KR200223258Y1

KR200223258Y1 - 차량스케일용 로드셀

Info

Publication number: KR200223258Y1
Application number: KR2019980013076U
Authority: KR
Inventors: 최명규; 고민석
Original assignee: 최명규; 고민석
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR20000003060U

Abstract

본 고안에 따른 차량스케일용 로드셀은, 상부면이 상판에 결합되며 하부면이 요입구면으로 형성되어 강구의 상부를 안착지지하는 강구상부부재; 상기 강구상부부재의 요입구면에 안착지지되며 소정의 유동성을 갖는 강구; 상부면이 요입구면으로 형성되어 상기 강구의 하부를 안착지지하고 하부가 체결수단에 의해 로드셀엘리먼트의 몸체상부에 체결되도록 한 강구하부부재; 및 몸체의 변형을 감지하여 하중을 측정하기 위한 하나의 수감부를 몸체중앙내부에 구비하고, 몸체의 중앙에서 측방으로 형성된 요홈을 상기 수감부의 상,하부에 서로 다른 방향으로 하나씩 형성하며, 몸체의 양측면은 호형으로 하고 몸체의 전후면은 평면으로 형성하며 몸체의 상부는 상기 강구하부부재에 체결되도록 하며 몸체의 하부는 조립체결수단에 의해 전후면에서 베이스에 결합될 수 있도록 구성한 로드셀엘리먼트를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이로써, 본 고안은 비용을 절감하면서도 보다 정확한 측정정밀도, 및 보수유지가 용이한 차량스케일용 로드셀을 제공하는 효과를 갖는다.

Description

차량스케일용 로드셀

본 고안은 차량의 하중을 측정하기 위한 차량스케일용 로드셀에 관한 것으로서, 특히 기존에 비해 로드셀엘리먼트의 수감부를 한 곳으로 하고 로드셀엘리먼트를 베이스로부터 용이하게 분리 및 조립할 수 있어 가공용이와 경비절감 및 높은 측정정밀도를 도모하는 볼타입(ball type) 차량스케일용 로드셀에 관한 것이다.

종래의 차량스케일용 로드셀은 로드셀엘리먼트의 상부구조에 볼(ball)타입 또는 핀(pin)타입을 채택하고, 로드셀엘리먼트부는 트럭 등 차량의 하중을 측정하기 위한 수감부를 몸체중앙의 좌우에 하나씩 갖는 것이 일반적이다. 각 수감부는 차량의 수직부하에 의한 로드셀엘리먼트몸체의 변형을 저항값의 변화로 감지하여 차량하중을 측정하기 위한 스트레인게이지(strain gauge)를 수감부별로 4개씩 구비하며, 각 수감부 사이의 내부회로는 서로 연결되어 외부로 인출된다. 그리고, 로드셀엘리먼트의 하부는 베이스에 위에서 아래로 볼트체결되는 것이 일반적이다. 이러한 구조를 갖는 종래의 차량스케일용 로드셀은 로드셀엘리먼트 상부에 트럭의 하중이 실리면 수직부하가 로드셀엘리먼트의 중심에 걸려 로드셀엘리먼트의 몸체가 변형되며, 이 변형정도를 스트레인게인지가 저항값의 변화로 감지하여 트럭의 하중을 측정한다.

하지만, 종래의 차량스케일용 로드셀은 구조상 스트레인게이지를 각각 4개씩 갖는 수감부를 로드셀엘리먼트 좌우에 하나씩 갖도록 되어 있어 가공시 오차가 발생하면 정밀도가 저하되며, 각 수감부가 서로 연결되어 있어 내부회로가 복잡하며, 자재가 많이들고 제작과정이 복잡하여 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 특히, 핀타입을 채택한 차량스케일용 로드셀은 차량이 상판에 올라올 때 핀(pin)이 수직방향뿐만아니라 수평방향으로도 힘을 받으므로 차량의 수직부하를 정밀하게 측정하기가 곤란하다는 문제점을 갖는다. 또한, 종래의 차량스케일용 로드셀은 로드셀엘리먼트를 베이스로부터 분리하기가 쉽지 않은 구조로 되어 있어 교체나 보수시 불편하다는 문제점을 갖는다.

