KR102402283B1 - 중량 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 중량 측정 장치는, 내부에 수용공간을 가지는 하우징, 및 상기 수용공간에 수용되며, 상하방향 연장 형성되며 물체의 중량을 측정하는 로드셀 어셈블리를 포함하고, 상기 하우징은, 내부에 상기 로드셀 어셈블리가 수용되는 어셈블리 수용공간이 형성되는 하우징 본체를 포함하고, 상기 로드셀 어셈블리는, 상하 방향으로 연장 형성되며, 인장력을 측정하기 위한 로드셀 유닛이 배치되는 로드셀 어셈블리 본체와, 상기 로드셀 어셈블리 본체를 상기 하우징의 상기 하우징 본체에 고정시키며 상기 로드셀 어셈블리가 상기 로드셀 어셈블리의 연장축을 중심으로 회전되는 것을 억제하는 로드셀 어셈블리 고정유닛을 포함한다.

Description

중량 측정 장치{Weight measurement apparatus}

본 발명은 중량 측정 장치에 관한 것이다.

크레인(기중기)는 일정한 하중이 가해지더라도 안정성을 유지하면서 소정 높이, 길이 및 회전반경을 가지도록 고중량의 기계 또는 건축물을 이동시키거나 설치하는 중장비이다.

건설 현장 등에서, 크레인이 이동 또는 설치하기 위한 물체는 크레인이 안정적으로 지지될 수 있을 정도의 하중을 가져야 한다. 크레인이 운반하고자 하는 물체의 중량을 획득하기 위해, 물체는 후크부의 일단에 연결된다. 후크부에 연결된 물체는, 후크부의 타단에 연결된 로드셀에 의해 중량이 측정될 수 있다. 이 때, 물체가 회전하면서 로드셀에 토크가 가해질 수 있으며, 로드셀에 가해지는 토크는 물체의 정확한 중량 측정을 저해할 수 있다. 또는, 로드셀에 가해지는 토크는 크레인의 파손을 야기할 수 있으며, 이는 산업 재해로 이어질 수 있다.

따라서, 물체의 회전에 의해 발생하는 토크를 방지하면서 물체의 중량을 정확하게 측정할 수 있는 중량 측정 장치에 대한 산업계의 요구가 존재한다.

KR 10-1204455 B1

본 발명은 평면 형상의 제1 측면부와 곡면 형상의 제2 측면부를 갖는 로드셀 어셈블리 본체와, 로드셀 어셈블리 본체의 제1 측면부 및 제2 측면부를 가압하는 로드셀 어셈블리 고정유닛을 포함하는 중량 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 로드셀 어셈블리 본체측 함몰부와 회전 유닛 몸체 사이에 마찰 저감 부재가 마련되고, 회전 유닛 몸체의 외면에는 회전 유닛 몸체의 중심과 편심된 위치를 향하여 관통 형성된 삽입홀을 포함하는 중량 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 중량 측정 장치는, 내부에 수용공간을 가지는 하우징, 및 상기 수용공간에 수용되며, 상하방향 연장 형성되며 물체의 중량을 측정하는 로드셀 어셈블리를 포함하고, 상기 하우징은, 내부에 상기 로드셀 어셈블리가 수용되는 어셈블리 수용공간이 형성되는 하우징 본체를 포함하고, 상기 로드셀 어셈블리는, 상하 방향으로 연장 형성되며, 인장력을 측정하기 위한 로드셀 유닛이 배치되는 로드셀 어셈블리 본체와, 상기 로드셀 어셈블리 본체를 상기 하우징의 상기 하우징 본체에 고정시키며 상기 로드셀 어셈블리가 상기 로드셀 어셈블리의 연장축을 중심으로 회전되는 것을 억제하는 로드셀 어셈블리 고정유닛을 포함한다.

또한, 상기 로드셀 어셈블리 본체는, 평면 형상으로 형성되는 제1 측면부를 포함하고, 상기 로드셀 어셈블리 고정유닛에는 상기 제1 측면부에 밀착되어, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 회전을 제한하는 제1 측면부 가압면이 형성된다.

또한, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 상기 제1 측면부는 한 쌍으로 마련되며, 상기 로드셀 어셈블리 고정유닛에는 상기 제1 측면부에 각각 대응되는 한 쌍의 상기 제1 측면부 가압면이 형성되며, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 일부는 상기 로드셀 어셈블리 고정 유닛의 한 쌍의 상기 제1 측면부 가압면 사이에 배치되며, 상기 제1 측면부 가압면 및 상기 제1 측면부는 상호 밀착된다.

또한, 상기 로드셀 어셈블리 고정유닛은 상기 제1 측면부 가압면의 외측 방향으로 연장 형성되며 상기 로드셀 어셈블리 고정유닛을 상기 하우징에 고정시키기 위한 체결 부재가 관통되는 고정 브래킷을 포함하고, 상기 로드셀 어셈블리 고정 유닛에는, 일측은 어느 하나의 상기 제1 측면부 가압면과 연결되며 타측은 다른 하나의 상기 제1 측면부 가압면과 연결되고, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 제2 측면부를 상기 하우징 측으로 가압하는 제2 측면부 가압면이 형성된다.

또한, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 상기 제2 측면부는 곡면으로 형성되며, 상기 로드셀 어셈블리 고정 유닛의 상기 제2 측면부 가압면은 상기 제2 측면부에 대응되는 곡면으로 형성된다.

