JP7412580B2 - 緩衝パッド評価用のジグ及びそれを用いた緩衝パッド評価方法 - Google Patents
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Description
本出願は、２０２０年０９月１７日付の韓国特許出願第１０－２０２０－０１１９６９４号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は、本明細書の一部として含まれる。
本発明は、緩衝パッド評価用のジグおよびそれを用いた緩衝パッド評価方法に関するものであって、詳細には、電池モジュールに使用される緩衝パッド評価用のジグおよび電池モジュールに用いられる緩衝パッド評価方法に関するものである。
最近、充放電が可能な二次電池は、ワイヤレスモバイル機器のエネルギー源として広く用いられている。また、二次電池は、化石燃料を使用する既存のガソリン車、ディーゼル車などに起因する大気汚染などを解決するための方案として提示されている電気自動車、ハイブリッド電気自動車などのエネルギー源としても注目されている。したがって、二次電池を使用するアプリケーションの種類は、二次電池の長所によって非常に多様化しており、今後は今よりも多くの分野と製品に二次電池が適用されると予想される。
このような二次電池は、電極と電解液の構成によってリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、リチウムポリマー電池などに分類されることもあり、電池ケースの形状によっては電極組立体が円筒形または角形の金属缶に内蔵されている円筒形電池及び角型電池、電極組立体がアルミニウムラミネートシートのパウチ型ケースに内蔵されているパウチ型電池に分類される。電池ケースに内蔵される電極組立体は、正極、負極、及び上記正極と上記負極との間に介在された分離膜の構造からなって充放電が可能な発電素子であって、活物質が塗布された長いシート状の正極と負極の間に分離膜を介在して巻取したゼリーロール型と、所定のサイズの多数の正極と負極を分離膜に介在した状態で順次に積層したスタック型とに分類される。
一方、電池セルの出力と容量を高めるために、多数の電池セルが電気的に連結されてパッケージ化した電池モジュールを形成する。特に、中大型装置には、積層が容易であるという長所により、パウチ型二次電池が多く利用される。
このような電池モジュールは、多数個の電池モジュールがモジュールケース内に収容された構造であり、モジュールケース外部の衝撃又は振動から内部の電池セルを保護するために、モジュールケースと電池セルの間、またはモジュールケース内に収容された電池セルの間に緩衝パッドを介在することになる。
一方、電池モジュールに対する振動解析及び衝撃解析のような動的構造解析のためには、このような緩衝パッドの動的剛性情報が必要である。特に、緩衝パッドは圧縮率によって剛性が異なるため、圧縮率を変えながら動的剛性を測定し得る技術開発が必要であるのが実情である。
したがって、上記のような問題を解決し得る電池セル充放電用のジグの開発が必要であるのが実情である。
本発明は、上記のような課題を解決するために案出されたものであって、電池モジュールに挿入される緩衝パッドの圧縮率による性能を評価し得る緩衝パッド評価用のジグ及びそれを用いた緩衝パッド評価方法を提供することを目的とする。
本発明は、緩衝パッド評価用のジグに関するものであって、上記緩衝パッド評価用のジグは、緩衝パッドの一面に位置して、上記緩衝パッドを加圧するための第１プレートと、上記緩衝パッドの他面に位置して、上記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートと、上記第１プレートと上記第２プレートとの間に位置する磁石部材を含み、上記第1プレートと上記第2プレートのうちの少なくとも何れか一つの縁には上記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部が形成される。
具体的な例において、上記第１プレートと上記第２プレートは磁石に反応する金属素材で構成されて、上記第１プレートと上記第２プレートの面積及びサイズは互いに同一である。
具体的な例において、上記磁石部材は、陥入部に完全に密着されるように、陥入部と接触する部分の形状が陥入部の形状に対応する。
一例において、上記陥入部は、上記第１プレートまたは上記第２プレートの縁の一部領域に形成され、かつプレートの中心部を基準にして互いに対称に形成され得る。
このとき、上記第１プレートまたは上記第２プレートにおいて、陥入部が形成された部分の長さおよび幅は、上記磁石部材の長さおよび幅に対応する。
一例において、上記第１プレートおよび上記第２プレートにそれぞれ、陥入部を形成され得る。
このとき、上記磁石部材の厚さは、上記第１プレートに形成される陥入部の深さ及び第２プレートに形成された陥入部の深さの合計より大きい。
他の一例において、上記第１プレートおよび上記第２プレートのうちのいずれか一つに陥入部が形成され得る。
