KR20130090291A - 덤프트럭 적재량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덤핑실린더(20)로 적재함(25)을 들어올려 적재함(25)에 실려있는 적재물(27)을 낙하시키는 덤프트럭(1) 및 덤프트레일러에 있어서, 적재함(25)에 실려있는 적재물(27)의 중량을 측정하고 측정한 값을 운전석 및 외부에서 볼 수 있도록 표시하는 것으로, 덤프트럭(1)의 적재함(25)에 적재물(27)을 싣는 동안, 적재되는 적재물(27)의 중량을 실시간으로 측정하여 표시하거나, 적재 후에도 적재된 적재물(27)의 중량을 측정하여 표시하여 줌으로써 덤프트럭(1)의 과적 여부를 운전자는 물론 외부에서도 확인할 수 있도록 하여 안전운행을 도모할 수 있는 덤프트럭(1)의 “적재중량 측정장치”이다.
상세하게는 덤프트럭(1)의 덤핑실린더(20)와 컨트롤밸브(14) 사이에 설치되어 덤핑실린더(20)내의 유압을 측정하는 압력센서(12)와,
압력센서(12)에서 측정한 데이터를 적재물(27)의 무게로 환산하여주는 연산장치(10)와,
연산장치(10)에서 계산된 무게를 운전석이나 외부에서 볼 수 있도록 표시하여주는 표시부(11) 및 외부표시기(50)와,
적재함(25)이 덤핑실린더(20)에 의하여 프레임상부(31)로부터 일정거리 만큼 떨어질 경우 이것을 알려주는 위치센서(40)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

덤프트럭 적재량 측정장치 {DUMP TRUCK SCALE}

본 발명은 덤프트럭에 장착되어 덤프트럭의 적재함에 적재된 적재물의 중량을 실시간으로 감지할 수 있도록 구성되는 덤프트럭의 “적재중량 측정장치”에 관한 것이다.

상세하게는, 덤핑실린더, 유압모터, 컨트롤밸브, 유압유탱크 및 유압호스로 구성되는 덤프트럭의 덤핑유압시스템에 설치되어 덤핑실린더 내의 유압을 측정하는 압력센서와, 압력센서에서 검출된 출력 값을 수치로 환산하는 연산장치와, 연산장치에 의한 연산 값을 표시하는 표시부와, 외부표시기를 포함하는 것을 특징으로 하는 덤프트럭의 “적재중량 측정장치”로,

덤프트럭의 적재함에 적재물을 적재시 적재되는 적재물의 중량을 자체적으로 파악할 수 있게 되고, 이로 인해 운전자나 관계자가 과적 여부를 확인할 수 있다. 따라서 운전자는 과적단속에 대한 두려움과 과적 여부에 대한 궁금증을 해소할 수 있고 과적으로 인하여 발생하는 도로의 파손을 예방할 수 있도록 하는 덤프트럭의 “적재중량 측정장치”에 관한 것이다

일반적으로, 과적차량의 운행은 도로 파손의 요인으로 작용하고 과중한 무게로 인하여 조종 및 제동 능력을 떨어뜨려 대형 교통사고의 원인이 되기도 한다.

덤프트럭의 운전자가 적재중량을 확인하기 위해서는 계근장을 이용하여야 하나 적재물이 적재된 상태에서 운전자 스스로 과적여부를 확인하기 위해 계근장까지 이동한다는 것이 현실적으로 어려우며 설령 계근장에 가서 과적임을 확인하여도 어찌할 방법이 없기 때문에 덤프트럭 운전자에게는 고의성이 없는 상태에서 법을 위반하게 하는 문제점이 있다.

그동안의 덤프트럭 적재중량 측정 방법으로는 차량의 적재함 저면과 프레임의 사이에 직접 하중을 측정하는 로드셀을 설치하여 적재물의 중량을 측정하는 방법이 있으나, 이것은 다수의 로드셀이 필요하고 로드셀이 정확한 중량측정을 위해서는 적재함과 프레임 연결부의 견고함을 약하게 할 수 있으며, 주행 중에 충격을 로드셀이 그대로 받게 되므로 로드셀의 잦은 고장발생의 원인이 되어 사용이 극히 제한적이다

또 다른 방법으로는 적재물에 의한 판스프링의 인장된 길이를 측정하여 이를 중량으로 환산하는 기술이 있는데 인장측정 센서가 고가이며 오차 범위가 커서 사용상의 문제점을 내포하고 있다

본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 것으로, 적재물을 덤프트럭의 적재함에 적재시 덤핑실린더내의 유압유의 압력 변화를 당해 적재물의 중량으로 환산하여 덤프트럭의 운전석 또는 외부에 적재물의 중량을 표시하여 주는 표시부와 외부표시기를 부가 장착하여, 적재물이 덤프트럭에 적재되고 있는 동안 적재물의 중량을 실시간으로 표시하여 줌으로써, 해당 적재물이 과적되지 않게 적극 방지하여 안전운행을 도모할 수 있도록 하는 것이 해결하려는 과제이다.