또한, 상기 하우징 본체의 상기 어셈블리 수용공간이 배치되며, 상하 방향으로 연장 형성되며 상호 간에 이격되는 한 쌍의 격벽을 포함하고, 상기 격벽 사이에 상기 로드셀 어셈블리 본체가 배치되고, 상기 로드셀 어셈블리 본체에는 상기 한 쌍의 제1 측면부를 관통하는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀에는 로드셀 유닛이 배치된다.

또한, 상기 로드셀 어셈블리 본체는, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 하측에 배치되며 외면이 원형으로 형성되는 제1 연결부를 포함하고, 상기 로드셀 어셈블리는, 상기 제1 연결부에 상기 로드셀 어셈블리 본체의 상기 연장축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 회전 유닛을 더 포함한다.

또한, 상기 제1 연결부는, 외경이 상기 제1 연결부의 외경보다 작게 형성되도록 상기 제1 연결부의 외면에서 기설정된 깊이만큼 함몰 형성되는 본체측 함몰부와, 상기 본체측 함몰부에 인접한 상기 제1 연결부의 단부에 배치되며 상기 함몰부보다 큰 외경을 갖는 본체측 스토퍼부를 포함하고, 상기 회전 유닛은, 상기 제1 연결부의 상기 본체측 함몰부에 회전 가능하게 결합되는 회전 유닛 몸체와, 상기 회전 유닛 몸체의 하방으로 연장 형성되며 물체가 거치되기 위한 후크 유닛이 결합되기 위한 한 쌍의 후크 결합홀이 형성되는 회전 유닛 연장부를 포함한다.

또한, 상기 본체측 함몰부와 상기 회전 유닛 몸체 사이에는, 마찰 저감 부재가 마련되며, 상기 회전 유닛 몸체의 내면에는 상기 본체측 함몰부와 대향되어, 상기 마찰 저감 부재가 배치되는 마찰 저감 공간을 형성하기 위한 회전 유닛측 함몰부가 형성되며, 상기 마찰 저감 공간에 상기 마찰 저감 부재가 삽입된 상태에서, 상기 마찰 저감 부재는 상기 로드셀 어셈블리 본체로부터 상기 회전 유닛이 상하 방향으로 움직이는 것을 제한한다.

또한, 상기 마찰 저감 부재는 복수개의 구형의 마찰 저감 부재들로 마련되며,

상기 회전 유닛 몸체의 외면에는 상기 마찰 저감 공간과 연통되며, 상기 마찰 저감 부재들이 삽입되는 삽입홀이 형성된다.

또한, 상기 삽입홀은 상기 회전 유닛 몸체의 외면에서, 상기 회전 유닛 몸체의 중심을 향하여 관통 형성된다.

또한, 상기 삽입홀은 상기 회전 유닛 몸체의 외면에서, 상기 회전 유닛 몸체의 중심과 편심된 위치를 향하여 관통 형성된다.

또한, 상기 회전 유닛 몸체의 외면 측에 위치되는 상기 삽입홀의 입구측 넓이는, 상기 회전 유닛 몸체의 상기 회전 유닛측 함몰부 측에 위치되는 상기 삽입홀의 출구측 넓이보다 작다.

또한, 상기 회전 유닛은, 상기 회전 유닛 몸체의 상기 삽입홀의 입구를 폐쇄하며, 상기 삽입홀의 입구를 폐쇄한 상태에서, 상기 회전 유닛 몸체의 외면 방향으로 돌출되지 않는 삽입홀 폐쇄부재를 더 포함하며, 상기 삽입홀 폐쇄부재의 길이는 상기 삽입홀의 관통길이보다 짧다.

또한, 상기 로드셀 어셈블리 본체는, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 상측에 배치되며, 연결부재가 끼워지기 위한 상부측 관통홀이 형성되는 제2 연결부를 더 포함하고, 상기 하우징에는, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부가 각각 관통되어, 상기 하우징의 상기 어셈블리 수용공간의 외부로 노출되도록 하는, 제1 홀 및 제2 홀이 형성되며, 상기 제2 홀과 상기 제2 연결부 사이에는 탄성재질의 개스킷 유닛이 배치된다.

또한, 상기 하우징은, 상기 하우징 본체의 일면에 배치되며, 입력 신호를 입력 받거나 상기 물체의 측정 정보를 출력하는 입출력부를 더 포함한다.

전술한 과제 해결 수단과 후술할 구체적인 내용에 따르면, 본 발명의 중량 측정 장치에 적용되는 로드셀 어셈블리 본체가 평면 형상의 제1 측면부와 곡면 형상의 제2 측면부를 가지고, 로드셀 어셈블리의 회전을 억제하는 로드셀 어셈블리 고정유닛이 제1 측면부와 제2 측면부와 각각 대응되는 제1 측면부 가압면과 제2 측면부 가압면을 가진다. 따라서, 로드셀 어셈블리가 로드셀 어셈블리의 연장축을 중심으로 회전되는 것이 억제되어 정밀한 중량 측정이 가능한 이점이 있다.