このとき、上記磁石部材の厚さは、上記陥入部の深さより大きい。
別の一例において、上記陥入部は、第１プレートまたは第２プレートの縁のすべての領域で形成され得る。
このとき、上記第１プレートまたは上記第２プレートにおいて、陥入部が形成された部分の幅は上記磁石部材の幅に対応する。
一方、上記第１プレート、第２プレート及び磁石部材で囲まれた内部空間の厚さは、評価対象となる緩衝パッドの厚さと同一であるか、それより小さくてもよい。
上記第１プレート、第２プレート及び磁石部材で囲まれた内部空間の水平断面積は、評価対象となる緩衝パッドの面積に対応するか、それより大きくてもよい。
また、本発明は、緩衝パッド評価方法を提供する。そこで、上記緩衝パッド評価方法は、上述したような緩衝パッド評価用のジグを準備するステップと、第１プレートと第２プレートとの間に緩衝パッドを介在させ、陥入部に磁石部材を安着させて第１プレートと第２プレートとを締結するステップと、緩衝パッドに対する動的剛性を測定するステップとを含む。
具体的な例において、上記動的剛性を測定するステップは、上記緩衝パッドの圧縮率を異なるようにして、緩衝パッドの圧縮率による動的剛性を測定する過程を含む。
このとき、上記緩衝パッドの圧縮率は上記磁石部材の厚さによって調節され得る。
本発明は、電池モジュールに挿入される緩衝パッドに対して、磁石部材を用いて緩衝パッドの圧縮率を容易に調節することができ、これにより圧縮率による動的剛性を評価することができる。また、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグは簡単な構造を有しており、緩衝パッドの評価時にジグによる影響を最小限に抑えることができる。
以下、本発明について詳細に説明する。その前に、本明細書および特許請求の範囲で使用された用語または単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者が彼自身の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義し得るという原則に立脚して、本発明の技術的思想に合致する意味と概念として解釈されるべきである。
本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、本明細書に記載の特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはそれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはそれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものとして理解されるべきである。また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」あるとする場合は、他の部分の「真上に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。逆に、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「下に」あるとする場合は、他の部分の「真下に」ある場合のみならず、その中間に別の部分がある場合も含む。また、本出願において「上に」配置されるとすることは、上部のみならず下部に配置される場合も含むものであり得る。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、緩衝パッド評価用のジグに関するものであって、上記緩衝パッド評価用のジグは、緩衝パッドの一面に位置して、上記緩衝パッドを加圧するための第１プレートと、 上記緩衝パッドの他面に位置して、上記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートと、上記第１プレートと上記第２プレートとの間に位置する磁石部材とを含み、上記第１プレートと上記第２プレートのうちの少なくともいずれか一つの縁には、上記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部が形成される。
上述したように、電池モジュールにおいてモジュールケース外部の衝撃または振動から内部の電池セルを保護するために、モジュールケースと電池セルとの間、またはモジュールケース内に収容された電池セル間に緩衝パッドを介在することになる。このとき、電池モジュールに対する振動解析及び衝撃解析のような動的構造解析のためには、このような緩衝パッドの動的剛性情報が必要である。
本発明は、電池モジュールに挿入される緩衝パッドに対して、磁石部材を用いて緩衝パッドの圧縮率を容易に調節することができ、これにより圧縮率による動的剛性を評価することができる。また、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグは簡単な構造を有しており、緩衝パッドの評価時にジグによる影響を最小限に抑えることができる。
