KR200272132Y1 - 하중 감지기가 장착된 다리의 교좌장치 - Google Patents

Abstract

하중 감지기가 부착된 다리의 교좌장치가 개시된다. 그러한 다리의 교좌장치는 다리의 상판 저면에 부착되는 상단부재와, 교각의 상면에 부착되는 하부부재와, 상기 상부 및 하부부재의 사이에 장착되는 중간부재와, 상기 중간부재의 내부에 장착되어 적절한 탄성력에 의하여 상기 상부부재의 수직력을 흡수하는 탄성부재와, 그리고 상기 중간부재의 일측에 부착되어 상기 탄성부재에 접촉함으로써 상기 탄성부재에 작용하는 수직하중을 감지하는 하중 감지기를 포함한다.

Description

하중 감지기가 장착된 다리의 교좌장치{BRIDGE BEARING HAVING A WEIGHT SENSOR}

본 고안은 다리의 교좌장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교좌장치에 하중 감지기를 부착함으로서 교좌장치에 작용하는 수직력을 감지할 수 있는 다리의 교좌장치에 관한 것이다.

일반적으로 다리는 차량 혹은 사람이 통행할 수 있는 상판과, 상기 상판을 지지하는 다수개의 교각과, 상기 상판과 교각의 사이에 장착되어 충격과 변위를 흡수하는 교좌장치로 이루어진다.

이러한 다리는 차량이 통행하는 경우 혹은 지진 등의 외력이 발생하는 경우, 변형하중이 발생하게 되며, 이러한 변형하중은 다리의 곳곳에 전달됨으로써 다리의수명을 감소시키게 된다.

특히, 교좌장치는 교각의 상부에 장착되어 상판을 지지하게 됨으로 상판으로부터 교각으로 전달되는 하중 혹은 교각으로부터 상판으로 전달되는 하중을 적절하게 흡수하게 된다. 따라서, 교좌장치를 수리하거나 적기에 교체하는 것은 다리의 수명을 연장시키는데 있어서 중요하다.

그러나, 종래의 다리에 있어서는 이러한 교좌장치에 전달되는 하중을 정확하게 감지할 수 없음으로 일정 기간이 경과하면 더 사용할 수 있음에도 불구하고 새것으로 교체 하여야 함으로 관리비용이 향상된다.

또한, 다리의 수리 혹은 수명을 예측하는데 있어서 통과 차량의 하중은 중요한 요소이나, 실제로는 차량의 하중을 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 교좌장치에 부착되어 통과차량의 하중을 감지할 수 있는 다리의 하중 감지기를 제공하는데 있다.

도1 은 일반적인 다리의 구조를 보여주는 개략도.

도2 는 본 고안에 따른 하중 감지기가 장착된 다리의 교좌장치를 보여주는 측면도.

도3 은 도2 에 도시된 하중 감지기를 확대하여 보여주는 확대 사시도.

상기 본 고안의 목적을 실현하기 위하여, 본 고안의 바람직한 실시예는 다리의 상판 저면에 부착되는 상단부재와; 교각의 상면에 부착되는 하부부재와; 상기 상부 및 하부부재의 사이에 장착되는 중간부재와; 상기 중간부재의 내부에 장착되어 적절한 탄성력에 의하여 상기 상부부재의 수직력을 흡수하는 탄성부재와; 그리고 상기 중간부재의 일측에 부착되어 상기 탄성부재에 접촉함으로써 상기 탄성부재에 작용하는 수직하중을 감지하는 하중 감지기를 포함하는 다리의 교좌장치를 제공한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 중간부재는 그 상부로부터 하방으로 형성된 안착홈이 형성됨으로써 상기 상부부재의 하단부가 그 내부로 인입되며, 상기 안착홈의 내저부에 상기 탄성부재가 안착되고, 그 일측에 포트가 형성된다.

그리고, 상기 하중 감지기는 상기 중간부재의 일측에 부착되는 컨트롤러 (Controller)와, 상기 컨트롤러의 일측에 장착되어 상기 중간부재의 포트를 통과하여 상기 탄성부재에 연결됨으로써 탄성부재의 변화량을 감지하는 스트레인 게이지(Strain Guage)와, 상기 컨트롤러의 내부에 장착되어 상기 스트레인 게이지로부터 감지된 변화량에 의하여 전기신호를 출력하는 로드셀(Load Cell)과, 상기 로드셀에 의하여 변환된 힘의 크기를 표시하는 디스플레이부(Display Portion)를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 다리의 교좌장치를 상세하게 설명한다.

도1 에 도시된 바와 같이, 다리는 그 상판(1)이 복수개의 교각(2)에 얹혀지게 되며, 각각의 교각(2)에서 교좌장치(4)에 의하여 지지되는 다점지지 방식이다. 이와 같은 교좌장치(4)는 교각(2)의 상부에 장착되어 상판(1)을 지지함으로써 외부하중을 흡수하게 된다.