또한, 회전 유닛 몸체의 외면에 형성되는 삽입홀이 회전 유닛 몸체의 중심과 편심된 위치를 향하여 관통 형성됨으로써, 회전 유닛 몸체와 로드셀 어셈블리 본체 사이에 배치되는 마찰 저감 부재가 용이하게 삽입되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정 장치이다.
도 2는 도 1의 중량 측정 장치의 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 로드셀 어셈블리의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 중량 측정 장치의 A-A’단면도이다.
도 5는 도 1의 중량 측정 장치의 회전 유닛 몸체와 로드셀 어셈블리 본체 사이에 마찰 저감 부재가 삽입되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정 장치이며, 도 2는 도 1의 중량 측정 장치의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 로드셀 어셈블리의 분해사시도이다. 그리고 도 4는 도 1의 중량 측정 장치의 단면도이며, 도 5는 도 1의 중량 측정 장치의 회전 유닛 몸체와 로드셀 어셈블리 본체 사이에 마찰 저감 부재가 삽입되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정 장치를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중량 측정 장치(1)는 일측이 천장면 등에 고정되며, 타측에는 측정 대상 물체가 거치되어, 상기 측정 대상 물체의 중량을 측정한다.

중량 측정 장치(1)는 내부에 수용공간(122)을 가지는 하우징(100)과, 수용공간(122)에 수용되며 하우징(100)의 상하방향으로 연장 형성되며 물체(미도시)의 중량을 측정하는 로드셀 어셈블리(200)를 포함한다. 로드셀 어셈블리(200)는 인장력을 측정하는 로드셀 유닛이 배치되는 로드셀 어셈블리 본체(210)와, 로드셀 어셈블리 본체(210)를 하우징 본체(121)에 고정시키며 로드셀 어셈블리 본체(210)의 회전을 억제하는 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)을 포함한다.

이하에서는 하우징(100)의 세부 구성요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.

하우징(100)은 외면을 형성하며 내부에 수용공간(122)이 형성되는 하우징 본체(121)와, 하우징 본체(121)의 일면에 따라 배치되며, 입력 신호를 입력받거나 물체의 측정 정보를 입력하는 입출력부(110)를 포함한다. 입출력부(110)가 하우징 본체(121)와 결합된 상태에서, 입출력부(110) 및 하우징 본체(121)는 수용공간(122)을 둘러싼다.

하우징 본체(121)의 수용공간(122)에는 중량 측정 장치(1)를 구성하는 구성요소들이 배치된다. 예시적으로, 수용공간(122)에는 로드셀 어셈블리(200)의 구성요소들 중 일부가 수용될 수 있다.

수용공간(122)에는 복수개의 하우징 결합 브래킷(123)이 배치된다. 하우징 결합 브래킷(123)은 후술할 입출력부(110)가 볼트로 체결되며, 수용공간(122)에 배치되는 구성요소들을 외부 환경으로부터 안전하게 보호할 수 있다. 하우징 결합 브래킷(123) 중 일부는 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)에 형성된 고정 브래킷(223)이 볼트로 체결되어, 로드셀 어셈블리(200)를 어셈블리 수용공간에 안정적으로 위치시킬 수 있다.

또한, 하우징 본체(121)의 상하에는 로드셀 어셈블리(200)가 관통되어 외부로 노출될 수 있도록 제1 홀(124) 및 제2 홀(125)이 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 홀(124)은 하우징 본체(121)의 하면에 형성되고, 제2 홀(125)은 하우징 본체(121)의 상면에 형성될 수 있다. 제1 홀(124) 및 제2 홀(125)은 로드셀 어셈블리(200)의 외면 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 따라서, 로드셀 어셈블리(200)는 하우징 본체(121) 내부의 수용공간(122)에 안정적으로 수용될 수 있다.

또한, 하우징(100)은 수용공간(122)에 상하 방향으로 연장되도록 형성되며 소정 간격으로 상호 이격되어 형성된 한 쌍의 격벽(126)을 포함한다. 한 쌍의 격벽(126) 사이에는 어셈블리 수용공간이 배치되며, 상기 어셈블리 수용공간에는 로드셀 어셈블리 본체(210)가 배치될 수 있다. 이때, 격벽(126) 사이의 간격은 로드셀 어셈블리 본체(210)의 좌우폭에 대응되는 크기로 형성될 수 있다. 로드셀 어셈블리(200)가 이중 구조로 형성되는 수용공간(122) 내부의 상기 어셈블리 수용공간에 배치됨으로써, 로드셀 어셈블리(200)는 하우징 본체(121) 내부에 보다 안정적으로 배치될 수 있다. 또한, 격벽(126)의 내면에 로드셀 어셈블리 본체(210)가 지지됨으로써, 로드셀 어셈블리(200)는 보다 안정적으로 위치될 수 있다.

한편, 입출력부(110)는 물체의 측정 정보를 출력하는 출력부(111)와, 입력 신호를 입력받는 입력부(112)를 포함한다. 출력부(111)는 입력받는 신호에 따른 명령, 중량 측정 장치의 상태, 물체의 중량을 출력할 수 있다. 예시적으로, 출력부(111)는 물체의 중량을 시각적으로 표시하는 디스플레이 장치일 수 있다. 입력부(112)는 사용자로부터 입력 신호를 입력받는다. 입력부(112)는 물체의 중량을 측정하는 단위를 변경하거나, 소정 무게가 증감되어 표시되도록 조작할 수 있다. 또한, 측정 결과를 리셋하는 입력 신호를 입력받을 수도 있다. 입출력부(110)는 전술한 하우징 결합 브래킷(123) 중 일부에 결합되어 하우징(100)의 수용공간(122)에 수용된 구성들을 외부 환경으로부터 안전하게 보호한다.

이하에서는, 로드셀 어셈블리(200)의 세부 구성요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.

로드셀 어셈블리(200)는 상하 방향으로 연장 형성되며 인장력을 측정하기 위한 로드셀 유닛이 배치되는 로드셀 어셈블리 본체(210)와, 로드셀 어셈블리 본체(210)를 하우징(100)의 하우징 본체(121)에 고정시키며, 로드셀 어셈블리(200)가 로드셀 어셈블리(200)의 연장축을 중심으로 회전되는 것을 억제하는 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)을 포함한다.

