KR101274269B1 - Load cell for measuring axial force of axial member - Google Patents
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Abstract
축부재 하중 측정용 로드 셀이 개시된다. 축부재에 작용하는 하중을 측정하기 위한 로드 셀로서, 외주를 따라 일면과 타면으로 관통하는 복수의 관통홀이 형성되며, 중앙부에 상기 축부재가 관통하는 중공부가 형성되는 고리 형상의 하우징과; 일단이 상기 하우징 일면에서 돌출되고 타단이 상기 하우징의 타면에서 돌출되도록 상기 복수의 관통홀에 각각 삽입되며, 단면 크기가 상기 관통홀의 단면 크기 보다 작은 복수의 탄성체와; 상기 탄성체에 부착되어 상기 탄성체의 길이 방향의 변위를 측정하는 변형 게이지; 및 상기 관통홀의 내면과 상기 탄성체의 외주가 이격되도록 상기 관통홀의 내면과 상기 탄성체의 외주 사이에 개재되는 스페이셔를 포함하는 축부재 하중 측정용 로드 셀은, 축부재에 편심하중이 작용하더라도 축부재에 작용하는 축하중을 정밀하게 측정할 수 있고, 축부재의 단면에 작용하는 편심하중을 정밀하게 측정할 수 있다.A load cell for measuring an axial member load is disclosed. 1. A load cell for measuring a load acting on a shaft member, the load cell comprising: an annular housing having a plurality of through holes passing through one surface and the other surface along an outer periphery thereof and having a hollow portion through which the shaft member passes; A plurality of elastic bodies each having one end protruding from one surface of the housing and the other end being inserted into the plurality of through holes so as to protrude from the other surface of the housing and having a sectional size smaller than a sectional size of the through hole; A strain gauge attached to the elastic body to measure displacement in the longitudinal direction of the elastic body; And a spacer interposed between the inner surface of the through hole and the outer periphery of the elastic body such that the inner surface of the through hole and the outer periphery of the elastic body are spaced apart from each other. Even when an eccentric load acts on the shaft member, It is possible to precisely measure the eccentric load acting on the end face of the shaft member.
Description
본 발명은 축부재 하중 측정용 로드 셀에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 축부재에 편심하중이 작용하더라도 축부재에 작용하는 축하중을 정밀하게 측정할 수 있고, 축부재의 단면에 작용하는 편심하중을 정밀하게 측정할 수 있는 축부재 하중 측정용 로드 셀에 관한 것이다.
The present invention relates to a load cell for measuring shaft member load. More specifically, the present invention relates to a shaft load measuring load capable of precisely measuring an axial load acting on a shaft member even when an eccentric load acts on the shaft member, and accurately measuring an eccentric load acting on an end surface of the shaft member Cell.
일방향으로 길고 선형이루는 축부재는 축방향으로 압축력과 인장력을 받게 되는데, 이러한 축부재에 작용하는 하중을 측정하기 위해서는 중앙부에 축부재가 관통하는 중공부가 형성된 고리 형상의 로드 셀이 이용된다.In order to measure a load acting on the shaft member, an annular rod cell having a hollow portion through which the shaft member passes is used.
이러한 로드 셀은 일본 공개특허공개공보 특개2004-125587호에 개시되어 있다.Such a load cell is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-125587.
