WO2016017942A1 - 무게 측정 시스템 - Google Patents

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WO2016017942A1
WO2016017942A1 PCT/KR2015/006801 KR2015006801W WO2016017942A1 WO 2016017942 A1 WO2016017942 A1 WO 2016017942A1 KR 2015006801 W KR2015006801 W KR 2015006801W WO 2016017942 A1 WO2016017942 A1 WO 2016017942A1
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WO
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weight
upper frame
lower frame
measured
press
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PCT/KR2015/006801
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English (en)
French (fr)
Inventor
이성무
이길무
Original Assignee
이성무
이길무
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Publication date
Application filed by 이성무, 이길무 filed Critical 이성무
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Priority to US15/329,682 priority patent/US10274361B2/en
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    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/52—Weighing apparatus combined with other objects, e.g. furniture
    • G01G19/58—Weighing apparatus combined with other objects, e.g. furniture combined with handles of suit-cases or trunks
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances

Definitions

  • the present invention relates to a weighing system, and more particularly, to a weighing system capable of measuring the weight of a subject such as a bag, chair, bed, wheelchair, cart, stroller, etc. in real time without a separate scale device. .
  • the weight of a bag that can be carried in an interior of an airplane is limited, and if a bag placed in a cargo compartment of an airplane is equal to or greater than a set weight, an early fare is charged.
  • a bag placed in a cargo compartment of an airplane is equal to or greater than a set weight, an early fare is charged.
  • a method of measuring the weight of the patient lying in bed is urgently required.
  • a person sitting on a chair can weigh in real time, there is a possibility that it can be effectively used for weight management of a student or office worker who lives for a long time sitting in a chair.
  • the weight of the bag is preferably to measure the total weight of the bag itself and the contents in the state of storing the contents in the bag.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0084096 name of the invention: a bag capable of measuring its own weight, publication date: 2003.11.01
  • a scale device on the handle portion of the bag, and simply lifts the handle to lift the handle.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0084096 has a difficulty in maintaining posture for a predetermined time in a state in which a bag is directly lifted up, and it is practically impossible to apply to a chair and a bed.
  • An embodiment of the present invention provides a weighing system capable of quickly measuring the weight of a subject such as a bag, a chair, a bed, a wheelchair, a cart, a baby carriage, and the like in real time without a separate scale device.
  • an embodiment of the present invention provides a weight measurement system that can measure the weight of the subject very easily without lifting the subject, such as a bag, chair, bed, wheelchair, cart, stroller.
  • an embodiment of the present invention provides a weighing system that can firmly arrange the weighing mechanism between the object to be measured and the wheel to improve operating reliability and product life.
  • a subject under which loads of various sizes are selectively loaded a wheel provided under the subject to move the subject, and the subject to be operated on the wheel It provides a weighing system comprising a weighing mechanism disposed between the wheel and the object under test to measure the weight of the sieve.
  • the weight measuring device the upper frame mounted to the lower portion of the object to be measured, the lower frame mounted to the upper portion of the wheel, positioned between the upper frame and the lower frame and one end is connected to the upper frame
  • the weight measuring mechanism further comprises a press-fit fastening member which is fastened to one end of the elastic deformable body, the first connection part of the upper frame and the other end of the elastic deformable body and the second connection part of the lower frame, respectively. can do.
  • the press-fit fastening member may be screwed into the first connection part and the second connection part by a forced press-fit method.
  • the press-fit fastening member may be fastened to penetrate the first connection part and the second connection part. At least one of the upper frame and the lower frame may be provided with an interference avoiding part for avoiding interference with the press-fit fastening member.
  • a bolt part may be formed in the press-fit fastening member, and a nut hole part in which the bolt part is screwed by a forced press-fit method may be formed in the first connection part and the second connection part.
  • the nut hole part may be formed in a shape in which the diameter decreases toward the insertion direction of the bolt part.
  • a rotation preventing groove for preventing any loosening of the bolt portion may be formed in the side portion of the nut hole portion. That is, the bolt part may be inserted while being partially deformed into the rotation preventing groove in the process of being press-fitted into the nut hole part.
  • the press-fit fastening member may be formed of a softer material than the nut hole part.
  • it may further include a weight notification mechanism connected to the signal transmission and the weight measurement mechanism to notify the measurement value of the weight measurement mechanism.
  • the weight notification mechanism may include at least one of a display unit and a speaker unit.
  • the display unit may visually display the measured value of the weighing instrument, and the speaker unit may visually inform the measured value of the weighing instrument.
  • the elastic member the elastic member disposed between the upper frame and the lower frame and elastically deformed by the weight of the object to be measured, so as to form a gap between the elastic member and the upper frame
  • a first gap forming member disposed between one end of the elastic member and the upper frame, and disposed between the other end of the elastic member and the lower frame to form a gap between the elastic member and the lower frame.
  • the second gap forming member may be provided.
  • the first connection part may be formed at a portion where one end of the elastic member, the upper frame and the first gap forming member contact each other.
  • the second connecting portion may be formed at a portion where the other end portion of the elastic member, the lower frame and the second gap forming member contact each other.
