KR20000011058A - 차량 적재량 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 적재량에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량의 적재량이 그것의 소정의 한계 적재량을 초과하는 지를 확증하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 차량 현가 장치와 이 현가 장치에 의해 지지되는 차량 몸체(11) 사이에 설치되는 비틀림 막대(21)를 이용한다. 비틀림 팽창 검출장치(23)가 상기 비틀림 막대에 설치되어서 상기 비틀림 막대의 비틀림 정도에 비례하는 진폭의 신호를 제공함으로써 차량의 적재량이 측정되도록 한다. 이 신호는 적어도 운전자에게 정적 차량 적재량(static vehicle load figure)을 나타내는 표시장치(26)로 전달된다. 이와 같이 표시되는 양은 실재 적재량(적어도 정차된 차량의 적재량)의 직접적인 지시(direct reading)(250)이거나 안전운전 적재량(saft working load)이 초과되었는지를 나타내는 경고신호일 수 있다. 후자의 경우에는 차량 적재량이 안전운전 적재량이하로 감소될 때까지 그 표시가 유지된다.

Description

차량 적재량 측정 장치(LOAD MEASURING DEVICE FOR A VEHICLE)

차량에 의해 운반되는 화물의 양적 크기를 확정하기 위해서는, 알려진 바와 같이, 화물을 싣지 않은 차량의 중량을 중량교(weigh bridge) 상에서 측정하고, 빈 차량의 중량을 빼서 화물의 중량을 재고 있다. 하지만, 차량 외부의 중량 측정 장치(a weighing device)를 필요로 하지 않는 정밀한 중량 측정 시스템을 가질 수 있다면 대체적으로 상당히 유익할 것이다.

발명의 요약

본 발명의 제 1의 특징에 따르면, 차량의 몸체와 상기 차량의 지면 접촉 수단(a ground engaging means for the vehicle)과 함께 움직이도록 되어 있는 지지대 사이에 장착되는 부재의 형태로 된 중량 측정 장치가 제공된다. 상기 부재는 상기 지지대가 상기 몸체와 상관해서 움직일 때 비틀림을 받게 된다. 이와 같은 비틀림의 크기는 차량 몸체와 상관한 변위(displacement)의 측정값인 다수의 데이터 값으로 표시되며, 그래서, 적재량과 상관해서 상기 변위가 표시된다.

본 발명의 제 2의 특징에 따르면, 차량이 제공되는데, 이 차량은: 지면 접촉 수단에 의해 지지되는 몸체; 상기 지면 접촉 수단의 회전을 위해 제공되어서 상기 차량을 운전할 수 있게 하는 지면 접촉 수단용 지지대; 이 지지대는 자신의 수직 하중에 응답해서 상기 차량 몸체와 상관해서 수직으로 이동하며; 상기 몸체 부재의 일단(one end) 곁에 그리고 상기 일단 쪽의 상기 지지대 상의 타단(the other end) 곁에 배치되어서 상기 몸체와 상관한 상기 지지대의 움직임으로 인해 상기 지지대가 비틀림을 받도록 하는 종축 부재(longitudinal member); 그리고 상기 비틀림의 크기 또는 그것의 함수를 검출해서 차량 적재량의 크기를 나타내는 수단을 구비한다. 전형적으로 스트레인 게이지(a strain gauge), 로드 셀(a load cell), 선형 가변 차동 변환기(a linearly variable differential transformer), 또는 다른 가능한 변환기들(other possible transducers)을 사용해서 상기 비틀림을 측정할 수 있다. 이와 같은 장치들은 소수의 움직이는 부품들을 갖거나 전혀 갖지 않아서 오물이나 충격력으로 인한 손상으로부터 보호하는 것이 용이한 무마찰 변환기(a friction free transducer)이다.

본 발명의 바람직한 특징들은 첨부된 청구범위의 제 2 내지 5 항 및 제 7 내지 10 항에 기재되어 있다.

