KR101831242B1 - 주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 주행하는 도로 및 교량 상에 설치하여 주행하는 차량의 과적 여부를 검출할 수 있게 한 주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드 및 그 제조방법에 관한 것으로 상부에 다수의 돌기(11)(11')가 형성되고 중앙부에 켈리브레이션 오일주입공(12)(12')이 천공되며 양측부에 측판(14)(14')을 마찰교반용접하여 오일 유통로(13')(13')가 형성되게 압력판(10)을 설치하되 상기 압력판(10)은 돌기(11)(11')와 오일주입공(12)(12')이 단일체로 형성되고 오일주입공(12)(12')과 돌기(11)(11')가 서로 대응되게 설치하며 압력판(10)의 일측에 탭(20)을 형성하여 반도체 압력센서(30)를 장착할 수 있게 하고 상기 탭(20)으로 압력판(10)의 오일주입공(12)(12')에 켈리브레이션 오일을 주입하고 진공으로 처리시킨 것을 특징으로 한다.

Description

주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드 및 그 제조방법{Over-detection pad for measuring the weight of a traveling vehicle and its manufacturing method}

본 발명은 차량이 주행하는 도로 및 교량 상에 설치하여 주행하는 차량의 과적 여부를 검출할 수 있게 한 주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히,주행하는 차량의 축하중이 0-16.5Ton급과 0-60km/h의 주행속도에서 측정이 가능케 하고 총 하중의 오차율이 5% 이내가 되게 하며 반도체 압력센서를 적용한 과적 검지패드로 텐덤(Tandem)축 구분이 가능케 한 과적 검지패드와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 축중기는 도로 및 교량을 보호하기 위하여 과적의 화물차량을 감지하기 위한 장치로 차량이 주행상태에서 각 화물차량의 축 중량을 검측하고 합산하여 화물차량의 총중량을 계측하여 화물차량의 과적 여부를 판단하는 장치이다.

상기의 축중기는 도로에 매설되어 상시로 측정하는 고정식 축중기와 이동이 가능하도록 무게를 경량화하여 측정장소를 이동하면서 측정하는 이동식 축중기로 구분된다.

상기 고정식 축중기는 과적검문소나 고속도로 톨게이트에 설치되는 형태로 물동량이 많은 장소에 설치되어 동적계량(차량시속이 30km 이하의 저속으로 축중판을 통과하면서 측정)이 가능한 장치이고 화물차량의 적재중량을 검측하기 위하여 차량이 통과하는 차로상에 검측부를 설치하여 화물차량의 바퀴 중량이인가되면서 내부의 힘을 스트레인 게이지 또는 로드 셀의 변형을 전기적 신호를 출력하는 차로설비와 검측부에서 인가된 전기적 신호를 중량으로 환산하여 처리하고 임계값 이상의 자료를 데이터베이스화 구축 후 입출력 장치를 통하여 제어부로 통보하는 사무실 설비로 나뉘어진다.

기존의 축하중 검지패드는 가로1250mm,세로550mm,두께18mm의 철판 하부에 밴드타입의 스트레인 감지센서를 장착시켜 화물차량이 축하중 판을 이동할 때 나타나는 스트레인을 측정하는 패드로 상기 550mm 폭의 후판이 원상으로 복원하는 시간이 지연되는 태생적인 한계가 있고 주행속도가 5km/h 이상 통과 시에는 축하중의 측정이 어려우며 폭이 넓어짐에 따라 텐덤축의 구분이 불가능하고 센서의 개수가 많아서 위치 변차가 클 경우온도 편차에 나타나는 정확도를 유지하기 어려우며 축하중 시 스트레인이 3mm 이상 나타나는 경우도 있는 등의 문제가 있었다.

종래의 과적차량을 감지 및 단속하는 장치의 선행기술로는 등록특허 제10-1169949호(고정식 축중량 감지에 따른 과적차량 적발장치)와 특허등록 제10-1516597호(과적차량 단속장치) 등이 제시되었다.