以下、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグについて詳しく説明する。
図１は、緩衝パッドの形状を示した写真である。
本発明において、評価対象となる緩衝パッドは電池モジュールに挿入され得る。
具体的に、電池モジュールは、内部に多数個の電池セルが収容されている。特に、上記電池セルはパウチ型電池セルであり得る。そして、上記パウチ型電池セルは電極組立体、電解液及びパウチ外装材を備えることができる。ここで、電極組立体は、電極と分離膜の組立体であって、１つ以上の正極板及び１つ以上の負極板が分離膜を間に置いて配置された形態で構成され得る。また、電極組立体の各電極板には電極タブが備えられ、１つ以上の電極タブが電極リードと連結され得る。そして、電極リードは、パウチ外装材の間に介在されて一端が外部に露出され、このように露出された部分が二次電池の電極端子として機能し得る。パウチ外装材は電極組立体と一緒に電解液を内部空間に収容し得る。そして、パウチ外装材は、縁部が熱融着等の方式でシーリングされる形態で構成され得る。パウチ外装材は、上部パウチと下部パウチとで構成され得る。そして、各パウチは、外部絶縁層、金属層および内部接着層を備えて、内部接着層が相互に融着され得る。
このような電池セルの構成については、本願発明が属する技術分野の通常の技術者に自明な事項であるので、より詳細な説明を省略する。そして、本発明に係る電池パックには、本発明の出願時点で公知された多様な電池セルが採用され得る。
このような電池セルは、モジュールケース内に多数個が搭載される。モジュールケースは、機械的強度が高く、熱伝導性に優れた金属材質で形成され得る。
一方、電池モジュールは、使用中に外部から様々な種類の振動および衝撃を受けることがあり得るが、このような振動および衝撃によってモジュールケースの内部に収容された電池セルが損傷されることを防止するために、電池セルとモジュールケースの間または電池セルの間に緩衝パッドが介在されるのである。
図１を参照すると、このような緩衝パッドは、シリコン、ポリウレタン、ＥＰＤＭ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｄｉｅｎｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ）などのような柔らかい弾性材質を含む素材を含み得る。特に、緩衝パッドとしては、ポリウレタンフォームのようなフォームパッドを使用し得る。このような素材は振動に対する吸収性及び圧縮による反発力に優れているので、外部の衝撃及び振動から効果的に電池セルを保護し得る。あわせて、このような緩衝パッドは、電池セルの発熱時に放熱部材として作用し得る。
一方、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグは、緩衝パッドを介在され得る一対の加圧プレートを含む。
具体的に、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグは、緩衝パッドの一面に位置して、上記緩衝パッドを加圧するための第１プレート、及び上記緩衝パッドの他面に位置し、上記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートを含む。
上記第１プレートと第２プレートを構成する素材は、磁石に反応する金属素材で構成され得る。具体的に、上記第１プレートと第２プレートを構成する素材は、鉄、ニッケル、コバルトを含む群から選択される１種であり得、詳細には鉄を使用することができる。
また、上記第１プレート及び第２プレートの面積及び厚さは、評価対象である緩衝パッドの面積及び厚さに応じて適切に設計し得るが、第１プレート及び第２プレートが緩衝パッドと接触する部分の面積は、 緩衝パッドが圧縮されることを考慮して、緩衝パッドの面積より大きいことが好ましい。あわせて、上記第１プレートおよび第２プレートは、ジグの構造を簡素化し、ジグが評価に与える影響を最小限に抑えるために、面積およびサイズが同一であり得る。ここで、プレートの面積及びサイズとは、プレート外周辺の面積及びサイズを意味する。例えば、プレートが長方形の形状である場合、プレートの横長さおよび縦長さは同一であり得る。
一方、上記第１プレートおよび第２プレートは磁石部材によって締結される。すなわち、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグは、別途のブラケット又はボルトのような締結部材無しで磁石を用いてプレートを締結する。そのため、その構造が簡単であり、緩衝パッドの特性評価時にジグの影響を最小限に抑えることができる。また、後述するように、磁石部材の厚さを調節することによって、プレート間の離隔距離を調節し得るので、緩衝パッドの圧縮率を容易に調節することができる。
