KR20110083443A

KR20110083443A - 도르래를 이용한 용수철 저울

Info

Publication number: KR20110083443A
Application number: KR1020100009352A
Authority: KR
Inventors: 김용우
Original assignee: 김용우
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2011-07-20

Abstract

본 발명은 도르래를 이용한 용수철 저울에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더와, 상기 실린더에 진퇴 가능하게 수용되는 표시자와, 상기 표시자의 끝에 마련된 걸고리로 구성된 용수철 저울에 있어서, 상기 실린더가 고정되는 지지판, 상기 지지판의 일단에 회전 가능하게 결합되는 도르래, 상기 걸고리와 도르래의 일측을 연결하는 연결줄 및 상기 연결줄과 독립적으로 도르래의 타측에 결합되어 물체가 걸리는 측정줄을 포함하여 구성되는 것으로, 상기 측정줄을 통해 일정하게 수직 하방으로 향한 무게가 측정되는 것을 특징으로 하는 도르래를 이용한 용수철 저울에 관한 것이다.

Description

도르래를 이용한 용수철 저울{SPRING SCALE USING A PULLEY}

본 발명은 도르래를 이용한 용수철 저울에 관한 것으로, 용수철 저울의 측정각도가 상이하더라도 도르래를 이용하여 항상 수직하방으로 향한 무게를 측정할 수 있고, 측정하고자 하는 물체의 무게가 다양하더라도 하나의 용수철 저울을 이용하여 무게를 측정할 수 있는 용수철 저울에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 용수철 저울은 용수철이 결합된 표시자(2)와 상기 표시자(2)를 수용하는 실린더(1)와 측정하고자 하는 물체를 걸기 위하여 실린더 끝에 마련된 걸고리(3)로 구성되어 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 용수철 저울을 사용하는 경우에는 용수철 저울을 종방향으로 세우고 용수철 저울의 실린더(1) 하부 끝에 마련된 걸고리(3)에 측정하고자 하는 물체 또는 무게추를 매달고 용수철 저울의 표시자(2)가 위치되는 실린더(1)의 눈금을 읽음으로써 무게 또는 장력을 측정할 수 있다.

그러나, 상기 걸고리(3)에 물체를 매달 때 지면에서 수직으로 용수철 저울을 위치시키야 하며, 실린더(1)의 좌·우 움직임으로 흔들려서 표시자(2)가 움직일 경우에는 눈금을 읽을 때 정확한 측정값을 읽기가 어려운 점이 있다.

또한, 용수철 저울은 사용하는 용수철의 탄성에 따라서 큰 무게를 측정할 때에는 쉽게 늘어나지만, 작은 무게를 측정할 때는 늘어난 길이가 너무 작아서 정확한 눈금을 측정하기가 어려운 점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로, 용수철 저울이 좌·우 움직임으로 흔들려서 표시자가 지면에서 수직으로 위치되지 않더라도 측정하고자 하는 물체를 항상 수직하방으로 향하게 하여 측정할 수 있는 용수철 저울을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 용수철 저울의 임계치를 벗어난 큰 무게를 측정하거나, 작은 무게를 측정할 경우라도 하나의 용수철 저울로 무게를 측정할 수 있는 용수철 저울을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 실린더와, 상기 실린더에 진퇴 가능하게 수용되는 표시자와, 상기 표시자의 끝에 마련된 걸고리로 구성된 용수철 저울에 있어서, 상기 실린더가 고정되는 지지판; 상기 지지판의 일단에 회전 가능하게 결합되는 도르래; 상기 걸고리와 도르래의 일측을 연결하는 연결줄; 및 상기 연결줄과 독립적으로 도르래의 타측에 결합되어 물체가 걸리는 측정줄을 포함하여 구성됨으로써 상기 측정줄에 매달린 물체를 항상 수직하방으로 향하도록 하여 무게르 측정할 수 있도록 하는 도르래를 이용한 용수철 저울을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 도르래가 동일한 회전축에 결합되며 반지름의 크기가 상이한 다수의 바퀴로 구성되고, 상기 각 바퀴의 외주연 홈 일측마다 측정줄이 결합되는 것을 특징으로 하는 도르래를 이용한 용수철 저울을 제공한다.