상기 전자의 등록특허는 피트프레임 상에 로드셀과 결속블록에 의해 결합되어 차량의 좌우측 바퀴의 축하증을 분할 감지하는 축하중검출부와 차량의 진입을 감지하는 진입감지센서부,차량저장 카메라부 및 적재상태 기록부로 구성되는 과적차량 적발장치이다.

상기 후자의 등록특허는 차량의 차축별 하중을 전달받는 차량하중 전달부와 차량의 차축 별 하중을 감지하는 차량하중 감지부 및 상측 플레이트,측면플랜지,하측 플레이트로 구성된 플레이트로 구성되고 상기 플레이트의 수평을 유지하는 상하 이동이 가능한 수평 유지부를 포함하는 구조이다.

상기 전자는 과적차량의 도주 시 진입감지 센서부,차량저장 카메라부와 적재상태 기록부 등에 의해 과태료 부과는 가능한 구조이나 축하중 검출부가 피트프레임의 내부 중앙에 로드 셀을 안치하고 그 양측에 결속블록에 의해 피트프레임에 고정하는 단순한 구조로 형성되어 과적차량의 주행속도가 20km/h 이상일 경우 축하중 측정에 오차가 발생하고 텐덤축의 구분이 어려워서 정확한 적재중량의 검출이 어려운 문제점이 있었다.

상기 후자는 차량의 과적을 검출하는 로드 셀 구조의 차량하중 감지부와 차량하중 전달부가 교차되게 설치하고 그 상단에 다수의 상측 플레이트가 결합된 구조로 패드를 통과하는 차량의 축하중이 상측 플레이트에서 차량하중 전달부를 통하여 차량하중 감지부로 전달되는 구조로 차량하중 감지부는 로드 셀로 구성되어 전자와 동일하게 주행속도가 20km/h 이상일 경우 축하중 측정에 오차가 발생하고 텐덤축의 구분이 어려워서 정확한 적재중량의 검출이 어려운 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 알루미늄 6063재료를 금형에서 300mm 폭으로 압출,인발시켜 단일체의 압력판을 성형하되 상부에 다수의 돌기가 형성되고 중앙에 켈리브레이션 오일이 충진되는 다수의 유로를 형성되게 하여 유로의 양측에 서로 연통할 수 있도록 연통유로의 마찰용접을 수행하며 압력판의 일측에는 반도체 압력센서를 장착하여서 상,하부판을 나사결합시켜 패드를 형성하므로 진공 충진된 켈리브레이션 오일의 압력을 감지하여 60km/h의 주행속도에서 16.5Ton의 축하중을 계측할 수 있게 하고 총하중의 오차율을 5% 이하로 저하시키며 텐덤축의 구분이 가능케 하여 주행차량의 과적상태를 검지할 수 있게 한 주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드 및 그 제조방법을 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 상부에 다수의 돌기가 형성되고 중앙부에 켈리브레이션 오일주입공이 천공되며 양측부에 측판을 마찰교반용접하여 오일 유통로가 형성되게 압력판을 설치하되 상기 압력판은 돌기와 오일주입공이 단일체로 형성되고 오일주입공과 돌기가 서로 대응되게 설치하며 압력판의 일측에 탭을 형성하여 반도체 압력센서를 장착할 수 있게 하고 상기 탭으로 압력판의 오일주입공에 켈리브레이션 오일을 주입하고 진공으로 처리시킨 것을 특징으로 한다.