本発明において、磁石部材は第１プレートと第２プレートとの間に位置し、上記第１プレートと第２プレートの縁には上記磁石部材がア着されるように陥入された陥入部が形成される。より詳細には、上記陥入部は、第１プレートと第２プレートが緩衝パッドと接触する面の縁に形成される。すなわち、上記陥入部は、第１プレートまたは第２プレートの縁端から中央部に向かって所定の幅を有するように陥入された形態である。このように、磁石部材が位置する部分に陥入部を形成することにより、磁石を適切な位置に容易に配置し得る。
上記磁石部材は、陥入部に完全に密着されるように、陥入部と接触する部分の形状が陥入部の形状に対応する。ここで、陥入部と接触する部分の形状が陥入部の形状に対応するということは、陥入された部分の断面形状が磁石部材の断面形状と同一であることを意味する。例えば、磁石部材が直六面体の形状である場合は、陥入部の断面形状又はそれに対応する直六面体の形状であり、磁石部材が円柱の形状である場合は、陥入部又は上記円柱の曲率半径と同一になるように曲面形状で陥入され得る。
一例において、上記陥入部は、上記第１プレートまたは上記第２プレートの縁の一部の領域に形成される。ここで、縁の一部の領域とは、第１プレートまたは第２プレートの周りに沿って形成される縁領域のうちの一部を意味する。このとき、安定的な締結のために、上記陥入部はプレートの中心部を基準にして互いに対称に形成され得る。例えば、第１プレートまたは第２プレートが四角形である場合、陥入部は互いに対向する２辺に形成され得る。
このとき、上記第１プレートまたは第２プレートにおいて、陥入部が形成された部分の長さおよび幅は、上記磁石部材の長さおよび幅に対応する。すなわち、陥入部は、上記磁石部材がプレートに接触する部分のみに形成され得る。そして、陥入部の内壁に磁石部材が密着されるようにすることができる。ただし、これに限定されるものではなく、磁石部材の面積が陥入部の面積より小さいこともあり得る。
一例において、上記第１プレートおよび第２プレートにそれぞれ、陥入部が形成される。すなわち、第１プレートと第２プレートは互いに同じ形状を有することができ、固定ジグは上下対称の構造になる。磁石部材は、第１プレートに形成された陥入部と第２プレートに形成された陥入部との間に介在される。このように、第１プレートと第２プレートを同一形状とすることで、１つの形態のプレートのみを製造し得るので、プレートの製造工程及びプレートの締結構造が簡単になり得る。
このように、第１プレートおよび第２プレートにそれぞれ陥入部が形成される場合、上記磁石部材の厚さは、上記第１プレートに形成される陥入部の深さ及び第２プレートに形成される陥入部の深さの合計より大きいことが好ましい。これは、第１プレートと第２プレートとの間に緩衝パッドが介在され得る空間を設けるためである。後述するように、磁石部材の厚さを調節して第１プレート及び第２プレートの間に形成される空間の厚さを調節することで、緩衝パッドの圧縮率を調節し得る。
ただし、本発明がそれに限定されるものではなく、他の一例において、上記第１プレート及び第２プレートのうちのいずれか一つに陥入部が形成され得る。この場合、陥入部が形成されないプレートは、表面に凹凸が形成されない平坦な形状であり得る。
このように、第１プレートおよび第２プレートのうちのいずれか一つに陥入部が形成される場合、上記磁石部材の厚さは、第１プレートおよび第２プレートのうちのいずれか一つに形成される陥入部の深さより大きいことが好ましい。これは、第１プレートと第２プレートとの間に緩衝パッドが介在され得る空間を設けるためである。後述するように、磁石部材の厚さを調節して第１プレート及び第２プレートの間に形成される空間の厚さを調節することで、緩衝パッドの圧縮率を調節し得る。
他の例において、上記陥入部は、第１プレートまたは第２プレートの縁のすべての領域に形成される。すなわち、上記陥入部は、第１プレートまたは第２プレートの周りに沿って形成される縁領域の全部に形成され得る。このように、プレートの縁の全ての領域に陥入部を形成し、磁石部材を着座させることで、第１プレートと第２プレートとの間の締結力を向上させることができ、評価過程でプレートが磁石部材から分離されることを防止し得る。例えば、第１プレートおよび第２プレートが四角形の形状である場合、陥入部は、第１プレートまたは第２プレートの４個の辺に全て形成され得る。
このとき、第１プレートまたは第２プレートにおいて、陥入部が形成された部分の幅は上記磁石部材の幅に対応し得る。陥入部は、上記磁石部材がプレートに接触する部分のみに形成され得る。そして、陥入部の内壁に磁石部材が密着されるようにし得る。ただし、これに限定されるものではなく、磁石部材の面積が陥入部の面積より小さいこともあり得る。
一方、上述したように、第１プレート、第２プレートおよび磁石部材の間には緩衝パッドが介在され得る空間が形成される。このとき、上記第１プレート、第２プレート及び磁石部材で囲まれた内部空間の厚さは、評価対象となる緩衝パッドの厚さと同じであるか、それより小さくてもよい。これは、緩衝パッドが上記空間内で圧縮され得るようにするためである。内部空間の厚さが緩衝パッドの厚さと等しい場合は、緩衝パッドが圧縮されない状態で緩衝パッドを評価することができ、内部空間の厚さが緩衝パッドの厚さより小さい場合は、緩衝パッドが圧縮された状態で緩衝パッドを評価し得る。