도 1은 종래 기술에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀을 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 (A)는 종래 기술에 따른 로드 셀의 평면도이며, 도 1의 (B)는 Ad-A0 단면과 A2-A0단면을 나타낸다. 종래 기술에 따른 로드 셀(100)은, 양단에 링 상의 플랜지(flange)부(111)가 형성되는 중공상의 원통부(112)를 가지며, 축방향으로 가해지는 하중에 의하여 스트레인(strain)이 발생하는 탄성체(110)와, 외주를 따라 120각도 간격으로 탄성체(110)의 원통부(112)의 외주면에 부착되는 3개의 스트레인 게이지(strain gauge) 및 탄성체(110)의 외주면을 커버하는 커버(170)로 구성된다.1 is a view for explaining a load cell for measuring shaft member load according to the prior art. Fig. 1 (A) is a plan view of a load cell according to the prior art, and Fig. 1 (B) shows an Ad-A0 cross section and an A2-A0 cross section. The
탄성체(110)의 중공부에는 어스 앵커(earth anchor)나 록 앵커(lock anchor) 등의 축부재가 관통하고 축부재의 단부에 가압부가 부착되어 가압부가 탄성체(110)의 플랜지부(111)에 하중을 가하게 된다. 이에 따라 탄성체(110)가 변형되고, 3개의 스트레인 게이지가 탄성체(110)의 변형률을 각각 측정하여 그 평균값으로 축부재에 작용하는 작용하중을 산출하게 된다. A shaft member such as an earth anchor or a lock anchor is passed through the hollow portion of the
그러나, 종래 기술에 따른 로드 셀은 여러 개의 스트레인 게이지가 하나의 탄성체에 부착되어 있어, 축부재에 편심하중이 작용하는 경우 각 스트레인 게이지가 위치하는 곳에 대해 점하중으로 작용하지 못하고 하중이 분산되어 스트레인 게이지의 측정값이 서로 영향을 받아 축부재에 작용하는 하중을 정밀하게 측정할 수 없다는 문제점이 있다.However, since the load cell according to the related art has a plurality of strain gauges attached to one elastic body, when the eccentric load acts on the shaft member, the load cell does not act as a point load where the strain gauges are located, There is a problem that the measurement values of the gauge are mutually influenced and the load acting on the shaft member can not be accurately measured.
또한, 축부재의 단면이 커서 축부재의 단면에 작용하는 편심하중을 측정하여야 하는 경우 하나의 탄성체로 인해 하중이 분산되어 정확한 편심하중을 측정할 수 없다는 문제점이 있다.
In addition, when the end surface of the shaft member is large and the eccentric load acting on the end surface of the shaft member is to be measured, there is a problem that the load is dispersed due to one elastic body and the accurate eccentric load can not be measured.
본 발명은 축부재에 편심하중이 작용하더라도 축부재에 작용하는 축하중을 정밀하게 측정할 수 있는 축부재 하중 측정용 로드 셀을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a load cell for shaft member load measurement capable of precisely measuring an axial load acting on a shaft member even when an eccentric load acts on the shaft member.
또한, 축부재의 단면에 작용하는 편심하중을 정밀하게 측정할 수 있는 축부재 하중 측정용 로드 셀을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a load cell for measuring an axial member load capable of precisely measuring an eccentric load acting on an end surface of a shaft member.
본 발명의 일 측면에 따르면, 축부재에 작용하는 하중을 측정하기 위한 로드 셀로서, 외주를 따라 일면에서 타면으로 관통하는 복수의 관통홀이 형성되며, 중앙부에 상기 축부재가 관통하는 중공부가 형성되는 고리 형상의 하우징과; 일단이 상기 하우징의 일면에서 돌출되고 타단이 상기 하우징의 타면에서 돌출되도록 상기 복수의 관통홀에 각각 삽입되며, 단면 크기가 상기 관통홀의 단면 크기 보다 작은 복수의 탄성체와; 상기 탄성체에 부착되어 상기 탄성체의 길이 방향의 변형을 측정하는 변형게이지; 및 상기 관통홀의 내면과 상기 탄성체의 외주면이 이격되도록 상기 관통홀의 내면과 상기 탄성체의 외주면 사이에 개재되는 스페이셔를 포함하는 축부재 하중 측정용 로드 셀이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a load cell for measuring a load acting on a shaft member, the load cell comprising: a plurality of through holes penetrating from one surface to the other surface along an outer periphery thereof; Shaped housing; A plurality of elastic bodies each having one end protruding from one surface of the housing and the other end being inserted into the plurality of through holes so as to protrude from the other surface of the housing and having a sectional size smaller than a sectional size of the through hole; A strain gauge attached to the elastic body to measure strain in the longitudinal direction of the elastic body; And a spacer interposed between an inner surface of the through hole and an outer peripheral surface of the elastic body such that an inner surface of the through hole and an outer surface of the elastic body are spaced apart from each other.
상기 스페이셔는, 상기 탄성체의 일단부 및 타단부가 각각 삽입되는 탄성링을 포함할 수 있다.The spacer may include an elastic ring into which one end and the other end of the elastic body are respectively inserted.
상기 고리 형상의 하우징은, 복수 개로 분절될 수 있다.The annular housing may be divided into a plurality of parts.
