)와 하단 래크 기어(123)는 기어면이 서로 대향하도록 배치되어 이들의 사이에 위치한 피니언 기어(121)에 기어 결합될 수 있다. 이 때 피니언 기어(121)는 상단 래크 기어(122)와 하단 래크 기어(123)의 사이에서 구동 모터(101)의 회전에 따라 회전할 수 있다. 피니언 기어(121)의 기어면에 맞물려 결합된 상단 래크 기어(122)와 하단 래크 기어(123)는 피니언 기어(121)가 회전함에 따라 동시에 서로 반대 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다. 즉, 피니언 기어(121)가 회전함에 따라 상단 래크 기어(122)가 양(+)의 x축 방향으로 이동하면 하단 래크 기어(123)는 음(-)의 x축 방향으로 이동하고, 반대로 상단 래크 기어(122)가 음(-)의 x축 방향으로 이동하면 하단 래크 기어(123)는 양(+)의 x축 방향으로 이동할 수 있다.
제2 기어부인 상단 래크 기어(122)의 외측 말단에는 제1 지지부(131)가 고정될 수 있다. 제1 지지부(131)는 플렉서블 디바이스(F)의 일단을 지지하도록 마련된 지지면(131a)을 포함할 수 있다. 제3 기어부인 하단 래크 기어(123)의 외측 말단에는 제2 지지부(132)가 고정될 수 있다. 제2 지지부(132)는 플렉서블 디바이스(F)의 다른 일단을 지지하도록 마련된 지지면(132a)을 포함할 수 있다.
플렉서블 디바이스(F)는 양쪽 단부가 구부러진 상태로 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)의 각 지지면(131a, 132a)에 고정될 수 있다. 즉, 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)에 고정된 플렉서블 디바이스(F)는 각 지지면(131a, 132a) 상부에서 곡률을 가지도록 중앙을 향해 오목하도록 벤딩되어 지지될 수 있다. 여기서 플렉서블 디바이스(F)를 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)의 각 지지면(131a, 132a)에 고정하기 위해 일례로 금속 바(bar)를 플렉서블 디바이스(F)의 가장자리 위에 덧대어 스크류(미도시) 등의 체결부재를 이용하여 지지면(131a, 132a)에 결합할 수 있다. 다른 예로 플렉서블 디바이스(F)의 가장자리에 접착제를 도포하고 이를 지지면(131a, 132a)에 부착하여 고정시킬 수도 있다.
제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)의 사이에는 평면 지지대(141)가 위치할 수 있다. 평면 지지대(141)는 한 쌍의 피니언 기어(121) 사이에 배치될 수 있다. 평면 지지대(141)는 피니언 기어(121)의 회전이나 래크 기어(122, 123)의 이동에 따른 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)의 움직임과는 독립하여 고정되어 있을 수 있다. 이러한 평면 지지대(141)는 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)에 양 단부가 고정되는 플렉서블 디바이스(F)의 중앙 평면부를 지지하여 슬라이딩 구동 중 아래로 쳐지지 않도록 할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에서 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)는 피니언 기어(121)의 회전축으로부터 동일한 높이에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 지지부(131)의 지지면(131a)과 제2 지지부(132)의 지지면(132a)은 동일한 높이에서 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부를 고정하여 지지할 수 있다.
도 2를 기준으로 피니언 기어(121)가 시계 방향으로 회전하면 상단 래크 기어(122)는 오른쪽으로 이동하고 동시에 하단 래크 기어(123)는 왼쪽으로 이동하게 된다. 이 때 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)는 서로 가까워지면서 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)에 양 단부가 고정된 플렉서블 디바이스(F)는 벤딩 영역(B1, B2)의 위치가 변동되면서 변형될 수 있다. 즉, 초기에는 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부가 각각 벤딩 영역(B1, B2)을 가지며 최대한 멀리 이격된 상태에 위치하였다가 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)가 점차 가까워지면서 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부는 서로 가까워지고 벤딩 영역(B1, B2)의 위치도 변경될 수 있다.