また、上記第１プレート、第２プレート及び磁石部材で囲まれた内部空間の水平断面積は、評価対象となる緩衝パッドの面積に対応するか、それより大きくてもよい。ここで、水平断面積とは、第１プレートと第２プレートの積層方向に垂直な方向における断面積を意味する。このように、第１プレート、第２プレート及び磁石部材で囲まれた内部空間の水平断面積を評価対象となる緩衝パッドの面積に対応するか、それより大きくすることで、緩衝パッドが圧縮されて面積が増加するときに面積が増加された部分を収容し得る。例えば、緩衝パッドおよび第１プレート、第２プレートが四角形の形状である場合、第１プレート、第２プレートおよび磁石部材によって形成される空間の横と縦の長さは、緩衝パッドの横及び縦の長さと同一であるか、それより大きくてもよい。
また、本発明は緩衝パッド評価方法を提供する。そこで、上記緩衝パッドの評価方法は、上述したように緩衝パッド評価用のジグを準備するステップと、第１プレートと第２プレートとの間に緩衝パッドを介在させ、陥入部に磁石部材を安着させて第１プレートと第２プレートとを締結するステップと、緩衝パッドに対する動的剛性を測定するステップとを含む。
まず、先に説明したような緩衝パッド評価用のジグを準備する。上記緩衝パッドは上記緩衝パッドを加圧するための第１プレートと、上記緩衝パッドの他面に配置して上記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートと、上記第１プレートと第２プレートとの間に位置する磁石部材とを含み、上記第１プレートと第２プレートのうちの少なくとも何れか一つの縁には上記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部が形成される。
緩衝パッド評価用のジグが準備されると、第１プレートと第２プレートとの間に緩衝パッドを介在し、陥入部に磁石部材を安着させて第１プレートと第２プレートとを締結する。
次に、緩衝パッドの動的剛性を測定する。動的剛性とは、力学系の任意の地点で単純調和運動に変化し、進行された変位に対する抵抗の程度を意味する。ここで、単純調和運動としては一般的な振動運動などを含む。
緩衝パッドの動的剛性を測定するためには、緩衝パッドに所定の衝撃または振動を印加し、それによる緩衝パッドの各地点での変位の程度および変位に対する抵抗の程度を測定する。このとき、緩衝パッドが地面から干渉されるのを防止するために、緩衝パッドを空中に吊り下げた状態で実験することが好ましい。
あわせて、緩衝パッドの動的剛性は、緩衝パッドの圧縮率によって変わるので、本発明において上記動的剛性を測定するステップは、上記緩衝パッドの圧縮率を異なるようにして、緩衝パッドの圧縮率に応じた動的剛性を測定する過程を含む。
具体的に、上記緩衝パッドの圧縮率は、上記磁石部材の厚さによって調節される。例えば、磁石の厚さを小さくして、第１プレート、第２プレートおよび磁石部材の間に形成された内部空間の厚さを薄くすることで、緩衝パッドの圧縮率を大きくし得る。また、磁石の厚さを大きくして、第１プレート、第２プレートおよび磁石部材の間に形成された内部空間の厚さを大きくすることで、緩衝パッドの圧縮率を小さくし得る。すなわち、本発明は、緩衝パッドが圧縮された状態で動的剛性の測定が可能である。
このように、本発明は、電池モジュールに挿入される緩衝パッドに対して、磁石部材を用いて緩衝パッドの圧縮率を容易に調節することができ、これにより、圧縮率に応じた動的剛性を評価することができる。また、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグは簡単な構造を有しており、緩衝パッドの評価時にジグによる影響を最小限に抑えることができる。
本発明は、多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することができる。そこで、特定の実施形態を図面に例示し、本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を包含するものとして理解されるべきである。
第１実施形態
図２は、本発明の一実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグの構造を示した分解斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグが組み立てられた様子を示した斜視図である。図4は、本発明の一実施形態に係る緩衝パッド用のジグに緩衝パッドが締結された形状を示した模式図である。
図２は、本発明の一実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグの構造を示した分解斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグが組み立てられた様子を示した斜視図である。図4は、本発明の一実施形態に係る緩衝パッド用のジグに緩衝パッドが締結された形状を示した模式図である。