상기 고리 형상의 하우징은, 일단에서 마주하는 타단으로 분절되어 형성되는 한 쌍의 반고리 형상의 하우징을 포함하되, 상기 한 쌍의 반고리 형상의 하우징은 마주하는 양단이 서로 체결되어 상기 고리 형상의 하우징을 형성할 수 있다.The annular housing includes a pair of semicylindrical housings formed by being separated from each other at opposite ends of the semicylindrical housing, wherein the opposite ends of the semicylindrical housing are coupled with each other to form the annular housing .
상기 중공부의 중심과 서로 인접하는 관통홀의 중심이 형성하는 각도가 동일하도록 상기 복수의 관통홀은 상기 중공부의 중심으로 방사상으로 형성될 수 있다.
The plurality of through holes may be radially formed at the center of the hollow portion so that the center of the hollow portion and the center of the through holes adjacent to each other have the same angle.
본 발명의 실시예에 따르면, 축부재에 편심하중이 작용하더라도 축부재에 작용하는 축하중을 정밀하게 측정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, even if an eccentric load is applied to the shaft member, the axial load acting on the shaft member can be accurately measured.
또한, 축부재의 단면에 작용하는 편심하중을 정밀하게 측정할 수 있다.
Further, the eccentric load acting on the end surface of the shaft member can be precisely measured.
도 1은 종래 기술에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 평면도.
도 4는 도 3의 A-A'선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 가압 플레이트의 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 사용상태도.1 is a view for explaining a load cell for measuring an axial member load according to the prior art;
2 is a perspective view of a load cell for measuring shaft member load according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a load cell for measuring axial member load according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 3;
5 is a plan view of a pressing plate of a load cell for measuring axial member load according to an embodiment of the present invention.
6 is a use state view of a load cell for measuring an axial member load according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, an embodiment of a load cell for measuring shaft member load according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals designate like or corresponding components A duplicate description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 평면도이며, 도 4는 도 3의 A-A'선에 따른 단면도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 가압 플레이트의 평면도이다. 3 is a plan view of a load cell for measuring shaft member load according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the load cell for measuring shaft member load according to an embodiment of the present invention. A-A 'of Fig. 5 is a plan view of a pressing plate of a load cell for measuring axial member load according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 축부재 하중 측정용 로드 셀(10), 중공부(11), 하우징(12), 축부재(13), 관통홀(14), 탄성링(15), 탄성체(16), 체결홀(17), 체결판(18), 변형 게이지(19), 체결볼트(22), 고리홈(25), 함입홈(26), 가압플레이트(28)가 도시되어 있다.2 to 5, a