반대로 피니언 기어(121)가 반시계 방향으로 회전하면 상단 래크 기어(122)는 왼쪽으로 이동하고 동시에 하단 래크 기어(123)는 오른쪽으로 이동하게 된다. 이 때 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)는 서로 멀어지면서 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)에 양 단부가 고정된 플렉서블 디바이스(F)의 벤딩 영역(B1, B2)은 변동될 수 있다. 즉, 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부가 각각 벤딩 영역(B1, B2)을 가지며 최대한 가까이 인접한 상태에 위치하였다가 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)가 점차 멀어지면서 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부는 서로 멀어지고 벤딩 영역(B1, B2)의 위치도 그에 따라 변경될 수 있다.
이와 같이 피니언 기어(121)를 회전시킴으로써 이에 동시에 맞물려 기어 결합되어 있는 상단 래크 기어(122)와 하단 래크 기어(123)는 서로 다른 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다. 이 때 제1 지지부(131)와 제2 지지부(132)에 양 단부가 고정되며 두 개의 벤딩 영역을 갖는 플렉서블 디바이스(F)는 상단 래크 기어(122) 및 하단 래크 기어(123)의 상호 이동에 따라 가까워지고 멀어짐을 반복하면서 벤딩 영역의 위치에 반복적인 변동을 줄 수 있다.
이로써 본 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(100)는 단일 구동 모터(101)를 이용하여 피니언 기어(121)를 구동함에도 불구하고 플렉서블 디바이스(F)의 양단에 인접하여 형성된 두 개의 벤딩 영역을 동시에 이동시켜 멀티 슬라이딩 동작을 쉽게 구현할 수 있다.
도 3은 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(100')는 기본적으로 도 1 및 도 2에 도시한 테스트 장치와 유사한 구성을 포함할 수 있다.
다만, 본 실시예에서 제1 지지부(133)와 제2 지지부(132)는 피니언 기어(121)의 회전축으로부터 서로 다른 높이에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 지지부(133)의 지지면(133a)과 제2 지지부(132)의 지지면(132a)은 서로 다른 높이에서 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부를 고정하여 지지할 수 있다. 일례로, 제1 지지부(133)의 지지면(133a)이 제2 지지부(132)의 지지면(132a)보다 높이 h 만큼 더 높게 형성될 수 있다.
제1 지지부(133)의 지지면(133a)과 제2 지지부(132)의 지지면(132a)이 서로 다른 높이로 형성됨에 따라 이에 플렉서블 디바이스(F)가 고정될 때 형성되는 양단의 벤딩 영역(B3, B2)은 서로 다른 곡률을 갖도록 구부러질 수 있다. 일례로, 더 높게 형성된 제1 지지부(133)의 지지면(133a)에 고정된 단부에 인접한 벤딩 영역(B3)의 곡률 반경(R2)이 더 낮게 형성된 제2 지지부(132)의 지지면(132a)에 고정된 단부에 인접한 벤딩 영역(B2)의 곡률 반경(R1)보다 더 작게 형성될 수 있다.
이로써 본 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(100')는 단일 구동 모터(101)를 이용하여 피니언 기어(121)를 구동하여 플렉서블 디바이스(F)의 양단에 인접하여 형성된 서로 다른 곡률을 갖는 두 개의 벤딩 영역을 동시에 이동시켜 멀티 슬라이딩 동작을 쉽게 구현할 수 있다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(200)는 기본적으로 도 1 및 도 2에 도시한 테스트 장치와 유사한 구성을 포함할 수 있다.