본 발명은 차량의 적재량에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 차량의 적재량이 그것의 소정의 한계 적재량을 초과하는 지를 확증하는 것에 관한 것이다. 어떤 차량이 일반 대중들이 이용하는 공공 도로들 및 다른 장소들을 사용하기 위해서는 그 차량은 안전 요건의 범위를 만족시켜야 하는데, 이들 중 하나가 적재량 요건이다. 이 요건은 대형 화물운송차량들(heavy goods vehicles)에 있어서 특히 중요하지만 승객운송차량들(passenger carrying cars) 및 그와 유사한 차량들에 있어서도 역시 중요하다. 차량의 중량 한계는 바퀴들을 통해 지면으로 전달되는 정적인 하중뿐만 아니라 짐을 실은 차량의 운전 및 그에 따른 차량의 반응에 미치는 동적인 영향을 고려해서 결정된다. 특히 경험이 풍부하지 않은 운전자가 과적한 그리고/또는 적재물이 골고루 분산되지 않은 차량을 운전하는 경우에는 차량운전에 있어 심각한 상황이 초래될 수 있다. 이러한 운전 상황은 폭우가 내리거나 눈 그리고 얼음이 어는 등의 악성 기후 조건에 의해 더욱 악화될 수 있다.

도 1은 차량 현가 장치의 일 부분을 보여주는 도면이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 대해 첨부된 도면 부분의 단일 도면을 참고하여 설명한다.

차량 몸체(11)(부분적으로만 도시됨)는 차축(an axle)(15)의 말단(14)에 장착된 허브(a hub)(13)로 이루어지는 현가 장치(a suspension unit)에 의해서 지면 접촉 바퀴(12) 상에 지지된다. 차축(15)은 방사상으로 배치된 아암(a radial arm)(19)을 통해서 비틀림 막대(21)의 말단(20)과 결합되는 그리고 상방향으로 신장하는 아암(a upwardly extending arm)(18)을 구비하고 있다. 비틀림 막대(21)의 말단(22)은 블럭(22)에 의해 몸체(11)에 단단히 고정된다. 상기 아암(18)과 상기 블럭(22)가 고정되어 있기 때문에 몸체(11)와 상관해서 차축(15)이 수직으로 움직일 때 그때 발생된 토크(torque)가 비틀림 막대(21)로 전달된다.

비틀림 막대(21)는 스트레인 게이지들 및 증폭기들로 이루어지는 컴팩트한 회로망(a compact network)(21)을 갖추고 있는데, 상기 스트레인 게이지들 및 증폭기들이 비틀림 막대(21)로 전달되는 토크의 크기를 감지한다. 이렇게 감지된 신호는 리드(lead)(25)를 통해 차량의 운전자 주변에 위치하는 프로세서/표시장치(26)로 출력신호로서 제공된다. 상기 출력신호는 상기 장치(26)에 의해서 처리되어서 적어도 정적 차량 적재량(a static vehicle load figure)으로서 운전자에게 표시된다. 이와 같이 표시되는 양은 실재 적재량(적어도 정차된 차량의 적재량)의 직접적인 지시이거나 안전운전 적재량이 초과되었는지를 나타내는 경고신호일 수 있다.

후자의 경우에 있어서는 차량 적재량이 안전운전 적재량이하로 감소될 때까지 그 표시가 유지되도록 할 수도 있을 것이다.

짐을 적재하지 않은 상태에서 차량의 데이터 독출을 실행하고 그런 후 알려진 하중을 상기 차량에 가해서 표시되는 출력들로부터 얻어지는 동작 곡선(an operating curve)을 구축함으로써 양적인 독출(a quantitative read out)과 관련해서 상기 시스템을 용이하게 조정할 수 있을 것이다. 위에서 기술한 비틀림 막대는 그것의 장착 지점에 작용하는 하중의 비율을 이치에 맞게 정확하게 표시할 수 있도록 하는 그래서 그로부터 차량의 전체 하중을 추정하는 것을 가능하게 하는 차량의 한쪽 바퀴 또는 차축에 장착된다. 하지만, 분리된 비틀림 측정 장치들을 차량 양측의 두 바퀴들(예를 들면 두 개의 뒷바퀴들)에 설치해서 두 개의 출력들을 제공함으로써 차량의 적재량이 측정되도록 할 수도 있는데, 이렇게 하면 차량이 공공 고속도로를 이용하기 전에 부하의 편중을 검출해서 교정하는 것도 가능해 진다. 이와 같은 정적인 상태에서의 사용과는 별도로, 상기 변환기 또는 변환기들의 출력은 차량의 이동 중에 중량 변화가 어떤 방식으로든 발생하면 이를 감지해서 표시하는데 사용될 수도 있다. 일 예로서, 변환기들은 캐러반(caravan)과 같이 트레일러(trailer)를 끄는 차량의 두 개의 뒷바퀴들에 설치되어서 사용될 수가 있는데, 이런 경우에는 트레일러가 좌우로 요동할 때 상기 변환기들이 주기적인 중량의 변동을 표시하게 될 것이다. 이와 같이 적합하게 표시되는 정보는 트레일러를 끌어본 경험이 적거나 전혀 없는 운전자에게 신속한 제어 입력이 요구되는 위기 상황을 경고하는데 특별히 요긴하게 사용될 수 있을 것이며, 더 나아가서 필요한 입력을 본질적으로 발생하는데 사용될 수도 있을 것이다.