본 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀(10)은, 축부재(13)에 작용하는 하중을 측정하기 위한 로드 셀(10)으로서, 외주를 따라 일면과 타면으로 관통하는 복수의 관통홀(14)이 형성되며, 중앙부에 상기 축부재(13)가 관통하는 중공부(11)가 형성되는 고리 형상의 하우징과; 일단이 상기 하우징 일면에서 돌출되고 타단이 상기 하우징의 타면에서 돌출되도록 상기 복수의 관통홀(14)에 각각 삽입되며, 단면 크기가 상기 관통홀(14)의 단면 크기 보다 작은 복수의 탄성체(16)와; 상기 탄성체(16)에 부착되어 상기 탄성체(16)의 길이 방향의 변위를 측정하는 변형 게이지(19); 및 상기 관통홀(14)의 내면과 상기 탄성체(16)의 외주가 이격되도록 상기 관통홀(14)의 내면과 상기 탄성체(16)의 외주 사이에 개재되는 스페이셔를 포함하여, 축부재(13)에 편심하중이 작용하더라도 축부재(13)에 작용하는 축하중을 정밀하게 측정할 수 있고, 축부재(13)의 단면에 작용하는 편심하중을 정밀하게 측정할 수 있다.The
축부재(13)는 일방향으로 긴 선형의 부재로서, 콘크리트 말뚝, 구조용 강재, 강봉, 케이블, 와이어 등을 포함한다. The
축부재(13)에 작용하는 하중을 측정하는 경우 일반적으로 축부재(13)의 길이 방향으로 작용하는 압축력이나 인장력을 측정하게 되나, 축부재(13)의 단면이 큰 경우에는 단면에 작용하는 편심하중을 측정할 수도 있다.When the load acting on the
고리 형상의 하우징은 복수 개로 분절될 수 있다. 이미 시공되어 있는 축부재(13)의 경우, 축부재(13)가 폐합된 중공부(11)에 관통되도록 하우징을 축부재(13)에 설치하는 것이 용이하지 않으므로 고리 형상의 하우징을 분절시켜 축부재(13)의 측단에서 설치할 수 있도록 하기 위함이다. 분절된 하우징(12)의 각 단부가 서로 대향하도록 배치하면 고리 형상의 하우징이 형성된다.The annular housing can be divided into a plurality of parts. It is not easy to install the housing on the
본 실시예에서는 일단에서 마주하는 타단으로 분절되어 형성되는 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)을 중심으로 설명하기로 한다.In the present embodiment, a
한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)은 마주하는 양단이 서로 체결되어 고리 형상의 하우징으로 형성될 수 있다. The
하우징(12)에는, 그 외주를 따라 일면과 타면으로 관통하는 복수의 관통홀(14)이 형성되며, 중앙부에 축부재(13)가 관통하는 중공부(11)가 형성된다. 하우징(12)의 중공부(11)를 통해 축부재(13)가 관통하도록 배치되며 하우징(12)의 외주를 따라 형성된 복수의 관통홀(14)에는 후술할 탄성체(16)가 삽입된다.The
하우징(12)의 중공부(11)는 축부재(13)의 단면 형상에 상응하는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 사각형 형상의 축부재의 경우 중공부(11)는 그 형상에 상응하여 사각형 형상을 이룰 수 있다.The
관통홀(14)은, 중공부(11)의 중심과 서로 인접하는 관통홀(14)의 중심이 형성하는 각도가 동일하도록 중공부(11)의 중심으로 방사상으로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 관통홀(14)이 일정 간격으로 이격되도록 하우징(12)의 외주를 따라 형성되고 각 관통홀(14)에는 후술할 탄성체(16)가 삽입되는 것이다.The through
한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)의 마주하는 양단을 서로 체결하기 위해 체결판(18)을 사용할 수 있다. 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)의 마주하는 양단이 서로 접하도록 한 상태에서, 하우징(12)의 마주하는 양단의 외주면에 각각 접하도록 체결판(18)을 배치하고, 체결판(18)의 체결홀(17)을 통하여 체결볼트(22)을 나사결합하여 체결판(18)을 매개로 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)의 마주하는 양단을 서로 체결할 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)은 마주하는 양단이 서로 체결되어 고리 형상의 하우징으로 형성될 수 있다. A
