KR200451669Y1 - 콘크리트 지지부와 다수개의 센싱 플레이트를 이용한 차량 중량 측정용 저울 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량 중량 측정용 저울을 제공하는 것이다. 본 고안의 차량 중량 측정용 저울은, 저면에 스트레인 게이지를 구비한 다수개의 센싱 플레이트 및 상기 센싱 플레이트가 놓일 수 있도록 형성된 홈(凹)을 상기 센싱 플레이트의 수만큼 구비한 콘크리트 지지부를 포함하고, 상기 다수개의 센싱 플레이트는 상기 각각의 홈에 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 한다.

저울, 콘크리트, 프레임, 스트레인 게이지, 로드셀

Description

콘크리트 지지부와 다수개의 센싱 플레이트를 이용한 차량 중량 측정용 저울{Weight Scale For Vehicles Using A Concrete Supportor and A Number of Sensing Plates}

본 고안은 차량 중량 측정용 저울에 관한 것으로, 특히 콘크리트 지지부 및 하중을 측정하는 스트레인 게이지를 구비하는 다수개의 센싱 플레이트로 이루어져 재료비용상 저렴하게 구현할 수 있고 내구성 및 지면 고정성 측면에서 유리한 차량 중량 측정용 저울에 대한 것이다.

종래의 화물차량 등의 무게를 측정하는 저울은 일반적으로 도 1과 같이 차량 등의 측정물이 올라가는 상판 전체가 철제로 이루어져 있다. 따라서 충분한 내구성 및 지면 고정성을 가지기 위해서는 충분히 두꺼운 철판을 사용하여야 하는 관계로 제작상 재료비의 부담이 과도한 문제가 있었다. 또한 충분히 두꺼운 철판을 사용한다 하더라도 완전한 지면 고정성을 가지기 위해서는 따로 저울을 지면에 고정하기 위한 수단을 구비하여야 하고 전산볼트 등에 의한 체결수단을 채택한다 하더라도 측정 과정에서 받게 되는 외력에 의해 파손되기 쉬워 꾸준한 유지보수가 필요하다는 문제가 있었다. 더불어 설치에 있어서도 저울 전체가 철제로 이루어진 경우 공 장에서 저울을 제작한 후에 설치 지점까지 운반의 어려움 및 설치상의 어려움이 있다는 문제가 있었다. 또한 상기 상판 하부에 위치한 다수개의 무게 측정을 위한 로드셀 등의 센싱장치 중 일부에 고장 등의 문제가 발생한 경우에 수리, 보수에 어려움이 있다는 문제가 있었다.

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 저울의 구성요소 중 상당한 부분에 있어서 철제보다는 상대적으로 저렴한 재료인 시멘트 콘크리트를 지지용 부재로 형성함으로써 전체적으로 제작상의 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 차량 중량 측정용 저울을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 내구성 측면에서 부재의 변형이 적고, 저울의 지면 고정성 측면에서 우수하며, 설치가 용이한 차량 중량 측정용 저울을 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 간단한 방법으로 수리, 보수할 수 있는 차량 중량 측정용 저울을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량 중량 측정용 저울은, 저면에 스트레인 게이지를 구비한 다수개의 센싱 플레이트, 상기 센싱 플레이트가 놓일 수 있도록 형성된 홈(凹)을 상기 센싱 플레이트의 수만큼 구비한 콘크리트 지지부 및 상기 각각의 센싱 플레이트와 상기 각각의 콘크리트 지지부의 홈(凹) 사이에, 상기 센싱 플레이트의 외측면과 상기 콘크리트 지지부의 홈의 모서리 측면 사이에 위치한 세로 보강판 및 상기 콘크리트 지지부의 홈의 모서리 상부에 위치한 가로 보강판으로 구성된 프레임부를 포함하고, 상기 다수개의 센싱 플레이트는 상기 각각의 홈에 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량 중량 측정용 저울은, 상기 센싱 플레이트의 개수는 4개이고, 상기 각각의 홈(凹)의 위치는 차량의 바퀴 위치에 따라 각각 4개로 형성되며, 상기 각각의 센싱 플레이트는 상기 각각의 홈에 삽 입되어 체결되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량 중량 측정용 저울은, 상기 센싱 플레이트의 개수는 6 이상의 짝수개 중의 어느 하나이고, 상기 홈(凹)의 위치는 여러 종류의 차량의 바퀴 위치에 대응될 수 있는 위치에 상기 센싱 플레이트의 개수만큼 형성되며, 상기 각각의 센싱 플레이트는 상기 각각의 홈에 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 한다.