즉, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(200)는 회전 구동력을 제공하는 구동부, 구동부의 회전축에 고정된 제1 기어부, 그리고 제1 기어부에 기어 결합되어 서로 다른 방향으로 연장되는 제2 기어부와 제3 기어부를 포함한다. 제1 기어부는 구동부의 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 제2 기어부와 제3 기어부는 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 제1 기어부는 서로 다른 크기의 직경을 가지며 서로 결합된 제1 직경 기어(221a)와 제2 직경 기어(221b)를 포함하는 2단 피니언 기어(221)를 포함할 수 있다. 또한 2단 피니언 기어(221)는 한 쌍이 구비될 수 있다. 한 쌍의 2단 피니언 기어(221)는 구동 모터(201)의 회전축(203)으로부터 연장된 샤프트(205)에 간격을 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
제2 기어부는 제1 직경 기어(221a) 상에 기어 결합되는 제1 래크 기어(222)를 포함하고, 제3 기어부는 제2 직경 기어(221b) 상에 기어 결합되는 제2 래크 기어(223)를 포함할 수 있다.
여기서 제1 래크 기어(222)와 제2 래크 기어(223)는 한 쌍의 2단 피니언 기어(221)에 각각 대응하도록 한 쌍씩 구비될 수 있다. 즉, 한 쌍의 제1 래크 기어(222)는 한 쌍의 2단 피니언 기어(221)의 제1 직경 기어(221a) 상에 각각 기어 결합하도록 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 한 쌍의 제2 래크 기어(223)도 한 쌍의 2단 피니언 기어(221)의 제2 직경 기어(221b) 상에 각각 기어 결합하도록 서로 이격되어 배치될 수 있다.
따라서 제1 래크 기어(222)는 기어면이 하방을 향하도록 배치되어 제1 직경 기어(221a) 상에 결합되고, 제2 래크 기어(223)는 기어면이 상방을 향하도록 배치되어 제2 직경 기어(221b) 상에 결합될 수 있다. 이 때 2단 피니언 기어(221)는 제1 래크 기어(222)와 제2 래크 기어(223)의 사이에서 구동 모터(201)의 회전에 따라 회전할 수 있다. 2단 피니언 기어(221)의 제1 직경 기어(221a)와 제2 직경 기어(221b)에 각각 맞물려 결합된 제1 래크 기어(222)와 제2 래크 기어(223)는 2단 피니언 기어(221)가 회전함에 따라 동시에 서로 반대 방향으로 직선 왕복 운동할 수 있다.
나아가 제1 직경 기어(221a)와 제2 직경 기어(221b)는 서로 직경이 다르기 때문에 2단 피니언 기어(221)가 회전함에 따른 제1 직경 기어(221a)와 제2 직경 기어(221b)의 각속도는 동일하지만 원주에서의 선속도는 서로 다르다. 일례로 제1 직경 기어(221a)의 직경이 제2 직경 기어(221b)의 직경보다 더 큰 경우에 제2 직경 기어(221b)의 원주에서의 선속도는 제1 직경 기어(221a)의 원주에서의 선속도보다 더 빠르게 된다. 따라서 동일한 각속도로 2단 피니언 기어(221)가 회전할 때 제1 직경 기어(221a)에 맞물린 제1 래크 기어(222)보다 제2 직경 기어(221b)에 맞물린 제2 래크 기어(223)가 더 빠르게 직선 운동할 수 있다.
제2 기어부인 제1 래크 기어(222)의 외측 말단에는 제1 지지부(231)가 고정될 수 있다. 제1 지지부(231)는 플렉서블 디바이스(F)의 일단을 지지하도록 마련된 지지면(231a)을 포함할 수 있다. 제3 기어부인 제2 래크 기어(223)의 외측 말단에는 제2 지지부(232)가 고정될 수 있다. 제2 지지부(232)는 플렉서블 디바이스(F)의 다른 일단을 지지하도록 마련된 지지면(232a)을 포함할 수 있다.
플렉서블 디바이스(F)는 양쪽 단부가 구부러진 상태로 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)의 각 지지면(231a, 232a)에 고정될 수 있다. 즉, 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)에 고정된 플렉서블 디바이스(F)는 각 지지면(231a, 232a) 상부에서 곡률을 가지도록 중앙을 향해 오목하도록 벤딩되어 지지될 수 있다.