한편, 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)의 서로 대향하는 일단은 힌지부에 의해 서로 힌지결합되도록 하고, 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)의 서로 대향하는 타단은 체결수단에 의해 서로 체결되도록 하여 고리 형상의 하우징을 형성하는 것도 가능하다.On the other hand, one ends of the pair of housing-
탄성체(16)는, 일단이 하우징(12)의 일면에서 돌출되고 타단이 하우징(12)의 타면에서 돌출되도록 복수의 관통홀(14)에 각각 삽입되며, 단면 크기가 관통홀(14)의 단면 크기 보다 작게 형성된다.The
탄성체(16)는 축부재(13)에 하중이 작용하는 경우 축부재(13)의 하중이 직접 작용하는 곳으로, 축부재(13)에 하중이 작용하면 신축되어 변형이 발생하며 이러한 변형을 후술할 변형 게이지(19)가 측정하게 된다. 탄성체(16)로는 강재가 사용될 수 있다. The
탄성체(16)는 외주를 따라 함입부가 형성된 장구형상으로 형성될 수 있다. 함입부의 저면에는 변형 게이지(19)가 부착된다. 하우징(12)의 중공부(11) 내면과 함입부에 의해 공간부가 형성되며 공간부는 변형 게이지(19)에서 연장되는 전선의 통로를 제공할 수 있다.The
탄성체(16)의 일단과 타단은 하우징(12)의 일면과 타면에서 각각 돌출되어 축부재(13)에 작용하는 하중이 직접 탄성체(16)에 전달되도록 구성된다. 축부재(13)의 작용하는 하중이 하우징(12)에 전달되는 경우 인접한 탄성체(16)에 하중이 분산될 수 있으므로 탄성체(16)의 일단과 타단을 하우징(12)의 일면과 타면에서 돌출되도록 하여 축부재(13)에 작용하는 하중이 직접 탄성체(16)에 전달되도록 하기 위함이다. One end and the other end of the
그리고, 탄성체(16)가 압축을 받아 탄성체(16)의 단면이 증가되거나 탄성체(16)에 편심으로 하중이 작용하는 경우 탄성체(16)가 하우징(12)에 접촉되어 탄성체(16)에 작용하는 하중이 하우징(12)에 전달될 수 있으므로 이러한 하중 전달을 방지하기 위해 탄성체(16)의 가장 큰 단면의 크기는 관통홀(14)의 단면 크기 보다 작게 형성된다. When the cross section of the
이와 같이, 탄성체(16)의 일단과 타단을 하우징(12)의 일면과 타면에서 각각 돌출되도록 하고, 탄성체(16)의 단면 크기를 관통홀(14)의 단면 크기 보다 작게 함으로써, 인접한 탄성체(16)에 하중이 분산되지 않고 각 탄성체(16)에 대해 점하중으로 작용하도록 하고, 각각의 탄성체(16)가 하우징(12)에 대해 독립적으로 거동하도록 하여 축부재(13)에 작용하는 하중을 보다 정밀하게 측정할 수 있다.As described above, one end and the other end of the
변형 게이지(19)는 탄성체(16)에 부착되어 탄성체(16)의 길이 방향의 변형을 측정한다. 변형 게이지(19)는 전기 저항식 스트레인 게이지, 진동형식 스트레인 게이지 등 탄성체(16)의 변형을 측정할 수 있는 것이면 어느 것이 가능하다. The
본 실시예에서는 전기 저항식 변형 게이지(19)가 탄성체(16)에 부착된 형태를 제시한다. 전기 저항식 변형 게이지(19)는 탄성체(16)의 함입부 저면에 탄성체(16)와 일체로 거동하도록 부착되어 있고, 탄성체(16)의 탄성변형에 따라 저항이 달라지고 이러한 저항 변화를 이용하여 하중을 측정하게 된다.In this embodiment, the electric resistance
스페이셔는 관통홀(14)의 내면과 탄성체(16)의 외주가 이격되도록 관통홀(14)의 내면과 탄성체(16)의 외주 사이에 개재된다. 스페이셔는 탄성체(16)가 압축을 받아 탄성체(16)의 단면이 증가되거나 탄성체(16)에 편심으로 하중이 작용하는 경우 탄성체(16)의 측방 변형을 흡수하여 탄성체(16)에 작용하는 하중이 하우징(12)에 전달 되는 것을 방지한다.The spacer is interposed between the inner surface of the through
스페이셔는 변형을 흡수할 수 있는 탄성물질로서 고무나 스펀지 등으로 제작될 수 있다. 스페이셔는 패드형태로 제작되거나 본 실시예에서와 같이 링 형태로 제작될 수 있다. Spacers can be made of rubber, sponge or the like as an elastic material capable of absorbing deformation. The spacer may be formed in the form of a pad or in the form of a ring as in the present embodiment.