또한, 4500Ton 이상의 고압에서 500℃이상의 알루미늄 6063재료로 압력판을 상부에 돌기가 형성되고 중앙부에 오일주입공이 천공되게 단일체로 압출,인발하는 압력판의 압출,인발단계,압출,인발된 압력판의 오일 유통로를 가공,형성하고 양측부에 측판을 마찰교반용접하는 오일 유통로 용접단계,켈리브레이션 오일을 주입하기 위하여 압력판의 일측에 탭을 천공하는 탭가공 단계,오일주입공에 켈리브레이션 오일을 주입하고 반도체 압력센서를 장착하는 오일충입 및 반도체 압력센서 장착단계 및 압력판에 상.하부판을 조립하는 상,하부판 조립단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명은 화물차량의 주행속도가 60km/h에서도 축하중을 16.5Ton까지 측정할 수 있게 패드 사이에 작은 미세구간을 형성하여 복원시간을 단축시킬 수 있게 하고 패드의 폭을 기존 550mm에서 300mm로 축소시켜 텐덤축의 구분이 용이하게 하며 다중센서의 오차를 줄이기 위하여 패드의 유로 내부에 켈리브레이션 오일을 주입하고 진공처리하여 전체적인 스트레인을 감지하게 하며 축하중 측정 시 스트레인의 폭을 1/100 이하로 줄여 측정 가능케 하며 과속검지 시 축 중량을 95% 이상의 측정 신뢰성을 확보하고 유지관리 비용을 20% 이상 절감하는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 분리사시도
도 2 는 본 발명 압력판의 평단면구조도
도 3 은 본 발명의 제조공정을 도시한 블럭다이어그램도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 분리사시도로 상부판,압력판 및 하부판이 결합되는 구조를 도시하였고,도 2 는 본 발명 압력판의 평단면구조도로 압력판에 형성되는 오일주입공이 오일 유통로에 의해 연통되는 구조를 도시하였으며,도 3 은 본 발명의 제조공정을 도시한 블럭다이어그램도로 과적 검지패드를 제조하기 위하여 압력판의 압출,인발단계,오일 유통로 용접단계,탭가공 단계,오일충입 및 반도체 압력센서 장착단계 및 상,하부판 조립단계를 거쳐 제조되는 공정을 도시하였다.

차량이 주행하는 도로에 설치되어 화물차량의 과적을 검지할 수 있게 압력판(10)의 상,하부에 각각 상부판(40)과 하부판(50)이 나사결합된 과적 검지패드(P)에 있어서,

상부에 다수의 돌기(11)(11')가 형성되고 중앙부에 켈리브레이션 오일주입공(12)(12')이 천공되며 양측부에 측판(14)(14')을 마찰교반용접하여 오일 유통로(13')(13')가 형성되게 압력판(10)을 설치하되 상기 압력판(10)은 돌기(11)(11')와 오일주입공(12)(12')이 단일체로 형성되고 오일주입공(12)(12')과 돌기(11)(11')가 서로 대응되게 설치하며 압력판(10)의 일측에 탭(20)을 형성하여 반도체 압력센서(30)를 장착할 수 있게 하고 상기 탭(20)으로 압력판(10)의 오일주입공(12)(12')에 켈리브레이션 오일을 주입하고 진공으로 처리시킨 것이다

삭제

화물차량의 과적을 감지하는 과적 검지패드(P)를 제조함에 있어서,

4500Ton 이상의 고압에서 500℃이상의 알루미늄 6063재료로 압력판(10)을 상부에 돌기(11)(11')가 형성되고 중앙부에 오일주입공(12)(12')이 천공되게 단일체로 압출,인발하는 압력판의 압출,인발단계;

압출,인발된 압력판(10)의 오일 유통로(13)(13')를 가공,형성하고 양측부에 측판(14)(14')을 마찰교반용접하는 오일 유통로 용접단계;

켈리브레이션 오일을 주입하기 위하여 압력판(10)의 일측에 탭(20)을 천공하는 탭가공 단계;

오일주입공(12)(12')에 켈리브레이션 오일을 주입하고 반도체 압력센서(30)를 장착하는 오일충입 및 반도체 압력센서 장착단계 및

압력판(10)에 상.하부판(40)(50)을 조립하는 상,하부판 조립단계를 포함한다.

상기 압력판(10)의 일측에 솔레노이드 밸브를 장착하여 켈리브레이션 오일의 압력을 조절할 수 있게 하였다.

상기 압력판(10)의 오일주입공(12)(12')의 내부에 인바,철 및 뇌두벨로우즈 봉을 삽입하여 켈리브레이션 오일의 팽창계수를 보존시킬 수 있게 하였다.

