KR101326546B1 - 힘 센서 - Google Patents

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    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
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Abstract

보행기와 같은 장치의 다리에 설치되어 가해지는 힘을 측정할 수 있는 힘 센서가 개시되어 있다. 힘 센서는 상부 판; 하부 판; 상기 상부 판 및 상기 하부 판 사이에서 상기 상부 및 하부 판들을 상호 지지하기 위한 리브; 상기 상부 판의 측 단부로부터 상기 하부 판의 측 단부까지 형성되는 수직 기둥; 및 상기 수직 기둥 상에 부착되는 스트레인 게이지를 포함한다.

Description

힘 센서{FORCE SENSOR}
본 발명은 힘 측정 센서에 관한 것으로 특히, 보행기와 같은 장치의 다리에 설치되어 가해지는 힘을 측정할 수 있는 힘 센서에 관한 것이다.
힘 센서(force sensor)는 힘의 크기와 방향을 검출하기 위해 개발된 센서로서 외부에서 전달되는 힘과 모멘트에 관한 정보 즉, 힘 신호를 검출하는 센서를 말한다. 특히, 노약자, 장애인 또는 병원 입원 환자와 같이 보행이 불편한 환자의 보행을 보조하기 위한 보행기 등에는 보행기의 진행하는 바닥의 상태에 따라 보행기 다리의 높이를 자동으로 조절하기 위해 리니어 액튜에이터가 적용되고 있다.
바닥의 상태에 따라 리니어 액튜에이터가 보행기 다리의 높이를 조절하기 위해서는 이에 필요한 지면으로 향하는 힘을 정확히 감지해야 한다. 그러나 현재 시판되는 센서들은 보행기와 같이, 충격이 심하고 환자의 체중과 같은 하중을 견디며, 가해지는 힘을 측정하기에 적합하지 않은 문제가 있다.
이에 본 발명은 상술한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 보행기와 같은 장치에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 힘 센서를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 힘 센서는 상부 판; 하부 판; 상기 상부 판 및 상기 하부 판 사이에서 상기 상부 및 하부 판들을 상호 지지하기 위한 리브; 상기 상부 판의 측 단부로부터 상기 하부 판의 측 단부까지 형성되는 수직 기둥; 및 상기 수직 기둥 상에 부착되는 스트레인 게이지를 포함한다.
상기 수직 기둥은 하나 이상이다. 또한, 상기 스트레인 게이지는 하나 이상이며, 상기 하나 이상의 스트레인 게이지는 상기 수직 기둥의 안쪽 표면 및 바깥 표면에 각각 부착된다.
상기 하나 이상의 수직 기둥은 상기 상부 판의 일 측 단부로부터 상기 하부 판의 일 측 단부까지 각각 연장되는 제 1 및 제 2 수직 기둥; 및 상기 제 1 및 제 2 수직 기둥의 마주보는 위치에 상기 상부 판의 타 측 단부로부터 상기 하부 판의 타 측 단부까지 각각 연장되는 제 3 및 제 4 수직 기둥을 포함한다.
상기 하나 이상의 스트레인 게이지는 상기 제 2 수직 기둥과 상기 제 2 수직 기둥과 대각선 방향에 위치하는 제 3 수직 기둥에 부착된다. 상기 상부 판은 그 중심부에 관통 구멍을 갖다. 상기 하부 판은 그 중심부에 관통 구멍을 갖는다.
상기 리브는 X-형상을 포함하며, 그 중심에 관통 홀을 갖는다.
본 발명에 의하면, 보행기와 같이 많은 충격과 하중에 견딜 수 있고 그 장착이 용이한 힘 센서가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 힘 센서를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 힘 센서의 몸체를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A' 라인을 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B' 라인을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C' 라인을 따라 절개한 단면도이다.
도 6은 도 2의 D-D' 라인을 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 도 2의 E-E' 라인을 따라 절개한 단면도이다.
도 8은 도 2의 F-F' 라인을 따라 절개한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현 예 및 실시 예를 상세히 설명한다.
그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현 예 및 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 힘 센서(force sensor)는 몸체(100)와 스트레인 게이지(108,strain gauge)를 포함한다.
상기 몸체(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 판(101), 하부 판(102), 리브(103), 수직 기둥(104 내지 107), 및 스트레인 게이지(108)를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 상부 판(101)은 대략적으로 사각의 형상을 갖는다. 상기 상부 판(101)은 그 중심부에 형성되는 관통 구멍을 가질 수 있다. 유사하게, 상기 하부 판(102)은 대략적으로 사각의 형상을 가지며, 그 중심부에 형성되는 관통 구멍을 가질 수 있다.
상기 리브(103)는 상기 상부 판(101) 및 상기 하부 판(102) 사이에서 형성되어, 상기 상부 및 하부 판들(101, 102)을 상호 지지한다. 상기 리브(103)는 대략적으로 X-형상을 가지며, 그 중심부에 수직 방향으로 형성되는 관통 홀을 갖는다. 따라서, 상기 힘 센서의 몸체(100)는 상기 상부 판(101)으로부터 상기 하부 판(102)까지 관통된다.
상기 수직 기둥(104 내지 107)은 상기 상부 판(101)의 측 단부로부터 상기 하부 판(102)의 측 단부까지 연장된다. 상기 스트레인 게이지(108)는 상기 수직 기둥(104 내지 107) 상에 부착된다. 실시 예에 따라서는, 상기 스트레인 게이지(108)는 상기 수직 기둥의 안쪽 및 바깥 표면에 각각 부착된다. 또한, 상기 수직 기둥(104 내지 107)은 하나 이상이며, 상기 스트레인 게이지(108)는 상기 하나 이상의 수직 기둥들(104 내지 107)에 선택적으로 장착될 수 있다. 예컨대, 상기 수직 기둥(104 내지 107)은 제 1 내지 제 4 수직 기둥들(104 내지 107)을 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 수직 기둥(104, 105)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)의 상기 상부 판(101)의 일 측 단부로부터 상기 하부 판(102)의 일 측 단부까지 각각 연장되어 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 수직 기둥(104, 105)은 나란히 형성된다. 이와 유사 또는 동일하게, 상기 제 3 및 제 4 수직 기둥(106, 107)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 수직 기둥(104, 105)의 반대편, 상기 제 1 및 제 2 수직 기둥(104, 105)의 마주보는 위치에 상기 상부 판(101)의 타 측 단부로부터 상기 하부 판(102)의 타 측 단부까지 각각 연장되어 형성된다. 상기 하나 이상의 스트레인 게이지(108)는 상기 제 2 수직 기둥(105)과 상기 제 2 수직 기둥(105)과 대각선 방향에 위치하는 제 3 수직 기둥(106)에 부착될 수 있다.
따라서, 상기 구성에 의하면, 상기 상부 판(101) 및/또는 하부 판(102)으로부터 가해지는 힘을 스트레인 게이지를 통해 측정할 수 있게 된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
101: 상부 판
102: 하부 판
103: 리브
104, 105, 106, 107: 수직 기둥
108: 스트레인 게이지

