KR20220142871A - 가속도 센서 고정용 홀더 - Google Patents

가속도 센서 고정용 홀더 Download PDF

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KR20220142871A
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Abstract

본 발명은 가속도 센서 고정용 홀더에 관한 것으로, 본 발명은 가속도 센서 고정용 홀더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동 시험 장비에 결합되어 가속도 센서를 고정하는 홀더에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더는 커넥터를 탄성적으로 고정 지지하되, 커넥터가 관통되는 관통홀이 형성되는 고정 플레이트 및 고정 플레이트의 일단부에 일측면이 연결되고 전후 방향으로 관통되는 관통 공간이 형성되며 진동 시험 장비와 결합되는 고정 블록을 포함하는 고정 베이스와, 고정 플레이트의 상측에 배치되며 시험 대상물의 진동을 감지하는 가속도 센서와, 고정 플레이트의 하측에 배치되며 고정 플레이트를 사이에 두고 가속도 센서와 결합되어 가속도 센서를 고정 베이스에 고정하며, 시험 대상물과 접촉하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가속도 센서 고정용 홀더{FIXING HOLDER FOR ACCELERATION SENSOR}
본 발명은 가속도 센서 고정용 홀더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동 시험 장비에 결합되어 가속도 센서를 고정하는 홀더에 관한 것이다.
자동차, 가전제품 등과 같이 수많은 부품이 복합적으로 작용하는 제품에서는 진동 특성이 주요한 품질의 기준이 되고 있으며, 제품 자체의 품질뿐만 아니라 관련 부품의 이상 유무를 검사하는데 진동 시험 기술이 널리 이용되고 있다.
진동 시험 시 사용되는 가속도 센서는 시험 대상물에서 전달되는 진동을 왜곡없이 감지하되, 외부에서 전달되는 진동에 영향을 받지 않아야 정확하게 진동을 감지할 수 있다.
진동의 왜곡 및 측정의 오차를 방지하기 위해서는 가속도 센서를 시험 대상물에 직접 접착하는 방식이 바람직하나, 이와 같은 접착 방식은 신속한 측정이 요구되는 자동화 설비에 적용하기에는 부적합한 한계가 있다.
이러한 한계를 극복하고자, 실린더와 같은 작동부재에 의해 이동되는 홀더에 커넥터와 연결된 가속도 센서를 고정하며, 홀더를 이동시켜 커넥터를 시험 대상물에 압착시키는 방식이 개발되었다. 그러나, 이와 같은 압착 방식은 작동부재가 커넥터를 누르는 과한 압력에 의해 커넥터에서 가속도 센서로 전달되는 진동에 간섭이 발생하여 정밀한 진동 측정이 불가한 문제가 있다.
따라서, 커넥터와 시험 대상물의 접촉을 유지시키되, 작동부재에 의해 커넥터에 가해지는 압력을 최소화하여 가속도 센서의 측정 정밀성을 향상시키는 가속도 센서 고정용 홀더에 대한 요구가 생기게 되었다.
한국등록특허 제10-1066824호
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 커넥터와 시험 대상물의 접촉을 유지시키되, 작동부재에 의해 커넥터에 과해지는 압력을 최소화하여 가속도 센서의 측정 정밀성을 향상시키는 가속도 센서 고정용 홀더를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 진동 시험 장비와 결합되어 커넥터를 탄성적으로 고정 지지하되, 커넥터가 관통되는 관통홀이 형성되는 고정 플레이트 및 고정 플레이트의 일단부에 일측면이 연결되고 전후 방향으로 관통되는 관통 공간이 형성되며 진동 시험 장비와 결합되는 고정 블록을 포함하는 고정 베이스와, 고정 플레이트의 상측에 배치되며 시험 대상물의 진동을 감지하는 가속도 센서와, 고정 플레이트의 하측에 배치되며 고정 플레이트를 사이에 두고 가속도 센서와 결합되어 가속도 센서를 고정 베이스에 고정하며, 시험 대상물과 접촉하는 커넥터를 포함하는 가속도 센서 고정용 홀더를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 관통 공간은 고정 블록의 상부에 형성되며 좌우로 길게 연장된 형태의 상부 관통 공간과, 고정 블록의 하부에 형성되며 상부 관통 공간과 대칭되게 형성되는 하부 관통 공간과, 고정 블록의 중앙부에 형성되며 상부 관통 공간과 하부 관통 공간을 연결하는 중앙 관통 공간을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상부 관통 공간 및 하부 관통 공간은 원형 또는 타원형의 단면을 가지며 일정 간격을 두고 좌우로 배치되는 한 쌍의 원형공과, 한 쌍의 원형공을 연결하는 직선공을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 중앙 관통 공간은 상부 관통 공간의 중심부로부터 수직하게 연장 형성되는 제1직선공과, 하부 관통 공간의 중심부로부터 수직하게 연장 형성되는 제2직선공과, 적어도 하나의 절곡점을 가지며 제1직선공과 제2직선공을 연결하고, 상하로 대칭되는 구조의 절곡공을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 가속도 센서 고정용 홀더는 커넥터에 안착되며 시험 대상물과 밀착되는 댐핑 저감부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 커넥터에 가해지는 압력에 따라 고정 베이스가 탄성 변형되며 과압력을 흡수하여, 가속도 센서의 진동 감지에 영향을 미칠 수 있는 커넥터의 과한 접촉 압력에 의한 노이즈가 발생하지 않을 수 있다. 즉, 본 발명은 가속도 센서의 측정 정밀성이 향상될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더를 도시하는 정면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더를 도시하는 우측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더의 고정 베이스를 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더를 도시하는 사용 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더(1)를 도시하는 정면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더(1)를 도시하는 단면도이다.