예시적으로, 로드셀 어셈블리 본체(210)는 일방향으로 연장된 일부가 라운드진 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 로드셀 어셈블리 본체(210)에 배치된 상기 로드셀 유닛은, 로드셀 어셈블리 본체(210)의 일단에 가해지는 물체의 무게를 측정한다. 보다 상세하게는, 물체의 무게는 상기 로드셀 유닛 내부에 형성된 스트레인 게이지(strain gauge)의 변형에 의해 측정될 수 있다. 본 실시예에 따른 로드셀 어셈블리 본체(210)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 예시적으로, 스테인리스스틸강 등과 같은 금속 재질로 형성될 수 있다.

로드셀 어셈블리 본체(210)는 평면 형상으로 형성되는 한 쌍의 제1 측면부(211)와, 한 쌍의 제1 측면부(211)들 사이에 배치되는 제2 측면부(212)를 포함한다. 제1 측면부(211)들 및 제2 측면부(212)들은 로드셀 어셈블리 본체(210)의 외면을 따라 형성될 수 있다. 제1 측면부(211)는 한 쌍으로 대향되도록 형성되며, 후술할 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)과의 밀착에 의해 로드셀 어셈블리(200)가 회전되는 것을 억제한다. 제2 측면부(212)는 제1 측면부(211)와 달리 기설정된 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다.

한편, 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)은 제1 측면부 가압면(221), 제2 측면부 가압면(222), 그리고 고정 브라켓(223)을 포함한다. 제1 측면부 가압면(221)은 로드셀 어셈블리 본체(210) 중 제1 측면부(211)에 밀착되도록 한 쌍으로 형성된다. 평면으로 형성되는 제1 측면부 가압면(221)이 평면으로 형성되는 제1 측면부(211)과 상호 밀착됨으로써 로드셀 어셈블리(200)의 길이방향 기준 축방향 회전을 억제할 수 있다. 제1 측면부 가압면(221)은 제1 측면부(211)의 일부 또는 전부를 커버하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에 의하면, 상기 측정 대상 물체가 회전하더라도, 로드셀 어셈블리(200)는 회전이 억제됨으로써 안정적으로 정밀한 물체의 중량을 측정할 수 있다.

제2 측면부 가압면(222)은 그 일측에 어느 하나의 제1 측면부 가압면(221)과 연결되고, 그 타측에 다른 하나의 제1 측면부 가압면(221)과 연결될 수 있다. 즉, 제2 측면부 가압면(222)은 한 쌍의 제1 측면부 가압면(221)을 연결한다.

제2 측면부 가압면(222)은 로드셀 어셈블리 본체(210)의 제2 측면부(212)와 상호 밀착되도록 제2 측면부(212)에 대응되는 곡면으로 형성된다. 따라서, 제2 측면부 가압면(222)은 제2 측면부(212)와 밀착되면서 제2 측면부(212)를 하우징 본체(121)측으로 가압할 수 있다.

로드셀 어셈블리 고정유닛(220)은 제1 측면부 가압면(221)의 외측 방향으로 연장 형성되는 고정 브래킷(223)을 포함한다. 고정 브래킷(223)은 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)을 하우징(100)에 고정시키기 위해 체결 부재가 관통될 수 있다. 상기 체결 부재는 볼트, 리벳 등일 수 있으며, 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)을 하우징(100)에 결합시키기 위한 어떠한 수단이라도 가능하다. 고정 브래킷(223)은 전술한 하우징 결합 브래킷(123)들 중 일부와 결합되어 로드셀 어셈블리(200)를 안정적으로 지지한다. 고정 브래킷(223)은 로드셀 어셈블리 본체(210)가 회전하지 않도록 하여 본 발명에 따른 중량 측정 장치의 신뢰성을 향상시킨다.

즉, 로드셀 어셈블리 본체(210)의 평면 형상 제1 측면부(211)와 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)의 제1 측면부 가압면(221)이 상호 밀착 형성되어, 로드셀 어셈블리 본체(210)가 로드셀 어셈블리(200)의 연장축을 중심으로 회전할 때 로드셀 어셈블리 고정유닛(220)의 제1 측면부 가압면(221)에 의해 걸린다. 따라서, 로드셀 어셈블리 본체(210)는 회전이 억제될 수 있다.

한편, 로드셀 어셈블리 본체(210)에는 한 쌍의 제1 측면부(211)를 관통하는 관통홀이 형성되고, 관통홀에는 상기 로드셀 유닛이 배치된다. 로드셀 유닛은 전술한 바와 같이 스트레인 게이지의 신축에 따른 전기저항의 변화를 통해 물체의 중량을 측정한다.

이하에서는, 로드셀 어셈블리(200)에서 로드셀 어셈블리 본체(210)와 직간접적으로 연결되는 구성요소들에 대하여 상세하게 설명한다.

로드셀 어셈블리 본체(210)는 그 하측에 배치되며 외면이 원형으로 형성되는 제1 연결부(213)를 더 포함한다. 제1 연결부(213)는 로드셀 어셈블리 본체(210)의 길이방향(즉, 상하 방향)을 따라 연장되도록 형성되며, 원통형 구조를 가진다. 제1 연결부(213)의 일부는 하우징(100) 외측으로 노출된다. 즉, 제1 연결부(213)의 일부는 하우징(100)의 하측으로 노출되어 후술할 회전 유닛(230) 및 후크 유닛(400)과 연결될 수 있다.