이와 같이 된 본 발명은 60km/h의 주행속도로 주행하는 화물차량의 축하중을 16.5Ton까지 계측할 수 있게 하기 위하여 알루미늄 재질의 압축판을 돌기가 형성되고 오일주입공이 천공되게 단일체로 압출,인발하고 압축판에 켈리브레이션 오일을 충입 및 진공처리하여 반도체 압력센서로 정확한 계측이 이루어질 수 있게 하며 오일주입공과 돌기가 대응되게 설치하여 복원시간을 단축시키고 총 하중의 오차율이 5% 이내가 되게 하며 반도체 압력센서를 적용한 과적 검지패드로 텐덤축 구분이 가능케 한 과적 검지패드와 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명은 상,하부판(40)(50)의 사이에 압력판(10)이 설치되는 구조로 형성된다.

상기 압력판(10)은 압출,인발공정에 의해 단위패드로 형성되는 것으로 그 구조는 상부에 다수의 돌기(11)(11')가 형성되고 중앙부에 다수의 오일주입공(12)(12')이 단일체로 형성되며 양측부에는 도 2 와 같이 측판(14)(14')을 용접하여 오일 유통로(13)(13')를 형성하며 오일주입공(12)(12')과 오일 유통로(13)(13')가 연통되므로 주입되는 켈리브레이션 오일이 외부에서 발생하는 외력(하중)에 대한 동일한 반응을 얻을 수 있게 하였다.

상기 압력판(10)의 일측에는 오일주입공(12)으로 탭(20)을 가공하여 반도체 압력센서(30)를 장착할 수 있게 하고 또한 탭(20)을 통하여 켈리브레이션 오일을 오일주입공(12)(12')으로 충입하고 진공처리할 수 있게 하였다.

상기와 같이 형성된 압력판(10)에 돌기(11)(11') 상부로 상부판(40)을 나사결합시켜 조립하고 그 하부에는 하부판(50)을 나사결합시켜 조립되는 것이다.

상기 압력판(10)의 상부에 형성되는 다수의 돌기(11)(11')는 중앙부에 형성된 오일주입공(12)(12')과 일대일로 대응되게 단일체로 형성하여 외부하중에 대한 감지력을 향상시킬 수 있게 하였다.

물론 상기한 돌기(11)(11')와 오일주입공(12)(12')의 배열을 교차로 형성하거나 소정의 간격으로 설치하여도 무방하나 일대일로 서로 대응시키는 구조가 바람직하다.

상기 과적 검지패드(P)의 제조방법은 다음과 같다.

본 발명의 제조방법은 도 3 과 같이 크게 압력판의 압출,인발단계,오일 유통로 용접단계,탭가공 및 반도체 압력센서 장착단계,오일충입단계 및 상,하부판 조립단계로 이루어진다.

상기 압력판의 압출,인발단계는 4500Ton 이상의 고압에서 500℃ 이상의 알루미늄 6063 재료를 금형에서 폭 300mm으로 압출,인발하여 단위 압력판(10)을 형성한다.

상기의 압축,인발된 압축판(10)은 상부에는 다수의 돌기(11)(11')가 형성되고 중앙부에는 다수의 오일주입공(12)(12')이 단일체로 형성된 형상을 갖는다.

상기 압력판(10)의 압출,인발단계를 거친 압력판(10)은 오일 유통로 용접단계를 수행한다.

압력판(10)의 양측단을 가공하여 오일주입공(12)과 오일주입공(12')이 서로 연통할 수 있도록 오일 유통로(13)(13')가 형성되게 한 후 측판(14)(14')을 마찰교반 용접을 통하여 형성된다.

상기 오일 유통로 용접단계를 거친 압력판(10)은 탭가공 단계를 수행한다.

상기 압력판(10)의 일측에 오일주입공(12)(12')으로 오일을 주입하기 위하여 탭(20)을 가공하는 것이다.

즉,압력판(10)의 일측에서 오일주입공(12)으로 천공되게 구멍을 천공하여 나사산을 형성한다.

상기 탭가공 단계가 완료되면 오일충입 및 반도체 압력센서 장착단계를 수행한다.

오일충입은 상기 탭(20)으로 켈리브레이션 오일을 충입하고 진공처리한 후 내부 부식을 방지하기 위하여 부식방지재를 포함하여 주입시키고 반도체 압력센서(30)를 장착시킨다.