가속도 센서 고정용 홀더(1)는 진동 시험 장비와 결합되며 시험 대상물의 표면에 대해 수직하게 가속도 센서를 고정하는 것으로, 진동 시험 장비와 결합되는 고정 베이스(10), 고정 베이스(10)의 일측에 배치되며 시험 대상물에서 진동을 감지하는 가속도 센서(20) 및 고정 베이스(10)의 타측에 배치되며 시험 대상물에 접촉하여 시험 대상물의 진동을 가속도 센서(20)로 전달하는 커넥터(30)를 포함할 수 있다.
고정 베이스(10)는 탄성 변형 가능하게 형성되어 커넥터(30)를 탄성적으로 고정 지지할 수 있다. 도 4를 참조하면, 고정 베이스(10)는 평판 형태의 고정 플레이트(11) 및 고정 플레이트(11)의 일단부에 일측면이 연결되는 다면체 형태의 고정 블록(12)을 포함할 수 있다.
고정 플레이트(11)는 상면에 가속도 센서(20)가 배치될 수 있으며, 하면에 커넥터(30)가 배치될 수 있고, 커넥터(30)의 상부가 관통되는 관통홀(111)이 형성될 수 있다.
고정 블록(12)은 진동 시험 장비와 결합될 수 있으며, 전후 방향으로 관통되는 관통 공간(121)이 형성될 수 있다. 관통 공간(121)은 고정 블록(12)의 상부에 관통 형성되며 좌우로 길게 연장된 형태의 상부 관통 공간(1211), 고정 블록(12)의 하부에 관통 형성되며 좌우로 길게 연장된 형태의 하부 관통 공간(1212) 및 고정 블록(12)의 중앙부에 관통 형성되며 상부 관통 공간(1211)과 하부 관통 공간(1212)을 연결하는 중앙 관통 공간(1213)을 포함할 수 있다. 이때, 상부 관통 공간(1211)과 하부 관통 공간(1212)은 상하로 상호 대칭되게 구비될 수 있다.
각 관통 공간에 대해 더욱 상세하게 설명하면, 상부 관통 공간(1211)은 원형 또는 타원형의 단면을 가지며 일정 간격을 두고 좌우로 배치되는 한 쌍의 원형공(1211a) 및 한 쌍의 원형공을 연결하는 직선공(1211b)을 포함할 수 있다. 이때, 직선공(1211b)은 일정한 폭을 가질 수 있으며, 원형공(1211a)의 측부와 연결될 수 있다.
하부 관통 공간(1212)은 원형 또는 타원형의 단면을 가지며 일정 간격을 두고 좌우로 배치되는 한 쌍의 원형공(1212a) 및 한 쌍의 원형공을 연결하는 직선공(1212b)을 포함할 수 있다. 이때, 직선공(1212b)은 일정한 폭을 가질 수 있으며, 원형공(1212a)의 측부와 연결될 수 있다.
중앙 관통 공간(1213)은 상부 관통 공간(1211)의 직선공(1211b)의 중심부로부터 수직하게 연장 형성되는 제1직선공(1213a), 하부 관통 공간(1212)의 직선공(1212b)의 중심부로부터 수직하게 연장 형성되는 제2직선공(1213b) 및 제1직선공(1213a)과 제2직선공(1213b)을 연결하는 절곡공(1213c)을 포함할 수 있다. 이때, 절곡공(1213c)은 적어도 하나의 절곡점을 가지며 상하로 대칭되게 형성될 수 있다.
이와 같은 구조의 고정 베이스(10)는 관통 공간(121)에 의해 탄성 변형 가능 범위가 넓어질 수 있으며, 탄성 변형되며 가해지는 압력을 흡수할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 고정 베이스(10)는 내측 방향으로 함몰 형성되는 결합홈(122) 및 전후 방향으로 관통 형성되는 결합공(123) 중 적어도 하나가 형성될 수 있다. 이때, 진동 시험 장비는 일영역이 결합홈(122) 또는 결합공(123)으로 삽입되어 고정 베이스(10)와 결합될 수 있다.