이하에서는 제1 연결부(213)에 대하여 보다 상세히 설명한다. 제1 연결부(213)는 기설정된 깊이만큼 함몰 형성되는 본체측 함몰부(214)를 포함한다. 본체측 함몰부(214)는 제1 연결부(213)의 외경보다 작은 외경을 가진다. 본체측 함몰부(214)는 후술할 회전 유닛(230)과 간접적으로 접촉할 수 있다.

제1 연결부(213)는 본체측 함몰부(214)에 인접한 제1 연결부(213)의 단부에 배치된 본체측 스토퍼부(215)를 포함한다. 본체측 스토퍼부(215)는 본체측 함몰부(214)의 외경보다 큰 외경을 가진다. 예시적으로, 본체측 스토퍼부(215)는 제1 연결부(213)와 동일한 외경을 가질 수 있다. 본체측 스토퍼부(215)는 후술할 마찰 저감 부재(216)가 이탈하지 않도록 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 본체측 스토퍼부(215)는 회전 유닛(230)과 연결된 물체의 하중을 받으므로, 측정 대상 물체의 중량을 지지할 수 있을 정도의 강도 이상의 물질로 형성되어야 한다.

이하에서는, 중량 측정 장치(1)의 일 구성요소인 회전 유닛(230)에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 중량 측정 장치(1)에서 로드셀 어셈블리(200)는, 제1 연결부(213)에 로드셀 어셈블리 본체(210)의 연장축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 회전 유닛(230)을 더 포함한다.

회전 유닛(230)은 로드셀 어셈블리 본체(210)를 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 이 때, 회전 유닛(230)은 로드셀 어셈블리(210)의 제1 연결부(213)에 360° 회전이 가능하도록 연결되지만, 로드셀 어셈블리 본체(210)는 전술한 바와 같이 로드셀 어셈블리 고정 유닛(220)에 의해 회전이 제한된다. 따라서, 회전 유닛(230)은 물체의 회전에 의해 함께 회전하면서도 로드셀 어셈블리 본체(210)에 회전력을 전달하지 않으므로 물체의 정밀한 중량 측정을 가능하게 하고, 중량 측정 장치(1)의 파손을 방지한다.

회전 유닛(230)은 제1 연결부(213)의 본체측 함몰부(214)에 회전 가능하게 결합되는 회전 유닛 몸체(231)와, 회전 유닛 몸체(231)의 하방으로 연장 형성되며 물체가 거치되기 위한 후크 유닛(400)이 결합되기 위한 한 쌍의 후크 결합홀(234)이 형성되는 회전 유닛 연장부(233)를 포함한다. 회전 유닛 몸체(231)는 회전 유닛(230)의 상부에 형성되고, 제1 연장부(213)의 본체측 함몰부(214)에 대응되는 높이에 형성될 수 있다.

한편, 회전 유닛 몸체(231)와 본체측 함몰부(214) 사이에는 복수개의 마찰 저감 부재(216)가 마련된다. 마찰 저감 부재(216)는 물체로부터의 인장력, 회전력에 의해 발생하는 마찰을 저감시키며, 본체측 함몰부(214) 및 회전 유닛 몸체(231)의 마모를 지연시킨다. 한편, 회전 유닛 몸체(231)는 그 내면에 본체측 함몰부(214)와 대향되는 위치에 회전 유닛측 함몰부(232)가 형성될 수 있다. 회전 유닛측 함몰부(232)는 본체측 함몰부(214)와 함께 마찰 저감 공간(미도시)을 형성한다. 상기 마찰 저감 공간에는 마찰 저감 부재(216)들이 배치되며, 마찰 저감 부재(216)는 복수개의 구형 볼 베어링일 수 있다. 마찰 저감 부재(216)는 물체의 거치 및 회전에 의해 발생하는 마찰을 분산 및 저감시킨다.

한편, 마찰 저감 부재(216)는 본체측 함몰부(214)와 회전 유닛측 함몰부(232) 사이에 배치되며, 마찰 저감 부재(216)의 상부 방향으로는 제1 연결부(213), 마찰 저감 부재(216)의 하부 방향으로는 본체측 스토퍼부(215)가 형성된다. 따라서, 마찰 저감 부재(216)는 제1 연결부(213) 및 본체측 스토퍼부(215)에 의해 상하 방향의 이동이 제한될 수 있다. 이에 따라, 상기 마찰 저감 공간에 마찰 저감 부재(216)가 삽입된 상태에서, 마찰 저감 부재(216)는, 로드셀 어셈블리(210)의 제1 연결부(213)에 대한 회전 유닛(230)의 회전을 가이드 하면서, 로드셀 어셈블리 본체(210)로부터 회전 유닛(230)이 상하 방향으로 움직이는 것을 제한한다. 따라서, 회전 유닛(230)은 로드셀 어셈블리 본체(210)에 대하여 항상 일정한 위치에 배치되고, 중량 측정 장치(1)는 정밀하게 물체의 중량을 측정할 수 있다.

이하에서는, 마찰 저감 부재(216)가 상기 마찰 저감 공간에 배치되는 과정에 대하여 상세히 설명한다.