제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)의 사이에는 평면 지지대(241)가 위치할 수 있다. 평면 지지대(241)는 한 쌍의 2단 피니언 기어(221) 사이에 배치될 수 있다. 평면 지지대(241)는 2단 피니언 기어(221)의 회전이나 제1 및 제2 래크 기어(223)의 이동에 따른 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)의 움직임과는 독립하여 고정되어 있을 수 있다. 이러한 평면 지지대(241)는 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)에 양 단부가 고정되는 플렉서블 디바이스(F)의 중앙 평면부를 지지하여 슬라이딩 구동 중 아래로 쳐지지 않도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)는 2단 피니언 기어(221)의 회전축으로부터 동일한 높이에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 지지부(231)의 지지면(231a)과 제2 지지부(232)의 지지면(232a)은 동일한 높이에서 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부를 고정하여 지지할 수 있다.
도 5를 기준으로 2단 피니언 기어(221)가 시계 방향으로 회전하면 제1 래크 기어(222)는 오른쪽으로 이동하고 동시에 제2 래크 기어(223)는 왼쪽으로 이동하게 된다. 이 때 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)는 서로 가까워지면서 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)에 양 단부가 고정된 플렉서블 디바이스(F)는 벤딩 영역(B1, B2)이 변동되면서 변형될 수 있다.
반대로 2단 피니언 기어(221)가 반시계 방향으로 회전하면 제1 래크 기어(222)는 왼쪽으로 이동하고 동시에 제2 래크 기어(223)는 오른쪽으로 이동하게 된다. 이 때 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)는 서로 멀어지면서 제1 지지부(231)와 제2 지지부(232)에 양 단부가 고정된 플렉서블 디바이스(F)의 벤딩 영역(B1, B2)은 변동될 수 있다.
본 실시예에서는 2단 피니언 기어(221)에 형성된 제1 직경 기어(221a)와 제2 직경 기어(221b)의 직경을 다르게 설정함으로써 그 각각에 맞물려 구동되는 제1 래크 기어(222) 및 제2 래크 기어(223)의 이동 속도를 각각 다르게 제어할 수 있다. 이로써 제1 지지부(231)에 고정된 플렉서블 디바이스(F)의 단부와 제2 지지부(232)에 고정된 플렉서블 디바이스(F)의 단부의 슬라이딩 속도를 서로 다르게 구동시키면서 테스트 할 수 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치를 도시한 정면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(200')는 기본적으로 도 4 및 도 5에 도시한 테스트 장치와 유사한 구성을 포함할 수 있다.
다만, 본 실시예에서 제1 지지부(233)와 제2 지지부(232)는 2단 피니언 기어(221)의 회전축으로부터 서로 다른 높이에 위치하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 지지부(233)의 지지면(233a)과 제2 지지부(232)의 지지면(232a)은 서로 다른 높이에서 플렉서블 디바이스(F)의 양 단부를 고정하여 지지할 수 있다. 일례로, 제1 지지부(233)의 지지면(233a)이 제2 지지부(232)의 지지면(232a)보다 높이 h만큼 더 높게 형성될 수 있다.
제1 지지부(233)의 지지면(233a)과 제2 지지부(232)의 지지면(232a)이 서로 다른 높이로 형성됨에 따라 이에 플렉서블 디바이스(F)가 고정될 때 형성되는 양단의 벤딩 영역(B3, B2)은 서로 다른 곡률을 갖도록 구부러질 수 있다. 일례로, 더 높게 형성된 제1 지지부(233)의 지지면(233a)에 고정된 단부에 인접한 벤딩 영역(B3)의 곡률 반경(R3)이 더 낮게 형성된 제2 지지부(232)의 지지면(232a)에 고정된 단부에 인접한 벤딩 영역(B2)의 곡률 반경(R1)보다 더 작게 형성될 수 있다.