결합홈(122)은 한 쌍으로 마련될 수 있으며, 고정 베이스(10)의 타측면에 형성될 수 있다. 이때, 고정 베이스(10)는 결합홈(122)으로 삽입되는 진동 시험 장비의 일영역을 사용자가 육안으로 확인할 수 있도록, 결합홈(122)과 수직 교차되게 중공(124)이 관통 형성될 수 있다.
결합공(123)은 네 개로 마련될 수 있으며, 중앙 관통 공간(1213)을 기준으로 우측 상에 위치하는 가상의 마름모의 꼭지점에 해당하는 네 개의 위치에 형성될 수 있다. 이때, 고정 베이스(10)는 전면과 후면에 각각 네 개의 결합공(123)을 포함하는 영역에 십자 형태의 돌출부(125)가 형성될 수 있다.
이로 인해, 결합공(123)에 결합되는 진동 시험 장비와 고정 베이스(10)간의 접촉면적을 줄어들며, 고정 베이스(10)는 탄성 변형 시 진동 시험 장비와의 접촉면에서 발생하는 마찰이 저감될 수 있다.
한편, 고정 플레이트(11) 및 고정 블록(12)은 일체로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
가속도 센서(20)는 고정 플레이트(11)의 상면에 배치될 수 있으며, 하면에 커넥터(30)와의 결합을 위한 결합홈(21)이 상측을 향해 함몰 형성될 수 있다. 가속도 센서(20)는 커넥터(30)를 통해 진동을 전달받을 수 있으며, 감지된 진동을 시간에 따른 전압 신호로 출력할 수 있다.
커넥터(30)는 고정 플레이트(11)의 하면에 배치될 수 있으며, 하면이 시험 대상물의 표면에 접촉될 수 있다. 커넥터(30)는 상면에 가속도 센서(20)와의 결합을 위한 결합돌기(31)가 상측을 향해 돌출 형성될 수 있다.
결합돌기(31)는 관통홀(111)을 관통하여 가속도 센서(20)의 결합홈(21)에 나사 결합될 수 있으며, 가속도 센서(20)와 커넥터(30)는 결합돌기(31)와 결합홈(21)의 결합에 의해, 고정 베이스(10)에 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 가속도 센서 고정용 홀더(1)는 커넥터(30)에 안착되며 시험 대상물과 밀착되는 댐핑 저감부(40)를 더 포함할 수 있다.
댐핑 저감부(40)는 링 형태로 형성될 수 있으며, 커넥터(30)의 하단부 테두리를 따라 함몰 형성된 안착홈(32)에 안착될 수 있다. 본 발명의 댐핑 저감부(40)는 가속도 센서(20)가 시험 대상물의 진동을 감지할 때 댐핑 효과를 최소화하여 측정 결과의 왜곡 현상을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가속도 센서 고정용 홀더(1)를 도시하는 사용 예시도이다. 이때, 도 5의 (a)는 커넥터(30)에 적절한 접촉 압력이 가해지는 상태를 도시하고, 도 5의 (b)는 커넥터(30)에 과한 접촉 압력이 가해지는 상태를 도시한다.
본 발명의 가속도 센서 고정용 홀더(1)는 진동 시험 장비(5)에 결합될 수 있다. 진동 시험 장비(5)는 설치면에 직립되게 설치되는 고정부재(51), 고정부재(51)에 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 이동부재(52), 이동부재(52)를 상하로 이동시키는 작동부재(미도시) 및 시험 대상물(6)을 지지하며, 시험 대상물(6)을 회전시키거나 시험 대상물(6)에 임의의 진동을 가하는 대상물 거치부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 작동부재는 실린더일 수 있다.
시험 대상물(6)은 진동 시험 시 대상물 거치부에 의해 진동이 가해지거나 회전될 수 있으며, 고정 베이스(10)는 작동부재에 의해 하강 이동될 수 있다. 하강 이동한 고정 베이스(10)에 의해 커넥터(30)는 시험 대상물(6)과 접촉할 수 있고, 가속도 센서(20)는 커넥터(30)를 통해 전달되는 진동을 감지하여 시험 대상물(6)의 불량 여부를 검출할 수 있다.
이때, 고정 베이스(10)가 필요 이상으로 하강하거나, 시험 대상물(6)이 기준 높이보다 높게 위치하는 등 다양한 경우에 의해 커넥터(30)에 과한 접촉 압력이 가해질 수 있다.
커넥터(30)에 적절한 접촉 압력이 가해지는 경우, 고정 베이스(10)는 탄성 변형되지 않을 수 있으며, 고정 베이스(10) 내 관통 공간(121)은 초기 형상을 유지할 수 있다(도 5의 (a) 참조).