또한 이러한 측정 장치는 로드셀 방식이나 판스프링 인장 방식에 비하여 상당히 저렴한 비용이며 고장이 적은 것이 또 다른 해결하려는 과제이다.

상술한 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 “적재중량 측정장치”를 구성함에 있어서,

유압모터(15)와 덤핑실린더(20) 사이에 설치되어 프레임상부(31)에 올려져 있는 적재함하부(23)가 덤핑실린더(20)에 의하여 프레임상부(31)로 부터 일정부분 상승된 상태의 덤핑실린더(20)내의 압력을 측정하는 압력센서(12);와 압력센서(12)에서 측정한 데이터를 중량으로 환산하는 연산장치(10);와 연산된 값을 표시해주는 표시부(11)와 외부표시기(50);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성으로 구현되는 본 발명에 따르면, 덤핑실린더 내의 유압유 압력값을 중량으로 환산하여 환산된 중량 값이 표시부에 표시됨에 따라 별도의 계근 시간이 필요하지 않으므로 덤프트럭 운전자로 하여금 과적의 불안감을 해소하고 과적에 따른 도로파손을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명의 “적재중량 측정장치”는 다른 형태의 중량측정 장비에 비하여 고장이 적고 설치가 용이하며 비용이 저렴하다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 덤핑유압시스템과 적재중량 측정장치 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 덤프트럭 측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 주행가능 상태인 덤프트럭 상태도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 중량측정 가능상태인 공차상태 덤프트럭 상태도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 중량측정 가능상태인 적차상태 덤프트럭 상태도.도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 위치센서 작동범위를 벗어난 덤프트럭 상태도.

본 발명은 덤프트럭(1)에 장착되어 적재물(27)의 중량을 확인할 수 있도록 구성되는 “적재중량 측정장치”에 관련된 것임을 주지한다.

이하, 바람직한 실시 예에 따른 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 기술하면 다음과 같다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 “적재중량 측정장치”는 크게 압력센서(12), 연산장치(10), 표시부(11), 외부표시기(50) 그리고 위치센서(40)로 구성된다.

압력센서(12)는 도1에서와 같이 유압모터(15)와 덤핑실린더(20) 사이의 컨트롤밸브(14)에 설치하고, 압력센서(12)의 출력부는 연산장치(10)에 연결되며, 연산장치(10)에 의하여 계산된 연산값은 표시부(11) 및 외부표시기(50)에 전달되어 표시된다.

외부표시기(50)는 전광판(51)을 보호하고 주행 중 공기저항을 줄이기 위해 선회축(52)을 중심으로 자동 또는 수동으로 필요에 따라 눕히거나 세울 수 있다.

그러므로 외부표시기(50)를 세워 외부에서 적재물(27)의 중량을 확인할 수도 있고, 필요시에는 외부표시기(50)를 접은 상태에서 주행도 가능하다.

컨트롤밸브(14)는 유압모터(15)에서 보내오는 유압유를 덤핑실린더(20)로 보내 적재함(25)을 상승시키고, 덤핑실린더(20)로 보내고 남은 유압유는 유압유탱크(16)로 돌려보내며, 적재함(25) 하강시에는 덤핑실린더(20)에서 돌아오는 유압유를 유압유탱크(16)로 보내거나, 유압유의 흐름을 정지시켜 적재함(25)의 상승 및 하강을 멈출 수 있도록 유압유의 흐름을 컨트롤 한다.

그러므로 컨트롤밸브(14)에서 유압호스(17)를 지나 덤핑실린더(20)까지의 유압유 압력은 일반적으로 동일하다.

압력센서(12)를 설치하는 위치로는 덤핑실린더(20)에 압력센서(12)를 직접설치 할 수도 있고, 컨트롤밸브(14)에 설치하거나 컨트롤밸브(14)와 덤핑실린더(20)를 연결하는 유압호스(17)에 설치도 가능하다.