마찰 저감 부재(216)는 회전 유닛 몸체(231)의 외면에서 내면(219) 방향으로 삽입된다. 보다 상세하게는, 마찰 저감 부재(216)는 회전 유닛 몸체(231)의 상기 외면에 형성된 삽입홀(218)을 통해 회전 유닛 몸체(231)의 내면(219) 방향으로 삽입된다. 마찰 저감 부재(216)는 삽입홀(218)을 통해 연속적으로 삽입되어 상기 마찰 저감 공간을 채우고, 회전 유닛(230)의 회전으로 인하여 발생하는 마찰력을 저감시킨다.

삽입홀(218)은 회전 유닛 몸체(231)의 외면에서, 회전 유닛 몸체(231)의 중심을 향하여 관통 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 중량 측정 장치(1)는, 삽입홀(218)이 회전 유닛 몸체(231)의 중심을 향하여 관통 형성되도록 형성됨으로써, 마찰 저감 부재(216)가 마찰 저감 공간 내부에서 저항이 최소화되면서 움직일 수 있고, 효과적으로 마찰 저감 기능을 수행할 수 있다. 또한, 후술할 삽입홀 폐쇄부재(240)를 구비함에 있어, 삽입홀 폐쇄부재(240)는 일반적인 원통 형상의 무두 볼트를 사용할 수 있으므로 범용성이 향상되는 이점이 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 삽입홀(218)은 회전 유닛 몸체(231)의 외면에서, 회전 유닛 몸체(231)의 중심과 편심된 위치를 향하여 관통 형성될 수 있다. 삽입홀(218)이 회전 유닛 몸체(231)의 중심을 향하여 관통 형성되는 경우, 마찰 저감 부재(216)가 연속적으로 원활하게 삽입될 수 없다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 따른 중량 측정 장치(1)는, 삽입홀(218)을 편심된 위치를 향하여 관통되도록 형성함으로써, 마찰 저감 부재(216)를 마찰 저감 공간으로 삽입할 때 기 삽입된 마찰 저감 부재(216)의 저항을 최소화하면서 마찰 저감 부재(216)의 삽입을 가능하게 한다.

삽입홀(218)이 회전 유닛 몸체(231)의 중심을 기준으로 편심된 위치에 형성됨에 따라, 회전 유닛 몸체(231)의 외면 측에 위치되는 삽입홀(218)의 입구측 넓이는 회전 유닛 몸체(231)의 회전 유닛측 함몰부(232) 측에 위치되는 삽입홀(218)의 출구측 넓이보다 작게 형성된다. 삽입홀(218)의 입구측 넓이가 출구측 넓이보다 더욱 작게 형성됨으로써, 마찰 저감 부재(216)를 마찰 저감 공간으로 삽입할 때 기 삽입된 마찰 저감 부재(216)의 저항을 최소화하면서 마찰 저감 부재(216)의 삽입을 가능하게 한다. 또한, 마찰 저감 부재(216)를 마찰 저감 공간으로 삽입할 때, 마찰 저감 부재(216)가 일단 삽입홀(218)의 입구측을 통과하면 저항을 최소화하면서 마찰 저감 공간에 삽입될 수 있다.

한편, 회전 유닛 몸체(231)의 삽입홀(218)이 형성된 상태로 중량 측정 장치(1)를 사용할 경우, 마찰 저감 공간에 삽입된 마찰 저감 부재(216)들이 외부로 유출될 위험이 있다. 이러한 위험을 방지하기 위해, 회전 유닛(230)은, 회전 유닛 몸체(231)의 삽입홀(218)의 입구를 폐쇄하며, 삽입홀(218)의 입구를 폐쇄한 상태에서 회전 유닛 몸체(231)의 외면 방향으로 돌출되지 않는 삽입홀 폐쇄부재(240)를 더 포함한다.

삽입홀 폐쇄부재(240)는 삽입홀(218)을 막아 마찰 저감 부재(216)가 삽입홀(218)을 통해 유출되는 것을 방지한다. 삽입홀 폐쇄부재(240)는 삽입홀의 내면에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 삽입홀 폐쇄부재(240)는 회전 유닛 몸체(231)의 외면에 돌출되지 않는 형상을 가질 수 있으며, 삽입홀 폐쇄부재(240)는 예시적으로 무두 볼트일 수 있다.

또한, 삽입홀 폐쇄부재(240)는 회전 유닛 몸체(231)의 외면에 돌출되지 않는 점과 동시에, 마찰 저감 공간을 침범하여 마찰 저감 부재(216)의 이동을 방해하지 않아야 한다. 이와 같은 기능을 수행하기 위해, 삽입홀 폐쇄부재(240)의 길이는 삽입홀(218)의 길이보다 짧게 형성된다. 삽입홀 폐쇄부재(240)의 길이가 삽입홀(218)의 길이보다 짧게 형성됨으로써, 삽입홀 폐쇄부재(240)가 회전 유닛 몸체(231)의 외면에 돌출되지 않는다. 또한, 삽입홀 폐쇄부재(240)가 마찰 저감 공간을 침범하지 않으므로, 마찰 저감 부재(216)가 회전 유닛(230)의 외부로 유출되지 않고 마찰 저감 기능을 효과적으로 수행할 수 있다.

이하에서는 후크 유닛(400)이 회전 유닛(300)에 결합되는 구성에 대하여 설명한다.