탄성 변형되지 않은 고정 베이스(10)에서 관통 공간(121)은 상하로 대칭적인 형태를 가질 수 있으며, 상부 관통 공간(1211), 하부 관통 공간(1212) 및 중앙 관통 공간(1213)도 각각 대칭적인 형태를 가질 수 있다.
커넥터(30)에 과한 접촉 압력이 가해지는 경우, 고정 베이스(10)는 관통 공간(121)을 중심으로 탄성 변형되며 과압력을 흡수할 수 있고, 커넥터(30)는 고정 베이스(10)의 탄성 변형에 의해 적절한 접촉 압력을 유지할 수 있다(도 5의 (b) 참조).
탄성 변형된 고정 베이스(10)에서 상부 관통 공간(1211)은 중앙 관통 공간(1213)을 기준으로 우측에 위치한 직선공(1211b)의 일부분이 원형공(1211a)과 연결된 일단에서 중앙 관통 공간(1213)과 연결된 타단으로 갈수록 폭이 넓어질 수 있으며, 좌측에 위치한 직선공(1211b)의 나머지 부분이 원형공(1211a)과 연결된 일단에서 중앙 관통 공간(1213)과 연결된 타단으로 갈수록 폭이 좁아질 수 있다.
탄성 변형된 고정 베이스(10)에서 하부 관통 공간(1212)은 중앙 관통 공간(1213)을 기준으로 우측에 위치한 직선공(1212b)의 일부분이 원형공(1212a)과 연결된 일단에서 중앙 관통 공간(1213)과 연결된 타단으로 갈수록 폭이 좁아질 수 있으며, 좌측에 위치한 직선공(1212b)의 나머지 부분이 원형공(1212a)과 연결된 일단에서 중앙 관통 공간(1213)과 연결된 타단으로 갈수록 폭이 넓어질 수 있다.
탄성 변형된 고정 베이스(10)에서 중앙 관통 공간(1213)은 비대칭적인 형태를 가질 수 있다.
즉, 본 발명은 커넥터(30)에 가해지는 압력에 따라 고정 베이스(10)가 탄성 변형되며 과압력을 흡수하여, 가속도 센서(20)의 진동 감지에 영향을 미칠 수 있는 커넥터(30)의 과한 접촉 압력에 의한 노이즈가 발생하지 않을 수 있다. 다시 말해, 본 발명은 가속도 센서(20)의 측정 정밀성이 향상될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 가속도 센서 고정용 홀더
10 : 고정 베이스
20 : 가속도 센서
30 : 커넥터

Claims (5)

  1. 진동 시험 장비와 결합되어 커넥터를 탄성적으로 고정 지지하되, 상기 커넥터가 관통되는 관통홀이 형성되는 고정 플레이트 및 상기 고정 플레이트의 일단부에 일측면이 연결되고 전후 방향으로 관통되는 관통 공간이 형성되며 상기 진동 시험 장비와 결합되는 고정 블록을 포함하는 고정 베이스와,
    상기 고정 플레이트의 상측에 배치되며 시험 대상물의 진동을 감지하는 가속도 센서와,
    상기 고정 플레이트의 하측에 배치되며 상기 고정 플레이트를 사이에 두고 상기 가속도 센서와 결합되어 상기 가속도 센서를 상기 고정 베이스에 고정하며, 상기 시험 대상물과 접촉하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가속도 센서 고정용 홀더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 관통 공간은,
    상기 고정 블록의 상부에 형성되며 좌우로 길게 연장된 형태의 상부 관통 공간과,
    상기 고정 블록의 하부에 형성되며 상기 상부 관통 공간과 대칭되게 형성되는 하부 관통 공간과,
    상기 고정 블록의 중앙부에 형성되며 상기 상부 관통 공간과 상기 하부 관통 공간을 연결하는 중앙 관통 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가속도 센서 고정용 홀더.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 관통 공간 및 상기 하부 관통 공간은,
    원형 또는 타원형의 단면을 가지며 일정 간격을 두고 좌우로 배치되는 한 쌍의 원형공과,
    상기 한 쌍의 원형공을 연결하는 직선공을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가속도 센서 고정용 홀더.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 중앙 관통 공간은,
    상기 상부 관통 공간의 중심부로부터 수직하게 연장 형성되는 제1직선공과,
    상기 하부 관통 공간의 중심부로부터 수직하게 연장 형성되는 제2직선공과,
    적어도 하나의 절곡점을 가지며 상기 제1직선공과 상기 제2직선공을 연결하고, 상하로 대칭되는 구조의 절곡공을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가속도 센서 고정용 홀더.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터에 안착되며 상기 시험 대상물과 밀착되는 댐핑 저감부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가속도 센서 고정용 홀더.
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