상기와 같이 장착된 반도체 압력센서(30)는 기존에 사용하던 압전센서는 측정 후 신호가 베이스 라인 아래로 떨어지는 문제와는 달리 축하중 정현파를 잡아낼 수 있고 반응속도가 빠르며 정적,동적측정이 가능한 것이다.

상기 오일충입 및 반도체 압력센서 장착단계가 완료되면 압력판(10)의 상,하부에 각각 상부판(40)과 하부판(50)을 조립하는 상,하부판 조립단계를 수행한다.

상기와 같이 형성된 압력판(10)의 상부 돌기(11)(11') 상에 밀착되게 상부판(40)을 나사결합시키고 그 하부에는 하부판(50)을 나사결합하여 완성하는 것이다.

상기 압력판(10) 일측에는 솔레노이드 밸브를 장착하여 과적 검지패드(P)의 사용 중 발생할 수 있는 켈리브레이션 오일의 압력을 조절할 수 있게 한 것으로 압력조절을 손쉽게 세팅시킬 수 있게 하였다.

상기 압력판(10)의 오일주입공(12)(12')의 내부에 인바,철 및 뇌두벨로우즈 봉을 삽입하여 조석 및 계절별로 변화하는 외기에 대응시키기 위하여 켈리브레이션 오일의 팽창계수를 보존시킬 수 있게 하여 정확한 계측을 할 수 있게 하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 압력판 11,11': 돌기
12,12': 오일주입공 13,13': 오일 유통로
14,14': 측판 20: 탭
30: 반도체 압력센서 40: 상부판
50: 하부판 P: 과적 감지패드

Claims (5)

1. 차량이 주행하는 도로에 설치되어 화물차량의 과적을 검지할 수 있게 압력판(10)의 상,하부에 각각 상부판(40)과 하부판(50)이 나사결합된 과적 검지패드(P)에 있어서,
   상부에 다수의 돌기(11)(11')가 형성되고 중앙부에 켈리브레이션 오일주입공(12)(12')이 천공되며 양측부에 측판(14)(14')을 마찰교반용접하여 오일 유통로(13')(13')가 형성되게 압력판(10)을 설치하되 상기 압력판(10)은 돌기(11)(11')와 오일주입공(12)(12')이 단일체로 형성되고 오일주입공(12)(12')과 돌기(11)(11')가 서로 대응되게 설치하며 압력판(10)의 일측에 탭(20)을 형성하여 반도체 압력센서(30)를 장착할 수 있게 하고 상기 탭(20)으로 압력판(10)의 오일주입공(12)(12')에 켈리브레이션 오일을 주입하고 진공으로 처리시킨 것을 특징으로 하는 주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드.
2. 삭제
3. 화물차량의 과적을 감지하는 과적 검지패드(P)를 제조함에 있어서,
   4500Ton 이상의 고압에서 500℃이상의 알루미늄 6063재료로 압력판(10)을 상부에 돌기(11)(11')가 형성되고 중앙부에 오일주입공(12)(12')이 천공되게 단일체로 압출,인발하는 압력판의 압출,인발단계;
   압출,인발된 압력판(10)의 오일 유통로(13)(13')를 가공,형성하고 양측부에 측판(14)(14')을 마찰교반용접하는 오일 유통로 용접단계;
   켈리브레이션 오일을 주입하기 위하여 압력판(10)의 일측에 탭(20)을 천공하는 탭가공 단계;
   오일주입공(12)(12')에 켈리브레이션 오일을 주입하고 반도체 압력센서(30)를 장착하는 오일충입 및 반도체 압력센서 장착단계 및
   압력판(10)에 상.하부판(40)(50)을 조립하는 상,하부판 조립단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드의 제조방법.
4. 삭제
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 압력판(10)의 오일주입공(12)(12')의 내부에 인바,철 및 뇌두벨로우즈 봉을 삽입하여 켈리브레이션 오일의 팽창계수를 보존시킬 수 있게 한 것을 특징으 로 하는 주행차량의 적재중량을 측정하는 과적 검지패드의 제조방법.

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