이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 로드셀엘리먼트의 상부에 소정의 유동성을 갖는 볼 타입을 채용하고 하나의 수감부와 호형의 로드셀엘리먼트 및 베이스로부터 분리가 용이한 단순구조를 채택하므로써 제작비용을 감소시키면서도 보다 정확한 측정정밀도, 및 보수유지가 용이한 차량스케일용 로드셀을 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 차량스케일용 로드셀의 분리사시도,

도 2는 도 1에 나타낸 차량스케일용 로드셀의 결합사시도,

도 3a는 도 2의 로드셀을 단면A-A로 절단한 단면도이고, 도 3b는 도 2의 로드셀을 단면 B-B로 절단한 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 상판 2 : 강구상부부재

3 : 강구 4 : 강구하부부재

2b,4a,5a : 요입구면 4b,8,9,13 : 체결공

6 : 수감부 7 : 요홈

10 : 로드셀엘리먼트 11 : 베이스

15 : 밑판 16 : 베이스상부브라켓

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 차량스케일용 로드셀은, 상부면이 상판에 결합되며 하부면이 요입구면으로 형성되어 강구의 상부를 안차지지하는 원통형 강구상부부재; 상기 강구상부부재의 요입구면에 안착지지되며 소정의 유동성을 갖는 강구; 상부면이 요입구면으로 형성되어 상기 강구의 하부를 안착지지하고 하부가 체결수단에 의해 로드셀엘리먼트의 몸체상부에 체결되도록 한 원통형 강구하부부재; 및 몸체의 변형을 감지하여 하중을 측정하기 위한 하나의 수감부를 몸체중앙에 구비하고, 몸체의 중앙에서 측방으로 형성된 요홈을 상기 수감부의 상,하부에 서로 다른 방향으로 하나씩 형성하며, 몸체의 양측면은 호형으로 하고 몸체의 전후면은 평면으로 형성하며 몸체의 상부는 상기 강구하부부재에 체결되며 몸체의 하부는 측면에서 베이스에 체결될 수 있도록 구성한 로드셀엘리먼트를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

분리사시도인 도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 차량스케일용 로드셀은 상판(1)과, 강구상부부재(2)와 강구(3) 및 강구하부부재(4)와, 로드셀엘리먼트(10), 및 베이스(11)로 이루어진다.

상판(1)은 강구상부부재(2)에 돌설된 체결핀(2a)과 나합될 수 있는 나사공(1a)을 중앙에 형성하고 네귀에 별도의 체결공(1b)을 갖는다. 강구상부부재(2)는 상판(1)의 나사공(1a)에 나합되는 체결핀(2a)을 상부면에 돌출설치(이하, '돌설')하고, 강구(3)를 상부에서 안착지지하기 위한 요입구면(2b)을 하부면에 갖는 원통형체로 이루어진다. 강구하부부재(4)는 상부면에 강구(3)를 아래에서 안착지지하기 위한 요입구면(4a)을 형성하고, 전후면에는 볼트(4c)를 조립체결하기 위한 체결공(4b)을 형성하고, 좌우밑면에는 로드셀엘리먼트(10)의 상부에 끼워 결합하기 위한 요홈을 형성한다. 강구(3)는 강구상부부재(2)의 하부면 및 강구하부부재(4)의 상부면 사이 요입구면들(2b,4a)에 안착지지되며, 소정의 유동성을 갖도록 한다.