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상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 따른 차량 중량 측정용 저울은, 종래 기술에 의한 저울은 차량이 올라가는 측정판 전체가 철제로 이루어져 있어서 제작상 재료비의 부담이 컸던 것에 비하여, 저울의 구성요소 중 상당한 부분에 있어서 철제보다는 상대적으로 저렴한 재료인 시멘트 콘크리트를 지지용 부재로 형성하고, 실제로 중력의 작용점이 되는 바퀴 위치에만 철제로 이루어진 센싱 플레이트를 배치함으로써 전체적으로 제작상의 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있다. 즉, 전단력에 의한 변형에 강한 철제의 장점과 압축강도가 높고 저렴하다는 콘크리트의 장점만을 채택하였다. 다만, 콘크리트는 취성재료이므로 콘크리트 부재의 모 서리 등이 쉽게 파손되는 결점이 있는데, 이러한 결점을 보완하기 위하여 본 발명의 일실시예에서는 철제로 된 프레임으로 상기 콘크리트 모서리의 상부와 측면을 보강하였다.

또한 저렴한 재료인 시멘트 콘크리트는 비용상의 부담이 적기 때문에 충분한 양을 사용할 수 있으므로 충분한 지지력을 발휘할 수 있고, 이로 인하여 충분하지 못한 두께의 철제 지지대를 사용한 경우보다 지지대의 변형이 적고 그로 인하여 센싱 플레이트의 위치가 일정하게 고정되는 효과를 기대할 수 있다. 이는 시멘트 콘크리트가 가지는 장점인 높은 압축강도로 인한 것이다. 또한 콘크리트 지지대가 지면과 완전히 일체가 되어 고정됨으로 인하여 측정물(특히 트럭 등의 대형 자동차)을 올리고 내리는 과정에서 저울의 위치가 변동되는 문제를 해결하였다는 효과를 가진다.

또한 설치에 있어서도 종래 기술과 같이 저울 전체가 철제로 이루어진 경우 공장에서 저울을 제작한 후에 설치 지점까지 운반의 어려움이 있는데 비하여, 본 고안에 의한 저울의 경우에는 센싱 플레이트 및 프레임부만을 공장에서 제작하여 설치 지점까지 운반하면 된다는 장점이 있다. 콘크리트 지지부는 그 필요한 형태에 맞도록 거푸집을 설치한 후에 시멘트 콘크리트 등을 레미콘 차량을 통해 상기 거푸집 내부에 부은 뒤 콘크리트 양생에 필요한 일정 시간동안 기다리기만 하면 형성되므로 종래 기술에 의한 저울에 비하여 설치 면에 있어서 현저히 용이하다는 효과를 가진다.

더불어 다수개의 센싱 플레이트 중 일부가 로드셀 등의 센싱장치에 고장 등 의 문제가 발생하더라도 고장난 해당 센싱 플레이트를 교체하는 방법으로 간단히 수리, 보수할 수 있는 차량 중량 측정용 저울을 제공하는 것이다.

즉, 시멘트 콘크리트의 장점과 철제류의 장점을 각각 취함으로써 비용상 획기적인 효과가 있으며, 더불어 부재의 변형이 적다는 내구성 측면, 저울의 지면 고정성 측면, 설치상의 용이성 측면 및 수리, 보수의 측면에서도 향상된 효과를 가지므로, 종래 기술에서 기대할 수 없는 효과를 가진다고 할 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 저울로 차량의 중량을 측정하는 장면을 도시한 구성도이다.

본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울은 다수개의 센싱 플레이트(10) 및 하나의 결합체로 형성된 콘크리트 지지부(20)를 포함한다. 일반적으로 차량(50)의 경우 바퀴(51)만이 중력의 작용점이 된다는 점에서, 종래 기술인 도 1과 같이 차량 등의 측정물이 올라가는 상판 전체를 철제로 구성할 필요없이, 바퀴(51)가 위치할 지점에만 센싱 플레이트(10)를 위치시킴으로 인하여 센싱 플레이트(10)의 위치 외에는 콘크리트 부재로 차량 중량 측정용 저울을 구성할 수 있다는 특징을 갖는다. 이러한 특징으로 인하여 저울의 구성요소 중 상당한 부분에 있어서 철제보다는 상대적으로 저렴한 재료인 시멘트 콘크리트를 지지용 부재로 형성 함으로써 전체적으로 제작상의 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울이 측정치를 산출하는 방법을 설명한 블록도이다.