상기 교좌장치(4)는 도2 에 도시된 바와 같이, 상판(1)의 저면에 부착되는상단부재(5)와, 교각(2)의 상면에 부착되는 하부부재(6)와, 상기 상부 및 하부부재 (5,6)의 사이에 장착되는 중간부재(7)와, 상기 중간부재(7)의 내부에 장착되어 적절한 탄성력에 의하여 수평력을 흡수하는 탄성부재(8)와, 상기 탄성부재(8)의 일측에 부착되어 탄성부재(8)에 작용하는 수직하중을 감지하는 하중 감지기(9)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 교좌장치(4)는 상판(1)으로부터 하중이 작용하여 수직력이 작용하게 되면, 상부부재(5)가 하방으로 눌려진다. 그리고, 상기 상부부재(5)는 중간부재(7)의 상부로부터 하방으로 형성된 안착홈(7a)의 내부로 인입되며, 중간부재(7)의 내저부에 안착된 탄성부재(8)를 가압하게 된다.

이때, 상기 탄성부재(8)는 소정의 탄성력을 갖는 압축고무재질이며, 탄성부재(8)의 내부에는 다층으로 형성되는 패드가 내재된다. 따라서, 상기 탄성부재(8)는 상기 상부부재(5)로부터 전달되는 수직력을 적절하게 흡수할 수 있다.

한편, 상기 중간부재(7)의 일측에는 상기 하중 감지기(9)가 부착되어 탄성부재(8)에 작용하는 수직하중을 감지하게 된다.

이러한 하중 감지기(9)는 도3 에 도시된 바와 같이, 컨트롤러 (Controller;10)와, 상기 컨트롤러(10)의 일측에 장착되어 상기 탄성부재(8)에 연결됨으로써 탄성부재(8)의 변화량을 감지하는 스트레인 게이지(Strain Guage;11)와, 상기 컨트롤러(10)의 내부에 장착되어 상기 스트레인 게이지(11)로부터 감지된 변화량에 의하여 전기신호를 출력하는 로드셀(Load Cell;13)과, 상기 로드셀(13)에 의하여 변환된 힘의 크기를 표시하는 디스플레이부(Display Portion;14)를 포함한다.

상기한 하중 감지기(9)에 있어서, 상기 스트레인 게이지(11)는 중간부재(7)의 일측에 형성된 포트(Pot;15)를 통하여 중간부재(7)의 내부로 인입되며, 그 단부는 탄성부재(8)에 연결된다. 따라서, 상기 탄성부재(8)가 수직하중에 의하여 수직방향으로 변동이 발생하는 경우, 변동량 만큼 스트레인 게이지(11)의 길이가 변화하게 된다.

상기 로드셀(13)은 이러한 상기 스트레인 게이지(11)의 길이 변화량을 입력받아 하중으로 변환하게 된다. 즉, 그 내부에 브릿지 회로(Bridge Circuit)를 장착하여 스트레인 게이지(11)의 길이 변화로 인하여 저항값이 변하면 이러한 저항값의 변화에 의하여 회로내에서 전압값이 변화하게 된다. 따라서, 전압값의 변화에 따른 전기신호를 컨트롤러(10)로 출력하게 된다.

상기 컨트롤러(10)는 상기 로드셀(13)로부터 전기신호를 입력받아 킬로그램 (Kg), 톤(Ton) 등의 하중값으로 변환하게 된다. 즉, 로드셀(13)의 전압 변화값을 컨버터를 통하여 입력받아 디지털 신호로 변환하게 된다.

그리고, 상기한 바와 같이 컨트롤러(10)에 의하여 출력된 디지털 신호는 CPU를 통하여 디스플레이부(14)로 인가됨으로써 하중을 나타내는 숫자, 단위등으로 표시된다. 따라서, 사용자가 다리에 작용하는 하중을 인식할 수 있게 된다.

이와 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 다리의 교좌장치는 하중 감지기를 부착함으로써 다리에 작용하는 하중을 용이하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 이러한 하중 감지기에 의하여 다리를 통행하는 차량과 외부충격 등을 측정하여 데이터 베이스화 함으로써 다리 설계 및 상태 점검 등의 자료로 활용할 수 있는 장점이 있다.

이상을 통해 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 실용신안등록청구의 범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (3)

1. 다리의 상판 저면에 부착되는 상단부재와;

   교각의 상면에 부착되는 하부부재와;

   상기 상부 및 하부부재의 사이에 장착되는 중간부재와;

   상기 중간부재의 내부에 장착되어 적절한 탄성력에 의하여 상기 상부부재의 수직력을 흡수하는 탄성부재와; 그리고

   상기 중간부재의 일측에 부착되어 상기 탄성부재에 접촉함으로써 상기 탄성부재에 작용하는 수직하중을 감지하는 하중 감지기를 포함하는 다리의 교좌장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 중간부재는 그 상부로부터 하방으로 형성된 안착홈이 형성됨으로써 상기 상부부재의 하단부가 그 내부로 인입되며, 상기 안착홈의 내저부에 상기 탄성부재가 안착되고, 그 일측에 포트가 형성되는 다리의 교좌장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 하중 감지기는 상기 중간부재의 일측에 부착되는 컨트롤러(Controller)와, 상기 컨트롤러의 일측에 장착되어 상기 중간부재의 포트를 통과하여 상기 탄성부재에 연결됨으로써 탄성부재의 변화량을 감지하는 스트레인 게이지(Strain Guage)와, 상기 컨트롤러의 내부에 장착되어 상기 스트레인 게이지로부터 감지된 변화량에 의하여 전기신호를 출력하는 로드셀(Load Cell)과, 상기 로드셀에 의하여 변환된 힘의 크기를 표시하는 디스플레이부(Display Portion)를포함하는 다리의 교좌장치.