로드셀엘리먼트(10)는 몸체(5)의 양측면을 호형으로 형성하여 종래의 차량스케일용 로드셀의 사각형에 비해 자재를 절감하며, 몸체(5)의 전후 및 밑면을 평면으로 구성하며, 강구하부부재(4)가 로드셀엘리먼트(10)에 결합되는 경우 강구하부부재(4)의 요입구면(4a)이 얹혀질 수 있는 요입구면(5a)으로 몸체(5)의 상면을 구성한다. 그리고, 로드셀엘리먼트(10)의 몸체 중앙내부에는 4개의 스트레인게이지를 갖는 하나의 수감부(6)를 가지며, 몸체(5)의 중앙에서 측방으로 형성된 요홈(7)을 수감부(6)의 상,하부에 서로 다른 방향으로 하나씩 형성한다. 이 요홈들(7)은 위로부터의 차량수직부하가 로드셀엘리먼트(10) 몸체중앙의 수감부(6)에 집중되어 몸체가 수직부하에 대응하여 적절하게 변형되도록 하기 위한 것이다. 또한, 로드셀엘리먼트 몸체상부의 전후면에는 나사공(체결공; 8)을 강구하부부재(4)의 체결공(4b)에 대응하도록 형성하여 강구하부부재(4)의 밑면에 형성된 요홈과 로드셀엘리먼트(10)의 상부가 끼워 결합되는 경우, 이들을 볼트(4c)로 조립체결할 수 있도록 한다. 그리고, 몸체하부의 전후면에도 통공들(체결공; 9)을 형성하여 로드셀엘리먼트(10)의 하부가 베이스(11)의 밑판(15)위에 돌설된 두개의 상부브라켓(16) 사이에 끼워 조립체결될 수 있도록 한다. 또한, 몸체(5)의 일측면에는 몸체중앙내부에 구성되는 수감부(6)로부터의 전기회로선을 인출할 수 있는 통공(12)을 형성한다.

로드셀엘리먼트(10)의 몸체하부를 체결고정하기 위한 베이스(11)는 밑판(15)과 밑판상부에 돌설된 베이스상부브라켓들(16)으로 이루어진다. 이 밑판(15)은 전술한 상판(1)보다 두껍게 구성하며, 네귀에 체결공들(15a)을 갖도록 구성한다. 그리고, 밑판(15)의 상부에는 전술한 로드셀엘리먼트(10)의 몸체하부가 끼워 결합될 수 있도록 로드셀엘리먼트몸체의 전후두께에 대응하는 길이만큼 앞뒤로 이격된 두 개의 상부브라켓(16)이 한쌍을 이루어 돌설되며, 이 상부브라켓들의 전후측면에는 로드셀엘리먼트(10)의 하부를 끼워 결합하는 경우 이들을 조립체결할 수 있는 체결공(13)이 각각 두 개씩 대응되도록 형성된다. 반면에 베이스(11)의 밑면 및 대응하는 로드셀엘리먼트(10)의 밑면에 각각 나사공을 가공하여 볼트로 로드셀엘리먼트(10)의 몸체와 베이스(11)를 조립체결할 수도 있다.

도 1의 구성들을 결합하여 나타낸 결합사시도인 도 2를 참조하면, 전술한 바와 같이 상판(1)에 강구상부부재(2)에 돌설된 체결핀(2a)이 나합되며, 강구상부부재(2) 및 강구하부부재(4) 사이에 형성된 요입구면(2b,4a,5a)이 강구(3)를 안착지지하여 소정의 유동성을 갖도록 한다. 이로써, 차량바퀴가 상판(1)에 진입할때에는 강구(3)가 뒤로 밀렸다가 차량바퀴가 상판(1) 중앙에 위치할때에는 강구(3)가 요입구면(2b,4a,5a)의 중앙으로 복귀하여 차량의 수직부하가 로드셀엘리먼트(10)의 몸체중앙에 걸리도록 하므로써 차량의 하중을 정확하게 측정할 수 있도록 한다.

한편, 강구하부부재(4)의 측방밑면에 형성된 요홈은 로드셀엘리먼트(10)의 상부에 측방으로 끼워지며, 강구하부부재(4)의 하부전후면 및 로드셀엘리먼트의 상부전후면 사이에 형성된 체결공들(4b,8)에는 볼트(4c)를 조립체결하여 고정한다. 또한, 로드셀엘리먼트(10)의 하부는 베이스(11)의 상부에 돌설된 두 개의 상부브라켓(16) 사이에 측방으로 끼워지며, 로드셀엘리먼트(10)의 하부전후면 및 베이스(11)의 상부브라켓들의 전후면에 형성된 체결공들(9,13)에 체결핀(14a)이 전후측면에서 조립되어 너트(14b) 등에 의해 조립체결된다. 이로써, 전술의 체결수단(4c,14a,14b)만을 조립하거나 분리시키므로써 종래에 비해 로드셀의 조립 및 보수유지를 위한 교체를 훨씬 용이하게 할 수 있다는 잇점을 갖는다. 그리고, 체결수단은 전술한 수단만으로 한정되지 않으며, 로드셀의 최대하중측정용량과 사용환경, 및 제품사양에 맞게 적절한 다른 체결수단으로 대체할 수 있다.