다수개의 센싱 플레이트(10)에 구비된 로드셀(13)은 상기 차량(50)의 각 바퀴(51)로부터 인가된 하중의 측정값(s100)을 연산부(60)로 전송하고, 상기 연산부(60)는 상기 각 센싱 플레이트(10)에 구비된 로드셀(13)로부터 수신한 측정값(s100)들을 합산하여 차량의 중량 산출값(s200)을 인터페이스부(70)로 전송한다. 그 결과 상기 인터페이스부(70)가 실시예에 따라 모니터 등의 디스플레이(80)에 상기 중량 산출값(s200)을 전송함으로써 상기 디스플레이(80)가 출력하게 하거나, PC나 서버 등의 전산처리장치(90)에 상기 중량 산출값(s200)을 전송함으로써 상기 전산처리장치(90)에 그 값을 저장하게 할 수 있다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 또 다른 실시예를 도시한 구성도이다.

도 2에서의 실시예가 네 개의 센싱 플레이트(10)를 구비하고 있기 때문에 상기 센싱 플레이트(10)의 위치에 부합하는 타이어의 위치를 가지는 차량에 대해서만 그 중량을 측정할 수 있는 것에 비해서, 본 고안의 또 다른 실시예인 도 4의 차량 측정용 저울은 상기 센싱 플레이트(10)를 더 많이 구비함으로 인하여 한 종류의 차량만이 아니라 앞 타이어와 뒷 타이어 사이의 간격이 다른 다양한 종류의 차량에 대해서도 적용할 수 있다. 또한 화물 차량에 따라서 타이어의 개수가 4개인 경우만 존재하는 것이 아니라 대형 화물차일수록 6개, 8개 등으로 많은 개수의 타이어를 가지는 바, 본 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울은 이러한 경우에도 적용될 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 구성요소 중 콘크리트 지지부(20)의 구성을 나타낸 구성도이다.

콘크리트 지지부(20)라는 명칭에서 쓰인 콘크리트라는 용어는 일반적으로 시멘트 콘크리트를 의미하는 것으로 인식되고 있으나, 광의의 콘크리트는 결합체, 응결물 등을 뜻하는 것으로 유동성을 가지는 상태의 물질을 일정한 형상으로 굳혀서(응결시켜) 만든 모든 결합체를 의미하는 것인 바, 본 고안의 상세한 설명에서 시멘트 콘크리트에 대한 일 실시예를 예시하고 있으나, 경우에 따라 플라스틱 등을 포함하는 응결성을 갖는 물질을 이용한 실시예 또한 본 고안의 범위에 포함된다 할 것이다.

콘크리트 지지부(20)는 상기 센싱 플레이트(10)가 놓일 수 있도록 형성된 홈(凹)(21)을 상기 센싱 플레이트(10)와 같은 개수로 구비한다. 상기 홈(21)의 가로, 세로 너비는 상기 센싱 플레이트(10)가 체결될 수 있는 최소한의 너비로 형성되는 것이 바람직하다. 즉 최소한의 유격(裕隔)을 가지도록 형성되어야 하는데, 그렇게 함으로써 센싱 플레이트의 위치가 일정하게 고정되는 효과를 기대할 수 있고, 이로 인하여 전체적인 내구성의 강화(센싱 플레이트 위치의 잦은 변동은 로드셀 등 의 고장의 주된 원인이 되기 때문이다) 및 측정값의 정확성 향상(측정물을 올리고 내리는 과정에서 저울의 위치가 변동되는 것은 측정값의 오차에 영향을 주기 때문이다)을 기대할 수 있다.

도 5의 실시예에 있어서 상기 콘크리트 지지부(20)가 모든 부분이 콘크리트만으로 이루어진 경우, 콘크리트가 취성재료이어서 콘크리트 부재의 모서리 등이 파손되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 상기 콘크리트 지지부(10)에 형성된 홈(21)의 모서리(27)를 강화처리하는 실시예를 구성할 수 있다. 상기 강화처리 방법으로는 상기 모서리(27)에 화학적인 강화제를 도장하거나, 상기 모서리 부분만 마모에 강한 소재로 구성할 수 있다. 나아가 도 6의 실시예와 같이 철제로 된 프레임(30)으로 상기 모서리(27)를 감쌈으로써 보완할 수 있다.