본 발명은 차량의 적재량을 상대적으로 값싼 그리고 자체적으로 구비한 측정 장치(a relatively cheap self contained measuring system)를 사용하여 언제든지 정확하게 표시할 수 있도록 한다. 본 발명의 다양한 변형예들을 여러 종류의 차량들에 적용할 수가 있다. 하지만, 특히, 그러나 배타적이지는 않게, 상대적으로 짧은 운전 기간 동안에 적재량이 수시로 변하는 경화물차와 함께 본 발명이 사용될 수 있도록 하려고 한다. 또한, 본 발명은 운반되는 짐의 양이 수시로 변하는 승객운송차량에서 유용하게 사용될 수도 있는데, 그러한 경우에는 비록 풍부한 경험을 갖지 않은 운전자라 할지라도 차량의 적재량이 안전운전적재량에 근접하였는지 또는 그것을 초과하였는지를 용이하게 그리고 분명히 결정할 수 있을 것이다.

Claims (10)

1. 중량 측정 장치에 있어서:

   차량의 몸체와 상기 차량의 지면 접촉 수단과 함께 움직이도록 되어 있는 지지대 사이에 장착되는 부재의 형태로 되어 있되;

   상기 부재는 상기 지지대가 상기 몸체와 상관해서 움직일 때 비틀림을 받도록 하고, 상기 비틀림의 크기는 상기 차량 몸체와 상관한 변위의 측정값인 다수의 데이터 값으로 표시되며, 그래서 적재량과 상관해서 상기 변위가 표시되는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지면 접촉 수단은 바퀴 또는 트랙(a track)인 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 비틀림을 받는 상기 부재는 상기 비틀림을 전기신호로 변환하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 비틀림을 받는 상기 부재는 적어도 하나의 스트레인 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   차량 몸체와 상기 차량의 지면 접촉 수단과 함께 움직이도록 되어 있는 지지대 사이에 장착되는 다른 하나의 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
6. 지면 접촉 수단에 의해 지지되는 몸체를 구비하는 차량에 있어서:

   상기 지면 접촉 수단의 회전을 위해 제공되어서 상기 차량을 운전할 수 있게 하는 지면 접촉 수단용 지지대; 이 지지대는 또 자신의 수직 하중에 응답해서 실질적으로 상기 차량 몸체와 상관해서 수직으로 이동하며; 상기 몸체 부재의 일단 곁에 그리고 상기 일단 쪽의 상기 지지대 상의 타단 곁에 배치되어서 상기 몸체와 상관한 상기 지지대의 움직임으로 인해 상기 지지대가 비틀림을 받도록 하는 종축 부재; 그리고 상기 비틀림의 크기 또는 그것의 함수를 검출해서 차량 적재량의 크기를 나타내는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 지면 접촉 수단은 바퀴 또는 트랙인 것을 특징으로 하는 중량 측정 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 비틀림의 크기를 검출하는 수단은 상기 비틀림을 전기신호로 변환하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 비틀림을 전기신호로 변환하는 상기 수단은 적어도 하나의 스트레인 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 몸체 부재의 일단 곁에 그리고 상기 일단 쪽의 상기 지지대 상의 타단 곁에 배치되어서 상기 몸체와 상관한 상기 지지대의 움직임으로 인해 상기 지지대가 비틀리도록 하는 다른 종축 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량.