이때, 상기 도르래는 연결줄이 결합되는 기준바퀴와, 상기 기준바퀴와 동일한 반지름을 갖는 측정바퀴와, 상기 기준바퀴의 반지름의 1/2배되는 작은바퀴와, 상기 기준바퀴의 반지름의 2배되는 큰바퀴로 구성되고, 상기 측정바퀴에는 기준측정줄이 결합되고, 상기 작은바퀴에는 제1측정줄이 결합되고, 상기 큰바퀴에는 제2측정줄이 결합되도록 하여 용수철 저울의 임계치 이상 또는 이하의 물체를 동시에 하나의 용수철 저울을 이용하여 측정할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 도르래를 이용한 용수철 저울은 물체를 측정시에 용수철 저울 자체가 경사지게 위치하더라도 도르래를 통해 물체가 걸리는 측정줄이 항상 수직 하방으로 위치되기 때문에 물체의 측정시 용수철 저울 자체의 마찰력 등에 의해 발생될 수 있는 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 도르래에 반지름의 크기가 상이한 다수개의 바퀴를 동일한 회전축으로 결합시켜 구성함으로써 용수철 저울 자체의 임계치를 벗어나 더 가볍거나 더 무거운 물체도 하나의 용수철 저울을 이용하여 무게를 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 용수철 저울을 예시하는 도면이고,
도 2는 본 발명에 따라 도르래를 이용한 용수철 저울의 구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 도르래를 이용한 용수철 저울의 또 다른 실시예이고,
도 4는 본 발명에 따라 반지름의 길이가 상이한 다수개의 바퀴로 구성된 도르래를 이용한 용수철 저울의 사시도이며,
도 5는 본 발명에 따라 반지름의 길이가 상이한 다수개의 바퀴로 구성된 도르래를 이용한 용수철 저울의 정면 개략도이다.

본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따라 도르래를 이용한 용수철 저울의 구성도로서, 실린더(1)와, 상기 실린더(1) 내에서 용수철이 결합된 채 진퇴 가능하게 수용되는 표시자(2)와, 상기 표시자(2)의 끝에 마련된 걸고리(3)로 구성된 통상적인 용수철 저울에서, 상기 용수철 저울의 실린더(1)가 고정되는 지지판(100)과, 상기 지지판(100)의 일단에 회전 가능하게 결합되는 도르래(200)와, 상기 걸고리(3)와 도르래(200)의 일측을 연결하는 연결줄(300), 및 상기 연결줄(300)과 독립적으로 도르래(200)의 타측에 결합되어 물체가 걸리는 측정줄(400)로 구성된다. 따라서, 측정줄(400) 하단에 물체가 매달리게 되면, 측정줄(400)이 감겨진 도르래(200)가 회전하게 되고, 상기 도르래(200)의 일측에 연결된 연결줄(300)이 동시에 회전하면서 용수철 저울의 표시자(2)를 당겨 무게를 측정하게 된다.

이때, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 용수철 저울이 (가) 방향으로 위치되지 않고, (나) 방향과 (다) 방향과 같이 경사지게 위치하더라도 도르래(200)를 통해 힘의 운동방향을 연결줄(300)과 평행하게 적용되는 방향에서 측정줄(400)과 평행하게 적용되는 방향으로 바꿈으로서 상기 측정줄(400)은 항상 수직 하방으로 위치되기 때문에 물체의 측정시 용수철 저울 자체의 마찰력 등에 의해 발생될 수 있는 오차를 줄일 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 도르래를 이용한 용수철 저울의 또 다른 실시예로서, 상기 도르래(200)가 동일한 회전축(220)에 결합되며 반지름의 크기가 상이한 다수의 바퀴(210)로 구성된 것이다. 이때, 본 발명에서의 연결줄(300)과 측정줄(400)은 편의상 도시하지 않았으며, 후술하는 도 4에 도시하였다.

구체적으로, 도 4는 본 발명에 따라 반지름의 길이가 상이한 다수개의 바퀴로 구성된 도르래를 이용한 용수철 저울의 사시도이고, 도 5는 그 정면 개략도이다.