후크 유닛(400)은 갈고리형의 후크 본체(401)와, 후크 본체(401)와 연결되며 중공을 가지는 후크 관통홀(402), 그리고 후크 본체(401)의 말단을 폐쇄하는 걸쇠(403)를 포함한다. 후크 본체(401)에는 물체가 거치되며, 예시적으로 물체는 와이어를 통해 거치된다. 한편, 후크 관통홀(402)은 전술한 회전 유닛(300) 중 회전 유닛 연장부(233)에 형성된 한 쌍의 후크 결합홀(234)과 동일 선상에 위치하도록 배치될 수 있다. 후크 관통홀(402)과 한 쌍의 후크 결합홀(234)이 동일 선상에 배치되면, 후크 결합핀(250)이 후크 관통홀(402) 및 후크 결합홀(234)에 삽입되어 결합될 수 있다. 후크 결합핀(250)은 볼트 형상일 수 있다. 후크 결합핀(250)이 빠지는 위험을 방지하기 위해, 후크 결합핀(250)의 말단에는 후크 결합핀 고정부재(260)가 형성된다. 후크 결합핀 고정부재(260)는 후크 결합핀(250)이 삽입된 방향의 반대방향으로 후퇴하는 것을 방지하며, 후크 결합핀(250)의 후퇴로 인한 후크 유닛(400)의 분해를 방지한다. 걸쇠(403)는 일방향으로 개방될 수 있는 구조로 형성되어 일단 후크 본체(401)에 물체가 거치된 후, 후크 본체(401)로부터 물체가 이탈되는 것을 방지한다.

한편, 로드셀 어셈블리 본체(210)는 로드셀 어셈블리 본체(210)의 상측에 배치되며, 연결부재(302)가 끼워지기 위한 상부측 관통홀이 형성되는 제2 연결부(217)를 더 포함한다.

제2 연결부(217)는 로드셀 어셈블리 본체(210)를 기준으로 제1 연결부(213)의 반대방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 연결부(217)는 상부측 관통홀을 통해 샤클부(300)와 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 상부측 관통홀은 샤클부(300)의 샤클 본체(301)와 함께 연결부재(302)로 함께 결합되며, 연결부재(302)의 일단 또는 타단에는 샤클 너트(303)를 통해 결합이 해제되는 것을 방지한다.

한편, 하우징(100)에 형성된 제1 홀(124) 및 제2 홀(125)은 각각 로드셀 어셈블리(200)의 제1 연결부(213) 및 제2 연결부(217)를 어셈블리 수용공간의 외부로 노출되도록 한다. 보다 상세하게는, 로드셀 어셈블리 본체(210)의 하측으로 연장 형성된 제1 연결부(213)는 하우징(100)의 하면에 형성된 제1 홀(124)을 관통하여 하우징(100)의 하측으로 노출되고, 로드셀 어셈블리 본체(210)의 상측으로 연장 형성된 제2 연결부(217)는 하우징(100)의 상면에 형성된 제2 홀(125)을 관통하여 하우징(100)의 상측으로 노출된다.

또한, 제2 홀(125)과 제2 연결부(217) 사이에는 탄성재질의 개스킷 유닛(270)이 배치되어 샤클부(300)와 함께 로드셀 어셈블리(200)가 하우징(100)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

제안되는 실시예에 의하면, 측정 대상 물체에 의하여 발생되는 회전력이 로드셀 어셈블리(200)에 작용되는 것을 억제함으로써, 보다 정밀한 무게의 측정이 가능한 이점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 중량 측정 장치 100: 하우징
110: 입출력부 111: 출력부
112: 입력부 121: 하우징 본체
122: 내부공간 123: 하우징 결합 브래킷
124: 제1 홀 125: 제2 홀
126: 격벽 200: 로드셀 어셈블리
210: 로드셀 어셈블리 본체 211: 제1 측면부
212: 제2 측면부 213: 제1 연결부
214: 본체측 함몰부 215: 본체측 스토퍼부
216: 마찰 저감 부재 217: 제2 연결부
218: 삽입홀 219: 내면
220: 로드셀 어셈블리 고정유닛 221: 제1 측면부 가압면
222: 제2 측면부 가압면 223: 고정 브래킷
230: 회전 유닛 231: 회전 유닛 몸체
232: 회전 유닛측 함몰부 233: 회전 유닛 연장부
234: 후크 결합홀 240: 삽입홀 폐쇄부재
250: 후크 결합핀
260: 후크 결합핀 고정부재 270: 개스킷 유닛
280: 로드셀 유닛 290: 관통홀
300: 샤클부 301: 샤클 본체
302: 연결부재 303: 샤클 너트
400: 후크 유닛 401: 후크 본체
402: 후크 관통홀 403: 걸쇠

Claims (16)