図２～図４を参照すると、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグ１０は、緩衝パッド１５の一面に位置して、上記緩衝パッド１５を加圧するための第１プレート１１と、上記緩衝パッド１５の他面に位置して、上記緩衝パッド１５を他面から加圧するための第２プレート１２と、上記第１プレート１１と上記第２プレート１２との間に位置する磁石部材１３とを含む。上記第１プレート１１と上記第２プレート１２は、磁石に反応する金属素材で構成され得る。
上記第１プレート１１と上記第２プレート１２との間には、上記第１プレート１１と上記第２プレート１２とを締結するための磁石部材１３が位置する。また、上記第１プレート１１と上記第２プレート１２のうちの少なくとも何れか一つの縁には、上記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部１４が形成される。
上記磁石部材１３は、陥入部１４に完全に密着されるように、陥入部１４と接触する部分の形状が陥入部１４の形状に対応する。図２～図４では、磁石部材１３の断面が四角形の形状であり、これにより、陥入部１４の断面の形状もそれに対応するように四角形の形状であることを図示した。
上記陥入部１４は、上記第１プレート１１または上記第２プレート１２の縁の一部の領域に形成される。あわせて、上記陥入部１４は、第１プレート１１および第２プレート１２にそれぞれ形成される。図２及び図３において、上記陥入部１４は、四角形の形状を有する第１プレート１１及び第２プレート１２の４つの辺のうちに対向する２つの辺に形成される。このとき、第１プレート１１または第２プレート１２において、陥入部１４が形成された部分の長さｌ１および幅ｗ１は、上記磁石部材１３の長さｌ２および幅ｗ２に対応する。また、第１プレート１１と第２プレート１２との間に緩衝パッド１５が介在され得る空間を設けるために、上記磁石部材１３の厚さｔは、上記第１プレート１１に形成される陥入部１４の深さｈ１及び第２プレート１２に形成される陥入部１４の深さｈ２の合計より大きい。
一方、図４を参照すると、緩衝パッド１５は、第１プレート１１、第２プレート１２および磁石部材１３の間の内部空間に介在される。このとき、上記内部空間の厚さは、評価対象となる緩衝パッド１５の厚さと同じであるかそれより小さくてもよい。そして、上記内部空間の水平断面積は緩衝パッド１５の面積に対応するかそれより大きくてもよい。
第２実施形態
図５は、本発明の他の実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグの構造を示した分解斜視図であり、図６は、本発明の他の実施形態に係る緩衝パッド用のジグに緩衝パッドが締結された形状を示した模式図である。
図５は、本発明の他の実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグの構造を示した分解斜視図であり、図６は、本発明の他の実施形態に係る緩衝パッド用のジグに緩衝パッドが締結された形状を示した模式図である。
図５及び図６を参照すると、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグ２０は、緩衝パッド２５の一面に位置して、上記緩衝パッド２５を加圧するための第１プレート２１と、上記緩衝パッド２５の他面に位置して、上記緩衝パッド２５を他面から加圧するための第２プレート２２と、上記第１プレート２１と上記第２プレート２２との間に位置する磁石部材２３とを含む。また、上記第１プレート２１と上記第２プレート２２のうちの少なくともいずれか一つの縁には、上記磁石部材２３が安着されるように陥入された陥入部２４が形成される。
図５および図６を参照すると、上記陥入部２４は、上記第１プレート２１または第２プレート２２の縁の一部の領域に形成され、例えば、上記陥入部２４は四角形の形状を有する第１プレート２１の辺のうち、対向する２つの辺に形成される。あわせて、上記陥入部２４は、第１プレート２１および第２プレート２２のうちのいずれか一つに形成される。図５および図６においては、第１プレート２１のみに陥入部２４が形成されると図示した。この場合、第１プレート２１と第２プレート２２との間に緩衝パッド２５が介在され得る空間を設けるために、上記磁石部材２３の厚さｔは第１プレート２１に形成される陥入部２４の深さｈより大きくてもよい。
また、図６を参照すると、緩衝パッド２５は、第１プレート２１、第２プレート２２および磁石部材２３の間の内部空間に介在される。このとき、上記内部空間の厚さは評価対象となる緩衝パッド２５の厚さと同じであるか、それより小さくてもよい。そして、上記内部空間の水平断面積は緩衝パッド２５の面積に対応するか、それより大きくてもよい。
第３実施形態