상기 실시예에서는 도르래(200)에는 4개의 바퀴가 구성되어 있는 바, 구체적으로, 동일한 회전 축(220)에 대해 연결줄(300)이 결합되는 기준바퀴(211)와, 상기 기준바퀴(211)와 동일한 반지름을 갖는 측정바퀴(212)와, 상기 기준바퀴(211)의 반지름의 1/2배되는 작은바퀴(213)와, 상기 기준바퀴(211)의 반지름의 2배되는 큰바퀴(214)가 상기 기준바퀴(211)의 양측으로 일체로 구성되고,

상기 측정바퀴(212)에는 기준측정줄(410)이, 상기 작은바퀴(213)에는 제1측정줄(420)이, 상기 큰바퀴(214)에는 제2측정줄(430)이 결합되도록 구성된다.

이 경우, 반지름의 크기가 상이한 바퀴가 동일한 회전축을 중심으로 회전하기 때문에 물체의 무게와 잡아당기는 힘 사이에는 축바퀴의 원리가 작용된다. 즉, 작은바퀴(213)의 제1 측정줄(420) 하부에 물체가 매달려 있을 경우,

물체의 무게 × 작은바퀴(213)의 반지름(1/2r) = 기준바퀴(211)의 연결줄(300)을 당기는 힘 ×기준바퀴(211)의 반지름(r)

이 성립되기 때문에 1/2 배 되는 힘만으로도 측정이 가능하다.

따라서, 용수철 저울의 임계치를 벗어나 더 무거운 무게의 물체를 측정하고자 할 경우에는, 상기와 같은 작은바퀴(213) 쪽에 물체를 매달고 기준바퀴(211)의 연결줄(300)에 미치는 힘과 평형을 이루게 하면, 표시자에 표시된 무게의 2배를 곱하여 측정물체의 무게를 추산할 수 있다.

반대로, 용수철 저울의 임계치에 못 미치는 더 가벼운 무게의 물체를 측정하고자 할 경우에는, 본 발명에 따른 큰바퀴(214) 쪽에 물체를 매달고 기준바퀴(211)의 연결줄(300)에 미치는 힘과 평형을 이루게 하며, 기준바퀴(211)에는 2배 되는 힘으로 무게가 측정되기 때문에, 표시자에 표시된 무게의 1/2배를 곱하여 측정물체의 무게를 추산할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 의한 도르래를 이용한 용수철 저울을 이용하면, 용수철 저울 자체의 임계치를 벗어나 더 가볍거나 더 무거운 물체도 하나의 용수철 저울을 이용하여 무게를 측정할 수 있다.

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.

100 : 지지판 200 : 도르래
210 : 바퀴 211 : 기준바퀴
212 : 측정바퀴 213 : 작은바퀴
214 : 큰바퀴 220 : 회전축
300 : 연결줄 400 : 측정줄
410 : 기준측정줄 420 : 제1측정줄
430 : 제2측정줄

Claims

실린더(1)와, 상기 실린더(3)에 진퇴 가능하게 수용되는 표시자(2)와, 상기 표시자(2)의 끝에 마련된 걸고리(4)로 구성된 용수철 저울에 있어서,
상기 실린더(3)가 고정되는 지지판(100);
상기 지지판(100)의 일단에 회전 가능하게 결합되는 도르래(200);
상기 걸고리(4)와 도르래(200)의 일측을 연결하는 연결줄(300); 및
상기 연결줄(300)과 독립적으로 도르래(200)의 타측에 결합되어 물체가 걸리는 측정줄(400)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도르래를 이용한 용수철 저울.
제 1항에 있어서, 상기 도르래(200)는,
동일한 회전축(200)에 결합되며 반지름의 크기가 상이한 다수의 바퀴(210)로 구성되고, 상기 각 바퀴(210)의 외주연 홈 일측마다 측정줄(400)이 결합되는 것을 특징으로 하는 도르래를 이용한 용수철 저울.
제 2항에 있어서,
상기 도르래(200)는 연결줄(300)이 결합되는 기준바퀴(211)와, 상기 기준바퀴(211)와 동일한 반지름을 갖는 측정바퀴(212)와, 상기 기준바퀴(211)의 반지름의 1/2배되는 작은바퀴(213)와, 상기 기준바퀴(211)의 반지름의 2배되는 큰바퀴(214)로 구성되고,
상기 측정바퀴(212)에는 기준측정줄(410)이 결합되고, 상기 작은바퀴(213)에는 제1측정줄(420)이 결합되고, 상기 큰바퀴(214)에는 제2측정줄(430)이 결합되는 것을 특징으로 하는 도르래를 이용한 용수철 저울.