상기 프레임(30)은 센싱 플레이트(10)의 외측면(19)과 상기 콘크리트 지지부(20)의 홈의 모서리 측면(23) 사이에 위치하게 될 세로 보강판(31) 및 상기 콘크리트 지지부(20)의 홈의 모서리 상부(25)에 위치하게 될 가로 보강판(33)으로 구성된다. 이 경우 상기 프레임(30)의 가로, 세로 너비는 상기 센싱 플레이트(10)가 체결될 수 있는 최소한의 너비로 형성되어 최소한의 유격(裕隔)을 가지도록 형성되고, 상기 콘크리트 지지부(20)에 형성된 홈(21)은 상기 프레임(30)이 체결될 수 있는 최소한의 너비로 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기 콘크리트 지지부(20)의 형성 방법에 대해 살펴본다. 콘크리트 구조물의 경우, 하나의 응결체로 형성되므로, 일반적으로 유동성이 있는 상태의 콘크리트 물질을 형성코자 하는 형태에 맞춘 거푸집에 삽입한 후, 충분히 응결한 후에 상기 거푸집을 떼어내는 방식으로 형성된다. 콘크리트 구조물의 형성 방법은 당업자에게 있어 자명한 사항이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 7 및 도 8은 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 구성요소 중 센싱 플레이트(10)에 있어서 스트레인 게이지가 포함된 로드셀(Load Cell)의 구체적인 형태 및 기능을 설명하기 위한 저면도 및 단면도이다.

도 7 및 도 8의 실시예는 벤딩 세어형 로드셀(Bending Shear Type Load Cell)을 이용하여 구성한 실시예이다. 그러나 상기 실시예와 같은 벤딩 세어형 로드셀을 채택한 경우뿐만 아니라 기둥형 로드셀(Column Type Load Cell))이나 환상형 로드셀(Ring Type Load Cell))을 채택한 실시예에 대해서도 당업자라면 자명하게 구성할 수 있는 것이므로, 본 고안의 기술적 사상은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라고 할 것이다.

센싱 플레이트(10)의 구성요소를 살피면, 철제로 이루어진 상판(11), 로드셀(13), 로드셀 고정용 부재(15) 및 풋(foot)(17)을 포함한다. 상기 구성요소들을 포함하는 센싱 플레이트(10)가 무게를 측정하는 원리를 살피면, 상기 상판(11) 위에 측정물이 올라가면 상기 로드셀(13)은 로드셀 고정용 부재(15)를 통해 상판에 의해 작용되는 중력 방향의 힘(B)를 받게 되고, 상기 중력 방향의 힘(B)과 크기는 같고 방향이 반대인 수직항력(A)을 상기 풋(foot)(17)을 통해 받으므로, 상기 두 힘(A, B)에 의한 전단력이 발생한다. 이렇게 발생한 전단력에 의해 스트레인 게이지가 상기 측정물의 무게를 측정한다.

도 1은 종래의 화물 차량 등의 무게를 측정하는 저울의 구성을 도시한 구성도.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 저울로 차량의 중량을 측정하는 장면을 도시한 구성도.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울이 측정치를 산출하는 방법을 설명한 블록도.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 또 다른 실시예를 도시한 구성도.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 구성요소 중 콘크리트 지지부의 구성을 나타낸 구성도.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 구성요소 중 콘크리트 지지부의 또다른 구성을 나타낸 구성도.

도 7 및 도 8은 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 구성요소 중 센싱 플레이트에 있어서 스트레인 게이지가 포함된 로드셀의 구체적인 형태 및 기능을 설명하기 위한 저면도.

도 7 및 도 8은 본 고안의 실시예에 따른 차량 중량 측정용 저울의 구성요소 중 센싱 플레이트에 있어서 스트레인 게이지가 포함된 로드셀의 구체적인 형태 및 기능을 설명하기 위한 단면도.

Claims (4)

1. 저면에 스트레인 게이지를 구비한 다수개의 센싱 플레이트;

   상기 센싱 플레이트가 놓일 수 있도록 형성된 홈(凹)을 상기 센싱 플레이트의 수만큼 구비한 콘크리트 지지부; 및

   상기 각각의 센싱 플레이트와 상기 각각의 콘크리트 지지부의 홈(凹) 사이에, 상기 센싱 플레이트의 외측면과 상기 콘크리트 지지부의 홈의 모서리 측면 사이에 위치한 세로 보강판 및 상기 콘크리트 지지부의 홈의 모서리 상부에 위치한 가로 보강판으로 구성된 프레임부;를 포함하고,

   상기 다수개의 센싱 플레이트는 상기 각각의 홈에 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 차량 중량 측정용 저울.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 센싱 플레이트의 개수는 4개이고,

   상기 각각의 홈(凹)의 위치는 차량의 바퀴 위치에 따라 각각 4개로 형성되며, 상기 각각의 센싱 플레이트는 상기 각각의 홈에 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 차량 중량 측정용 저울.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 센싱 플레이트의 개수는 6 이상의 짝수개 중의 어느 하나이고,

   상기 홈(凹)의 위치는 여러 종류의 차량의 바퀴 위치에 대응될 수 있는 위치에 상기 센싱 플레이트의 개수만큼 형성되며, 상기 각각의 센싱 플레이트는 상기 각각의 홈에 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 차량 중량 측정용 저울.
4. 삭제

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