본 실시예에서는, 탄성체(16)의 일단부와 타단부 각각에 외주를 따라 고리홈(25)을 형성하고, 스페이셔로서 고리홈(25)에 삽입되는 탄성링(15)을 사용한 형태를 제시한다. 탄성링(15)은 원형 단면을 갖는 링 형태로 제작될 수 있다. 탄성링(15)이 탄성체(16)의 일단부와 타단부에 설치됨으로써, 하우징(12)의 중공부(11) 내면과 함입부가 형성하는 공간부 내부에 먼지 등의 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있다.In this embodiment, an
가압플레이트(28)는 하우징(12)의 일면 또는 타면 상에 배치되어 탄성체(16)를 가압한다. 축부재(13)가 그 외주을 따라 배치되어 있는 탄성체(16)에 하중을 전달하기 위해서는 축부재(13)의 외주에서 돌출되는 가압부(도 6의 지지너트(30) 참조)가 존재하여야 하는데, 가압부의 크기 작아 탄성체(16)에 하중을 전달하지 못하는 경우 축부재(13)의 가압부와 탄성체(16)의 일단 또는 타단 사이에 가압플레이트(28)를 배치하여 축부재(13)에 작용하는 하중이 탄성체(16)에 전달되도록 할 수 있다. The
한편, 축부재(13)의 가압부와 탄성체(16)가 이격되는 경우, 가압플레이트(28)를 복수로 적층하여 탄성체(16)와 축부재(13)의 가압부 간의 간격을 메워 가압부의 하중이 탄성체(16)에 전달되도록 할 수 있다.On the other hand, when the pressing portion of the
도 5는 본 실시예에 따른 가압플레이트(28)의 평면을 나타낸 도면으로, 본 실시예에서는 축부재(13)가 삽입되도록 원형 판에 축부재(13)의 단면 크기에 상응하는 함입홈(26)을 형성하고 축부재(13)의 측단에서 가압플레이트(28)를 삽입할 수 있도록 하였다. 이외에 분절된 하우징(12)의 형상에 상응하게 가압플레이트(28)를 제작하는 것도 가능하다. 예를 들면, 본 실시예에서는 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)을 제시하고 있는데 가압플레이트(28)도 이에 상응하게 한 쌍의 반고리 형태로 제작하여 각각의 반고리 형상의 하우징(12)에 상응하게 한 쌍의 반고리 형태의 가압플레이트(28)를 각각 배치하는 것도 가능하다.5 is a plan view of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀의 사용상태도이다. 도 6을 참조하면, 축부재 하중 측정용 로드 셀(10), 중공부(11), 하우징(12), 축부재(13), 탄성체(16), 체결판(18), 가압플레이트(28), 고정블록(30), 연결고리(34), 지지부재(36), 중량체(38)가 도시되어 있다.6 is a use state diagram of a load cell for measuring an axial member load according to an embodiment of the present invention. 6, the
축부재(13)의 일단에는 연결고리(34)를 통하여 중량이 큰 중량체(38)가 매달려 있고, 축부재(13)의 타단은 지지부재(36)를 관통하여 그 단부에는 고정블록(30)이 결합되어있다. 이에 따라 고정블록(30)이 지지부재(36)에 의해 지지되면서 축부재(13)가 중량체(38)를 지지하게 된다. The other end of the
중량체(38)의 중량에 의해 축부재(13)에는 인장력이 작용하게 되고 사용 중 축부재(13)에 작용하는 하중을 측정하여 안정성을 점검할 필요가 있다.Tensile force acts on the
축부재(13)에 작용하는 하중을 측정하기 위해 중량체(38)를 잠시 들어 올려 탄성체(16)가 결합되어 있는 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)의 마주하는 양단이 서로 접하도록 한 쌍의 반고리 형상의 하우징(12)을 고정블록(30)과 지지부재(36) 사이에 배치하고 체결판(18)을 덧대어 결합한다. In order to measure a load acting on the
고정블록(30)의 단면의 크기가 작아 탄성체(16)에 하중전달이 용이하지 않은 경우에는 하우징(12)의 상면 상에 가압플레이트(28)를 배치한다.The
본 실시예에 따른 축부재 하중 측정용 로드 셀(10)의 설치가 완료되면 중량체(38)를 내려 놓는다. 이에 따라 축부재(13)에는 중량체(38)의 중량에 의해 인장력이 작용하고 이러한 인장력은 탄성체(16)에 압축력으로 작용하게 된다. 이러한 탄성체(16)의 압축으로 인해 변형 게이지의 저항이 변화하고 이러한 저항을 측정하여 축부재(13)에 작용하는 하중을 측정할 수 있다.When the installation of the
본 실시예에서는 4개의 탄성체(16)가 축부재(13)의 외주를 따라 배치되고 각 탄성체(16)는 독립적으로 하중을 측정하게 된다. 독립적으로 측정된 하중값을 합하면 축부재(13)에 작용하는 인장력을 측정할 수 있다.In this embodiment, the four
한편, 축부재(13)에 작용하는 편심하중을 측정하고자 하는 경우에는 각 탄성체(16)에서 측정된 하중값이 편심하중을 나타낸다.
On the other hand, when the eccentric load acting on the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.