압력센서(12)에서 측정된 출력값은 연산장치(10)에 전달된다.

연산장치(10)에서는 압력센서(12)에서 연산장치(10)로 전달된 출력값을 미리 입력된 계산식에 의하여 적재중량 값으로 변환시켜 표시부(11)에 표시하기도 하고, 적재물(27)의 적재중량과 덤프트럭(1)의 공차상태에서의 차량중량을 합하여 차량총중량으로도 표시부(11)의 표시창 및 외부표시기(50)의 전광판(51)에 표시하여 운전자나 외부인이 확인 가능하도록 하며 표시부(11)에 표시된 값은 저장할 수도 있어서 필요시 나중에 확인도 가능하다.

같은 적재중량을 가진 덤프트럭(1)이라도 적재함(25)의 모양이나 덤핑실린더(20)의 설치 위치와 방향에 따라 적재물(27)에 의하여 덤핑실린더(20)에 가하는 압력은 차이가 있다.

그래서 각각의 덤프트럭(1) 별로 적재함(25)의 하대옵셋에 동일한 중량의 적재물(27)을 적재해도 덤핑실린더(20) 내의 유압유의 압력을 측정해보면 압력센서(12) 출력값이 서로 다를 수 있다.

그러므로 연산장치(10)에서는 각각의 덤프트럭(1)에 따라 미리 주어진 연산식으로 계산하여 표시부(11)에 적재중량을 나타낸다.

또한 운전자가 적재물(27) 중량의 오차를 확인하거나, “적재중량 측정장치”의 영점을 조정하는 방법은 다음과 같다.

먼저 덤프트럭(1)이 빈차 상태로 계근장에 가서 빈차중량을 확인한 후 도 4의 상태에서 그 때의 압력센서(12) 출력값을 연산장치(10)에 “0 kg”으로 입력한다.

다음으로 덤프트럭(1)의 적재함(25)에 임의 중량의 적재물(27)을 싣고 다시 계근장에 가서 차량총중량을 확인한 후 차량총중량에서 처음측정 했던 빈차상태의 빈차중량을 뺀서 순수한 적재물(27)의 중량을 확인한다.

다음으로 도 5의 상태에서 압력센서(12) 출력값을 이미 측정한 적재물(27)의 중량값으로 연산장치(10)에 입력한다.

이후부터 연산장치(10)는 영점과 적재물(27) 적재상태의 입력 값을 기준으로 압력센서(12)의 출력값에 상응하는 적재물(27)의 중량을 표시부(11)에 나타낸다.

적재중량을 측정하는 방법은 다음과 같다.

도 3과 같이 적재함하부(23)가 프레임상부(31)에 접촉된 상태에서, 적재함(25)에 적재물(27)을 적재하기 전에 유압모터(15)를 작동시켜 유압유를 덤핑실린더(20)에 보내면 덤핑실린더(20)가 적재함연결부(21)를 밀어 올려 적재함(25)이 프레임상부(31)로부터 분리되어 상승하기 시작한다.

적재함(25)이 상승하여 도 4와 같이 일정위치가 되면 위치센서(40)가 작동하여 운전자가 덤핑동작을 정지시킬 수 있도록 경고음이나 불빛으로 신호를 준다.

이 상태에서 적재함(25)의 무게는 덤프힌지(26)와 덤핑실린더(20)에 의해서만 지탱하게 되고 덤핑실린더(20)내부의 유압유는 적재함(25)의 무게에 의하여 압력이 걸려있는 상태가 된다.

이때 표시부(11)의 적재량은 “0 kg”상태가 되는데. 기계적인 오차로 영점이나 공차중량에 차이가 있는 경우에는 표시부(11)에서 영점 스위치를 눌러 영점을 맞추어준다.

이 상태에서 도 5와 같이 적재함(25)에 적재물(27)을 상차시키면 적재함(25)과 적재물(27)의 중량이 덤프힌지(26)와 덤핑실린더(20)에 가해지게 되고 덤핑실린더(20)내의 유압유는 컨트롤밸브(14)에 의해 흐름이 차단되어 있으므로 적재물(27)이 많아질수록 덤핑실린더(20)내의 유압유의 압력은 높아지게 된다.

덤핑실린더(20)내의 유압유의 압력이 높아질수록 압력센서(12)의 출력값에 의해 표시부(11)는 덤핑실린더(20)내의 압력을 미리 입력된 계산식에 따라 당해 적재물(27)의 중량에 맞는 수치로 환산하여 표시부(11)와 외부표시기(50)를 통하여 운전자 및 관계자에게 보여준다.