図７は、本発明の別の実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグの構造を示した分解斜視図である。
図７は、本発明の別の実施形態に係る緩衝パッド評価用のジグの構造を示した分解斜視図である。
図７を参照すると、本発明に係る緩衝パッド評価用のジグ３０は、緩衝パッド（図示せず）の一面に位置して、緩衝パッドを加圧するための第１プレート３１と、上記緩衝パッドの他面に位置して、上記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレート３２と、上記第１プレート３１と第２プレート３２との間に位置する磁石部材３３とを含む。また、上記第１プレート３１と第２プレート３２のうちの少なくともいずれか一つの縁には、上記磁石部材３３が安着されるように陥入された陥入部３４が形成される。
図７を参照すると、上記陥入部３４は、上記第１プレート３１または上記第２プレート３２の縁の全ての領域に形成され、例えば、上記陥入部３４は四角形の形状を有する第１プレート３１及び第２プレート３２の４つの辺に全て形成される。また、図７には、陥入部３４が第１プレート３１および第２プレート３２にそれぞれ、形成されることを図示した。
図７を参照すると、上記磁石部材３３は、陥入された全ての領域に安着されるように構成され、一体型として形成されてもよい。そして、図７のように、領域に複数個の磁石部材に分けて安着され得る。このとき、上記第１プレート３１および第２プレート３２において、陥入部３４が形成された部分の幅は、上記磁石部材３３の幅に対応する。
第４実施形態
図８は、本発明に係る緩衝パッド評価方法の手順を示したフローチャートである。
図８は、本発明に係る緩衝パッド評価方法の手順を示したフローチャートである。
図８を参照すると、上記緩衝パッド評価方法は、上述したような緩衝パッド評価用のジグを準備するステップ（Ｓ１０）と、第１プレートと第２プレートとの間に緩衝パッドを介在し、陥入部に磁石部材を安着させて第１プレートと第２プレートとを締結するステップ（Ｓ２０）と、緩衝パッドに対する動的剛性を測定するステップ（Ｓ３０）とを含む。
図９は、本発明に係る緩衝パッド評価方法において、パッドの圧縮率を調節する過程を示した概略図である。
図９を参照すると、緩衝パッド１５は、緩衝パッド評価用のジグ１０を構成する第１プレート１１及び第２プレート１２の間の空間に介在される。次に、陥入部１４上に磁石部材１３を安着させると、磁石部材１３が第１プレート１１および第２プレート１２に引力を加えることで緩衝パッド１５が圧縮される。この状態で緩衝パッド評価用のジグ１０を空中に吊り下げて緩衝パッド１５の動的剛性を測定することになる。
このとき、上記動的剛性を測定するステップは、上記緩衝パッド１５の圧縮率を異なるようにして、緩衝パッド１５の圧縮率に応じた動的剛性を測定する過程を含む。
具体的に、図９を参照すると、圧縮率は上記磁石部材１３の厚さによって調節される。図９の（ａ）の場合は磁石部材１３の厚さｔ１を小さくして緩衝パッド１５の圧縮率を大きく調節したことを示しており、（ｂ）の場合は磁石部材１３の厚さｔ２を大きくすることで、緩衝パッド１５の圧縮率を小さく調節したことを示した。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されることではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。
一方、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は説明の便宜のためのものであって、対象となる物の位置や観察者の位置などによって変わり得ることは自明である。
１０ ジグ
１１ 第１プレート
１２ 第２プレート
１３ 磁石部材
１４ 陥入部
１５ 緩衝パッド
２０ ジグ
２１ 第１プレート
２２ 第２プレート
２３ 磁石部材
２４ 陥入部
２５ 緩衝パッド
３０ ジグ
３１ 第１プレート
３２ 第２プレート
３３ 磁石部材
３４ 陥入部
１１ 第１プレート
１２ 第２プレート
１３ 磁石部材
１４ 陥入部
１５ 緩衝パッド
２０ ジグ
２１ 第１プレート
２２ 第２プレート
２３ 磁石部材
２４ 陥入部
２５ 緩衝パッド
３０ ジグ
３１ 第１プレート
３２ 第２プレート
３３ 磁石部材
３４ 陥入部
Claims (15)
- 緩衝パッドの圧縮率による性能を評価するための緩衝パッド評価用のジグにおいて、
前記緩衝パッドの一面に位置して前記緩衝パッドを加圧するための第１プレートと、
前記緩衝パッドの他面に位置して前記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートと、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に位置する磁石部材とを含み、
前記第１プレートと前記第２プレートのうちの少なくともいずれか一つの縁には、前記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部が形成され、