이로써 본 실시예에 따른 플렉서블 디바이스의 테스트 장치(200')는 단일 구동 모터(201)를 이용하여 2단 피니언 기어(221)를 구동함으로써 플렉서블 디바이스(F)의 양단에 인접하여 형성된 서로 다른 곡률을 갖는 두 개의 벤딩 영역을 동시에 서로 다른 속도로 이동시켜 멀티 슬라이딩 동작을 쉽게 구현할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100, 100', 200, 200': 플렉서블 테스트 장치
101, 201: 구동 모터
121: 피니언 기어
122: 상단 래크 기어
123: 하단 래크 기어
131, 133, 231, 233: 제1 지지부
132, 232: 제2 지지부
141, 241: 평면 지지대
221: 2단 피니언 기어
222: 제1 래크 기어
223: 제2 래크 기어

Claims (10)

  1. 멀티 슬라이드 가능한 플렉서블 디바이스의 테스트 장치에 있어서,
    회전 구동력을 제공하는 구동부;
    상기 구동부의 회전축에 고정되어 회전 가능하게 설치된 제1 기어부;
    상기 제1 기어부에 기어 결합되어 일측 방향으로 연장되고, 상기 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제2 기어부;
    상기 제1 기어부에 기어 결합되어 다른 일측 방향으로 연장되고, 상기 제1 기어부의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 제3 기어부;
    상기 플렉서블 디바이스의 일단을 지지하도록 상기 제2 기어부의 외측 말단에 고정되는 제1 지지부; 및
    상기 플렉서블 디바이스의 다른 일단을 지지하도록 상기 제3 기어부의 외측 말단에 고정되는 제2 지지부
    를 포함하는 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기어부는 피니언 기어를 포함하고,
    상기 제2 기어부와 상기 제3 기어부는 래크 기어를 포함하는, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 기어부는 상기 피니언 기어의 상단에 기어 결합되는 상단 래크 기어를 포함하고, 상기 제3 기어부는 상기 피니언 기어의 하단에 기어 결합되는 하단 래크 기어를 포함하며,
    상기 상단 래크 기어와 하단 래크 기어는 상기 피니언 기어가 회전함에 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하도록 구성된, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 기어부는 서로 다른 크기의 직경을 가지며 서로 결합된 제1 직경 기어와 제2 직경 기어를 포함하는 2단 피니언 기어를 포함하고,
    상기 제2 기어부는 상기 제1 직경 기어 상에 기어 결합되는 제1 래크 기어를 포함하고,
    상기 제3 기어부는 상기 제2 직경 기어 상에 기어 결합되는 제2 래크 기어를 포함하며,
    상기 제1 래크 기어와 상기 제2 래크 기어는 상기 2단 피니언 기어가 회전함에 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하도록 구성된, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 기어부는 상기 구동부의 회전축으로부터 연장된 샤프트에 간격을 두고 서로 이격된 한 쌍의 피니언 기어를 포함하는, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 기어부는 상기 한 쌍의 피니언 기어의 상단에 각각 결합되는 한 쌍의 상단 래크 기어를 포함하고,
    상기 제3 기어부는 상기 한 쌍의 피니언 기어의 하단에 각각 결합되는 한 쌍의 하단 래크 기어를 포함하며,
    상기 상단 래크 기어와 상기 하단 래크 기어는 상기 피니언 기어가 회전함에 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하도록 구성된, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 제1 기어부 회전 중심으로부터 동일한 높이에 위치하도록 구성된, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부는 상기 제1 기어부 회전 중심으로부터 서로 다른 높이에 위치하도록 구성된, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 지지부와 상기 제2 지지부 사이에는 상기 플렉서블 디바이스의 중앙 평면부를 지지하도록 구성된 평면 지지대를 더 포함하는, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 기어부는 상기 구동부의 회전축으로부터 연장된 샤프트에 간격을 두고 서로 이격된 한 쌍의 피니언 기어를 포함하고,
    상기 평면 지지대는 상기 한 쌍의 피니언 기어 사이에 배치되는, 플렉서블 디바이스의 테스트 장치.
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