Claims (8)

  1. 상부 판;
    하부 판;
    상기 상부 판 및 상기 하부 판 사이에서 상기 상부 및 하부 판들을 상호 지지하기 위한 리브;
    상기 상부 판의 측 단부로부터 상기 하부 판의 측 단부까지 형성되는 수직 기둥; 및
    상기 수직 기둥 상에 부착되는 스트레인 게이지를 포함하는데, 상기 스트레인 게이지는 하나 이상이며, 상기 하나 이상의 스트레인 게이지는 수직 기둥의 안쪽 표면 및 바깥 표면에 각각 부착되거나, 대각선 방향에 위치하는 수직 기둥에 각각 부착되고, 상기 리브는 X-형상을 포함하며, 그 중심에 관통 홀을 갖고, 상기 수직 기둥은 하나 이상인데, 상기 하나 이상의 수직 기둥은, 상기 상부 판의 일 측 단부로부터 상기 하부 판의 일 측 단부까지 각각 연장되는 제 1 및 제 2 수직 기둥; 및
    상기 제 1 및 제 2 수직 기둥의 마주보는 위치에 상기 상부 판의 타 측 단부로부터 상기 하부 판의 타 측 단부까지 각각 연장되는 제 3 및 제 4 수직 기둥을 포함하는 것을 특징으로 하는 힘 센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 스트레인 게이지는
    상기 제 2 수직 기둥과 상기 제 2수직 기둥과 대각선 방향에 위치하는 제 3 수직 기둥에 부착되는 것을 특징으로 하는 힘 센서.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 상부 판은 그 중심부에 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 힘 센서.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 하부 판은 그 중심부에 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 힘 센서.


  8. 삭제
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960006311A (ko) * 1994-07-11 1996-02-23 김광호 가변장디코딩장치의 동기 복원방법 및 장치
JP2003254843A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Honda Motor Co Ltd ６軸力センサ
JP2006275650A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Fanuc Ltd 六軸力センサ
JP2007040774A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Ono Sokki Co Ltd トルク計
KR20110110533A (ko) * 2010-04-01 2011-10-07 한국해양연구원 저항측정용 대용량 3분력계
JP7006827B1 (ja) * 2021-08-12 2022-01-24 Ｉ－Ｐｅｘ株式会社 物質検出システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960006311A (ko) * 1994-07-11 1996-02-23 김광호 가변장디코딩장치의 동기 복원방법 및 장치
JP2003254843A (ja) * 2002-03-05 2003-09-10 Honda Motor Co Ltd ６軸力センサ
JP2006275650A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Fanuc Ltd 六軸力センサ
JP2007040774A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Ono Sokki Co Ltd トルク計
KR20110110533A (ko) * 2010-04-01 2011-10-07 한국해양연구원 저항측정용 대용량 3분력계
JP7006827B1 (ja) * 2021-08-12 2022-01-24 Ｉ－Ｐｅｘ株式会社 物質検出システム

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