1. 내부에 수용공간을 가지는 하우징; 및
   상기 수용공간에 수용되며, 상하방향 연장 형성되며 물체의 중량을 측정하는 로드셀 어셈블리;를 포함하고,
   상기 하우징은, 내부에 상기 로드셀 어셈블리가 수용되는 어셈블리 수용공간이 형성되는 하우징 본체를 포함하고,
   상기 로드셀 어셈블리는,
   상하 방향으로 연장 형성되고, 인장력을 측정하기 위한 로드셀 유닛이 배치되며, 평면 형상으로 형성되는 한 쌍의 제1 측면부를 포함하는 로드셀 어셈블리 본체; 및
   상기 로드셀 어셈블리 본체를 상기 하우징의 상기 하우징 본체에 고정시키며 상기 로드셀 어셈블리가 상기 로드셀 어셈블리의 연장축을 중심으로 회전되는 것을 억제하는 로드셀 어셈블리 고정유닛;을 포함하며,
   상기 로드셀 어셈블리 고정유닛에는, 상기 제1 측면부에 각각 대응되도록 한 쌍으로 형성되는 제1 측면부 가압면이 형성되어, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 일부는 상기 로드셀 어셈블리 고정 유닛의 한 쌍의 상기 제1 측면부 가압면 사이에 배치되어, 상기 제1 측면부 가압면과 상기 제1 측면부는 상호 밀착되어 상기 로드셀 어셈블리 본체의 회전을 제한하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 로드셀 어셈블리 고정유닛은 상기 제1 측면부 가압면의 외측 방향으로 연장 형성되며 상기 로드셀 어셈블리 고정유닛을 상기 하우징에 고정시키기 위한 체결 부재가 관통되는 고정 브래킷을 포함하고,
   상기 로드셀 어셈블리 고정 유닛에는, 일측은 어느 하나의 상기 제1 측면부 가압면과 연결되며 타측은 다른 하나의 상기 제1 측면부 가압면과 연결되고, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 제2 측면부를 상기 하우징 측으로 가압하는 제2 측면부 가압면이 형성되는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 로드셀 어셈블리 본체의 상기 제2 측면부는 곡면으로 형성되며, 상기 로드셀 어셈블리 고정 유닛의 상기 제2 측면부 가압면은 상기 제2 측면부에 대응되는 곡면으로 형성되는 중량 측정 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 하우징 본체의 상기 어셈블리 수용공간이 배치되며, 상하 방향으로 연장 형성되며 상호 간에 이격되는 한 쌍의 격벽을 포함하고, 상기 격벽 사이에 상기 로드셀 어셈블리 본체가 배치되고,
   상기 로드셀 어셈블리 본체에는 상기 한 쌍의 제1 측면부를 관통하는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀에는 로드셀 유닛이 배치되는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 로드셀 어셈블리 본체는, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 하측에 배치되며 외면이 원형으로 형성되는 제1 연결부를 포함하고,
   상기 로드셀 어셈블리는, 상기 제1 연결부에 상기 로드셀 어셈블리 본체의 상기 연장축을 중심으로 회전 가능하게 연결되는 회전 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 연결부는, 외경이 상기 제1 연결부의 외경보다 작게 형성되도록 상기 제1 연결부의 외면에서 기설정된 깊이만큼 함몰 형성되는 본체측 함몰부와, 상기 본체측 함몰부에 인접한 상기 제1 연결부의 단부에 배치되며 상기 본체측 함몰부보다 큰 외경을 갖는 본체측 스토퍼부를 포함하고,
   상기 회전 유닛은, 상기 제1 연결부의 상기 본체측 함몰부에 회전 가능하게 결합되는 회전 유닛 몸체와, 상기 회전 유닛 몸체의 하방으로 연장 형성되며 물체가 거치되기 위한 후크 유닛이 결합되기 위한 한 쌍의 후크 결합홀이 형성되는 회전 유닛 연장부를 포함하는 중량 측정 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 본체측 함몰부와 상기 회전 유닛 몸체 사이에는, 마찰 저감 부재가 마련되며,
   상기 회전 유닛 몸체의 내면에는 상기 본체측 함몰부와 대향되어, 상기 마찰 저감 부재가 배치되는 마찰 저감 공간을 형성하기 위한 회전 유닛측 함몰부가 형성되며,
   상기 마찰 저감 공간에 상기 마찰 저감 부재가 삽입된 상태에서, 상기 마찰 저감 부재는 상기 로드셀 어셈블리 본체로부터 상기 회전 유닛이 상하 방향으로 움직이는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 마찰 저감 부재는 복수개의 구형의 마찰 저감 부재들로 마련되며,
    상기 회전 유닛 몸체의 외면에는 상기 마찰 저감 공간과 연통되며, 상기 마찰 저감 부재들이 삽입되는 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 삽입홀은 상기 회전 유닛 몸체의 외면에서, 상기 회전 유닛 몸체의 중심을 향하여 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
12. 제10 항에 있어서,
    상기 삽입홀은 상기 회전 유닛 몸체의 외면에서, 상기 회전 유닛 몸체의 중심과 편심된 위치를 향하여 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
13. 제10 항에 있어서,
    상기 회전 유닛 몸체의 외면 측에 위치되는 상기 삽입홀의 입구측 넓이는, 상기 회전 유닛 몸체의 상기 회전 유닛측 함몰부 측에 위치되는 상기 삽입홀의 출구측 넓이보다 작은 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
14. 제10 항에 있어서,
    상기 회전 유닛은, 상기 회전 유닛 몸체의 상기 삽입홀의 입구를 폐쇄하며, 상기 삽입홀의 입구를 폐쇄한 상태에서, 상기 회전 유닛 몸체의 외면 방향으로 돌출되지 않는 삽입홀 폐쇄부재를 더 포함하며,
    상기 삽입홀 폐쇄부재의 길이는 상기 삽입홀의 관통길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
15. 제7 항에 있어서,
    상기 로드셀 어셈블리 본체는, 상기 로드셀 어셈블리 본체의 상측에 배치되며, 연결부재가 끼워지기 위한 상부측 관통홀이 형성되는 제2 연결부를 더 포함하고,
    상기 하우징에는, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부가 각각 관통되어, 상기 하우징의 상기 어셈블리 수용공간의 외부로 노출되도록 하는, 제1 홀 및 제2 홀이 형성되며,
    상기 제2 홀과 상기 제2 연결부 사이에는 탄성재질의 개스킷 유닛이 배치되는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
16. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 하우징 본체의 일면에 배치되며, 입력 신호를 입력 받거나 상기 물체의 측정 정보를 출력하는 입출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.

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