도 2에 나타낸 차량스케일용 로드셀을 A-A라인으로 절단하여 정면에서 바라본 단면도인 도 3a, 및 B-B라인으로 절단하여 좌측에서 바라본 단면도인 도 3b를 참조하면, 강구상부부재(2)의 상부에 돌설된 체결핀(2a)은 상판(1)에 나합고정되며 강구하부부재(4)의 하부밑면에 형성된 요홈은 로드셀엘리먼트(10)의 상부에 끼워지며 전술의 체결공들(4b,8)에 볼트(4c)를 조립하여 강구하부부재(4)와 로드셀엘리먼트(10)를 체결한다. 점선으로 나타낸 통공(12)은 로드셀엘리먼트(10)의 중앙내부 수감부(6)로부터의 전기회로선을 인출하기 위한 것이다. 그리고 로드셀엘리먼트(10) 몸체중앙에는 4개의 스트레인게이지를 갖는 수감부(6)가 삽설되며, 이 4개의 스트레인게이지에 의한 브리지회로는 상판(1)으로부터의 차량하중에 의한 로드셀엘리먼트(10)의 변형정도를 저항값의 변화로 감지하며, 이 감지결과는 점선으로 나타낸 통공(12)을 통하여 외부로 인출되어 차량의 하중을 측정할 수 있게 된다. 이로써, 로드셀 수감부(6)를 한곳에만 갖는 본 고안의 로드셀은 종래에 비해 가공시의 오차에도 측정정밀도가 영향을 받지 않아 성능을 향상시키며 자재를 절감하여 경제성을 향상시키고, 종래 좌우 두곳에 수감부를 갖는 경우에 비해 내부회로의 구성이 단순화되어 고장이 적고 보수유지를 용이하게 할 수 있다는 잇점을 갖는다. 또한 로드셀엘리먼트(10)의 하부는 베이스(11)의 밑판(15)에 돌설된 상부브라켓들(16) 사이에 측면에서 조립체결되도록 하므로써 조립 및 보수유지시 로드셀엘리먼트(10)를 베이스(11)와 용이하게 조립 및 분리시킬 수 있다는 사용상의 편리함을 제공한다.

한편, 당업자라면 본 고안에 따른 기술요지 및 바람직한 일실시예로부터의 변형된 실시예들을 용이하게 구현할 수 있으므로 도시하지 않은 다른 실시예들에 대한 상세한 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이 본 고안에 따른 차량스케일용 로드셀은, 로드셀엘리먼트의 상부에 소정의 유동성을 갖는 볼타입을 채용하고 하나의 수감부와 호형의 로드셀엘리먼트 및 베이스로부터 분리가 용이한 단순구조를 채택하므로써 비용을 절감하면서도 보다 정확한 측정정밀도, 및 보수유지가 용이한 차량스케일용 로드셀을 제공하는 효과를 갖는다.

Claims

차량의 하중을 측정하기 위한 로드셀(load cell)에 있어서,

상부면이 상판에 결합되며 하부면이 요입구면으로 형성되어 강구의 상부를 안착지지하는 강구상부부재;

상기 강구상부부재의 요입구면에 안착지지되며 소정의 유동성을 갖는 강구;

상부면이 요입구면으로 형성되어 상기 강구의 하부를 안착지지하고 하부가 체결수단에 의해 로드셀엘리먼트의 몸체상부에 체결되도록 한 강구하부부재; 및

몸체의 변형을 감지하여 하중을 측정하기 위한 하나의 수감부를 몸체중앙내부에 구비하고, 몸체의 중앙에서 측방으로 형성된 요홈을 상기 수감부의 상,하부에 서로 다른 방향으로 하나씩 형성하며, 몸체의 양측면은 호형으로 하고 몸체의 전후면은 평면으로 형성하며 몸체의 상부는 상기 강구하부부재에 체결되도록 하며 몸체의 하부는 조립체결수단에 의해 전후면에서 베이스에 결합될 수 있도록 구성한 로드셀엘리먼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량스케일용 로드셀.
제 1항에 있어서, 상기 수감부는 4개의 스트레인게이지를 채용하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량스케일용 로드셀.