前記第１プレート、前記第２プレートおよび前記磁石部材で囲まれた内部空間の厚さは、評価対象となる前記緩衝パッドの厚さより小さい、緩衝パッド評価用のジグ。 - 緩衝パッド評価用のジグにおいて、
緩衝パッドの一面に位置して前記緩衝パッドを加圧するための第１プレートと、
前記緩衝パッドの他面に位置して前記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートと、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に位置する磁石部材とを含み、
前記第１プレートと前記第２プレートのうちの少なくともいずれか一つの縁には、前記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部が形成され、
前記第１プレートと前記第２プレートは磁石に反応する金属素材で構成され、前記第１プレートと前記第２プレートの面積及びサイズは互いに同一である、緩衝パッド評価用のジグ。 - 前記磁石部材は、前記陥入部に完全に密着されるように、前記陥入部と接触する部分の形状が前記陥入部の形状に対応する、請求項１又は２に記載の緩衝パッド評価用のジグ。
- 前記陥入部は、前記第１プレート又は前記第２プレートの縁の一部の領域に形成され、かつプレートの中心部を基準にして互いに対称に形成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の緩衝パッド評価用のジグ。
- 前記第１プレート又は前記第２プレートにおいて、
前記陥入部が形成された部分の長さ及び幅は、前記磁石部材の長さ及び幅に対応する、請求項４に記載の緩衝パッド評価用のジグ。 - 前記第１プレート及び前記第２プレートにそれぞれ、前記陥入部が形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の緩衝パッド評価用のジグ。
- 前記磁石部材の厚さは、
前記第１プレートに形成される前記陥入部の深さ及び前記第２プレートに形成される前記陥入部の深さの合計より大きい、請求項６に記載の緩衝パッド評価用のジグ。 - 緩衝パッド評価用のジグにおいて、
緩衝パッドの一面に位置して前記緩衝パッドを加圧するための第１プレートと、
前記緩衝パッドの他面に位置して前記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートと、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に位置する磁石部材とを含み、
前記第１プレートと前記第２プレートのうちの少なくともいずれか一つの縁には、前記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部が形成され、
前記第１プレート及び前記第２プレートのうちの何れか一つに前記陥入部が形成される、緩衝パッド評価用のジグ。 - 前記磁石部材の厚さは、前記陥入部の深さより大きい、請求項８に記載の緩衝パッド評価用のジグ。
- 前記陥入部は、前記第１プレート又は前記第２プレートの縁の全ての領域に形成される、請求項１から５のいずれか一項に記載の緩衝パッド評価用のジグ。
- 前記第１プレート又は前記第２プレートにおいて、
前記陥入部が形成された部分の幅は、前記磁石部材の幅に対応する、請求項１０に記載の緩衝パッド評価用のジグ。 - 前記第１プレート、前記第２プレートおよび前記磁石部材で囲まれた内部空間の水平断面積は、評価対象となる前記緩衝パッドの面積に対応するか、それより大きい、請求項１から１１のいずれか一項に記載の緩衝パッド評価用のジグ。
- 緩衝パッド評価用のジグを準備するステップであって、前記緩衝パッド評価用のジグが、
緩衝パッドの一面に位置して前記緩衝パッドを加圧するための第１プレートと、
前記緩衝パッドの他面に位置して前記緩衝パッドを他面から加圧するための第２プレートと、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に位置する磁石部材とを含み、
前記第１プレートと前記第２プレートのうちの少なくともいずれか一つの縁には、前記磁石部材が安着されるように陥入された陥入部が形成される、ステップと、
前記第１プレートと前記第２プレートとの間に前記緩衝パッドを介在させ、前記陥入部に前記磁石部材を安着させて前記第１プレートと前記第２プレートとを締結するステップと、
前記緩衝パッドに対する動的剛性を測定するステップとを含む、緩衝パッド評価方法。 - 前記動的剛性を測定するステップは、
前記緩衝パッドの圧縮率を異なるようにして、前記緩衝パッドの圧縮率による動的剛性を測定する過程を含む、請求項１３に記載の緩衝パッド評価方法。 - 前記緩衝パッドの圧縮率は、前記磁石部材の厚さによって調節される、請求項１４に記載の緩衝パッド評価方法。
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