10 : 축부재 하중 측정용 로드 셀 11 : 중공부
12 : 하우징 13 : 축부재
14 : 관통홀 15 : 탄성링
16 : 탄성체 17 : 체결홀
18 : 체결판 19 : 변형 게이지
22 : 체결볼트 25 : 고리홈
26 : 함입홈 28 : 가압플레이트
30 : 고정블록 34 : 연결고리
36 : 지지부재 38 : 중량체10:
12: housing 13: shaft member
14: through hole 15: elastic ring
16: elastic body 17: fastening hole
18: fastening plate 19: strain gauge
22: fastening bolt 25: ring groove
26: recessed groove 28: pressure plate
30: fixed block 34: connecting ring
36: Support member 38: Weight
Claims (5)
외주를 따라 일면에서 타면으로 관통하는 복수의 관통홀이 형성되며, 중앙부에 상기 축부재가 관통하는 중공부가 형성되는 고리 형상의 하우징과;
일단이 상기 하우징의 일면에서 돌출되고 타단이 상기 하우징의 타면에서 돌출되도록 상기 복수의 관통홀에 각각 삽입되어 상기 축부재에 작용하는 하중이 전달되며, 상기 관통홀의 내면과 탄성체의 외주면이 이격되도록 단면 크기가 상기 관통홀의 단면 크기 보다 작은 복수의 탄성체와;
상기 탄성체에 부착되어 상기 탄성체의 길이 방향의 변형을 측정하는 변형게이지; 및
상기 관통홀의 내면과 상기 탄성체의 외주면이 이격되어 상기 탄성체가 상기 하우징에 대해 독립적으로 거동하도록 상기 관통홀의 내면과 상기 탄성체의 외주면 사이에 개재되는 탄성물질로 이루어진 스페이셔를 포함하는, 축부재 하중 측정용 로드 셀.
1. A load cell for measuring a load acting on a shaft member,
An annular housing having a plurality of through holes extending from the one surface to the other surface along the outer periphery thereof and having a hollow portion through which the shaft member passes;
And a load applied to the shaft member is transmitted through the plurality of through holes so that the one end protrudes from the one surface of the housing and the other end protrudes from the other surface of the housing, and the outer surface of the elastic body is separated from the inner surface of the through- A plurality of elastic bodies whose size is smaller than the cross-sectional size of the through-holes;
A strain gauge attached to the elastic body to measure strain in the longitudinal direction of the elastic body; And
And a spacer made of an elastic material interposed between an inner surface of the through hole and an outer peripheral surface of the elastic body so that the inner surface of the through hole and the outer peripheral surface of the elastic body are spaced apart and the elastic body moves independently of the housing. Load cell.
상기 스페이셔는,
상기 탄성체의 일단부 및 타단부가 각각 삽입되는 탄성링을 포함하는 것을 특징으로 하는, 축부재 하중 측정용 로드 셀.
The method according to claim 1,
The spacer,
And an elastic ring into which the one end and the other end of the elastic body are inserted, respectively.
상기 고리 형상의 하우징은, 복수 개로 분절되는 것을 특징으로 하는 축부재 하중 측정용 로드 셀.
The method according to claim 1,
Wherein the annular housing is divided into a plurality of segments.
상기 고리 형상의 하우징은,
일단에서 마주하는 타단으로 분절되어 형성되는 한 쌍의 반고리 형상의 하우징을 포함하며,
상기 한 쌍의 반고리 형상의 하우징은, 마주하는 양단이 서로 체결되어 상기 고리 형상의 하우징을 형성하는 것을 특징으로 하는, 축부재 하중 측정용 로드 셀.
The method according to claim 1,
The annular housing may include:
And a housing having a pair of semicylindrical shapes formed by being separated from each other at the other end,
Characterized in that the opposite ends of the pair of ring-shaped housings are fastened to each other to form the ring-shaped housing.
상기 중공부의 중심과 서로 인접하는 관통홀의 중심이 형성하는 각도가 동일하도록 상기 복수의 관통홀은 상기 중공부의 중심으로 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 축부재 하중 측정용 로드 셀.The method according to claim 1,
And the plurality of through holes are radially formed at the center of the hollow portion so that the angles formed by the center of the hollow portion and the centers of the through holes adjacent to each other are the same.
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