적재되는 적재물(27)의 중량이 과적에 근접하거나 과적에 해당하는 중량으로 표시부(11)에 표시되면 표시부(11)에 내장된 부저(11-1)가 울려서 운전자 및 관계자는 과적여부를 확인할 수 있다.

적재물(27)의 상차가 끝나면 컨트롤밸브(14)를 열어 덤핑실린더(20)의 유압유를 유압유탱크(16)로 이동시켜서 적재함(25)을 내리면 도 3과 같이 적재함하부(23)가 프레임상부(31)와 밀착되므로 적재함(25)을 프레임(30)에 고정시킨 후 주행한다.

상기 측정방법에서는 적재물(27)을 적재함(25)에 적재하기 전의 예를 들었으나, 물론 도 3의 상태에서 적재물(27)을 상차한 후 적재함(25)을 도 5와 같이 위치센서(40)가 작동하는 높이만큼 들어올려 현재까지 상차된 적재물(27)의 중량을 확인할 수도 있으므로 적재함(25)에 적재물(27)을 적재하는 도중이나 적재한 후에도 적재중량의 측정은 가능하다.

적재함(25)에 적재물(27)을 소량 적재할 때는 적재물(27)이 적재함(25)의 전방이나 후방 중 어느 한쪽에 몰려 적재될 수 있는데,

이 경우에는 적재물(27)의 적재중량 측정이 오차가 발생할 수도 있으나 적재함(25)에 적재물(27)을 채울수록 적재물(27)은 적재함(25)의 구석구석 채워지게 되므로, 적재물(27)의 무게중심은 적재함(25)의 하대옵셋(적재함(25) 길이방향에서 적재물(27)의 무게중심 위치)에 가까이 위치하므로 덤핑실린더(20)내의 유압을 측정하여 적재중량으로 표시하는 본 발명에 따른 적재물(27)의 적재중량 오차는 현저히 줄어들게 되므로 덤프트럭(1)의 과적 여부를 확인하려는 본 발명이 해결하려는 과제를 달성할 수 있다.

1: 덤프트럭 10: 연산장치
11: 표시부 11-1: 부저
12: 압력센서 13: 연결포트
14: 컨트롤밸브 15: 유압모터
16: 유압유탱크 17: 유압호스
18: 연결선 19: 덤핑유압시스템
20: 덤핑실린더 21: 적재함연결부
22: 프레임연결부 23: 적재함하부
24: 적재함뒷문 25: 적재함
26: 덤프힌지 27: 적재물
30: 프레임 31: 프레임상부
40: 위치센서 41: 위치센서스위치
42: 배선 50: 외부표시기
51: 전광판 52: 선회축
53: 외부표시기지지대

Claims (5)

1. 유압유를 저장하는 유압유탱크와, 상기 유압유탱크의 유압유를 덤핑실린더로 보내주는 유압모터와, 상기 유압모터에서 보내오는 유압유의 진행 방향과 유량을 조절해주는 컨트롤밸브와, 상기 컨트롤밸브에서 조절하는 유압유에 의해 적재함을 상승 또는 하강시키는 덤핑실린더를 구비한 덤프트럭의 덤핑유압시스템에 있어서,
   상기 덤핑유압시스템의 유압을 검출하는 압력센서와,
   상기 압력센서에서 검출된 출력 값을 연산하는 연산장치와,
   상기 연산장치에 의한 연산 값을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적재중량 측정장치.
2. 제1항에 있어서 상기 압력센서는 상기 컨트롤밸브 또는 상기 덤핑실린더에 설치하거나 상기 컨트롤밸브와 상기 덤핑실린더 사이에 설치하는 것을 특징으로 하는 적재중량 측정장치.
3. 제1항에 있어서 상기 적재중량 측정장치는 임의로 정한 상기 압력센서의 출력값 내지 상기 연산장치에 의한 연산값에서 부저 기능을 가진 부저를 포함하는 것을 특징으로 하는 적재중량 측정장치.
4. 제1항에 있어서 상기 적재중량 측정장치는 상기 적재함과 상기 덤프트럭 프레임상부간의 거리를 감지하는 위치센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 적재중량 측정장치.
5. 제1항에 있어서 상기 적재중량 측정장치는 상기 연산장치에 의한 출력값을 표시하는 외부표시기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적재중량 측정장치.
   

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