  • the press-fit fastening member may be fastened to penetrate the first connection part and the second connection part.
  • the deformation sensor may be attached to at least one surface of the upper surface or the lower surface of the elastic member. At least one of the upper frame and the lower frame may be provided with a maintenance unit for maintenance of the deformation sensor.
  • the upper frame may be mounted to the lower portion of the measurement object with a fastening bolt
  • the lower frame may be mounted to the upper portion of the wheel with a fastening bolt
  • a fastening guide part for fastening the fastening bolt may be formed in at least one of the upper frame and the lower frame.
  • the object to be measured may include any one of a bag, a chair, a bed, a wheelchair, a cart, a baby carriage.
  • the weight of the subject is measured by a weight measuring apparatus disposed between the subject and the wheel. You can measure quickly in real time.
  • the weighing system in the process of transferring the weight of the measured object to the wheel through the weighing mechanism, as long as the object to be placed on the ground in a posture that the wheel and the ground contact.
  • the weighing instrument can measure the weight of the object under test. Therefore, the weight can be measured by a simple operation of placing the object on the ground without a separate work and process for measuring the weight of the object.
  • the weighing system because the structure of the screw-in fastening method of the press-fit fastening member to the connection of the upper frame and the lower frame and the elastic deformation of the weighing mechanism, the upper frame and the lower frame and The elastic deformation can be connected very tightly to improve the operational reliability and product life of the weighing instrument.
  • the diameter of the nut hole portion to which the bolt portion of the press-fit type fastening member is fastened is gradually decreased in the fastening direction of the bolt portion, at least one of the bolt portion and the nut hole portion is fastened.
  • the bolt part may be forcibly inserted into the nut hole part. Therefore, the bolt portion and the nut hole portion can be strongly and semi-permanently coupled, thereby preventing the bolt portion and the nut hole portion from being arbitrarily loosened.
  • the rotation preventing groove is formed at the side surface of the nut hole part to which the bolt part of the press-fit fastening member is fastened, a space formed between the bolt part and the nut hole part is provided with the bolt part and the nut.
  • the bolt part may disappear due to crushing deformation, and at the same time, the part of the bolt part may be inserted into the rotation preventing groove. Therefore, since the bolt part and the nut hole part are not rotated arbitrarily, the phenomenon in which the upper frame, the lower frame and the elastic deformation body are arbitrarily rotated around the fastening point of the bolt part and the nut hole part can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a state in which a weight measuring system according to an embodiment of the present invention is applied to a bag.
  • FIG. 2 is a side view of the weighing system shown in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a side view of the weighing system shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 and 4 are perspective and exploded perspective views of the weighing system shown in FIG.
  • 5 and 6 are a plan view and a bottom view of the weighing system shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A shown in FIG. 5.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line B-B shown in FIG. 2.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which the weighing system 100 according to an embodiment of the present invention is applied to a bag.
  • 2 is a side view of the weighing system 100 shown in FIG. 1
  • FIGS. 3 and 4 are perspective and exploded perspective views of the weighing system 100 shown in FIG. 2
  • FIGS. 5 and 6 2 is a plan view and a bottom view of the weighing system 100 shown in FIG. 2.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A shown in FIG. 5, and
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line B-B shown in FIG.
  • the weighing system 100 includes a target object 110, a wheel 120, and a weight measuring device 130.
  • the to-be-measured object 110 is an article that can be selectively loaded with various sizes, it may be necessary to accurately measure the weight in order to increase the use effect.
  • the wheel 120 is a member for increasing the transport efficiency and the transport efficiency of the object to be measured 110, and may be provided below the object to be measured 110.
  • the object to be measured 110 may include any one of a bag, a chair, a bed, a wheelchair, a cart, and a baby carriage.
  • the wheel 120 may be disposed at the lower edge portion of the bag, and may be disposed at the bottom of the legs formed in the chair and the bed.
  • the wheel 120 may be disposed at least one pair in a wheel shape on both sides of the wheelchair and the cart or baby carriage.
  • the object to be measured 110 is a bag, and the wheels 120 will be described as being disposed at edge portions of the bottom surface of the bag, respectively.
  • the object to be measured of the present embodiment is not limited to a bag, a chair, a bed, a wheelchair, a cart, a baby carriage, and a moving means or a transport means which requires mobility of the wheel and requires a weight to be used as the object to be measured.
  • the weighing mechanism 130 is a device for measuring the weight of the object to be measured 110 acting on the wheel 120.
  • the weight measuring device 130 may be disposed between the wheel 120 and the object to be measured 110. Therefore, the self-load of the measuring object 110 is a structure that is transmitted to the wheel 120 through the weighing mechanism 130, in the process the weight measuring mechanism 130 in real time to weigh the weight of the measuring object 110 It can be measured by
  • the weight measuring device 130 may include an upper frame 132, a lower frame 134, an elastic deformation body 136, and a deformation detection sensor 138.
  • the upper frame 132 may be mounted below the object to be measured 110.
  • the upper frame 132 may be fastened and fixed to the lower portion of the object 110 by a plurality of first fastening bolts 133.
  • the upper frame 132 may be formed in a metal plate shape, and a plurality of first fastening holes 132b may be formed to insert the first fastening bolts 133 through.
  • An object fastening hole (not shown) may be formed at a lower portion of the object 110 to correspond to the first fastening hole 132b to fasten the first fastening bolt 133.
  • the lower frame 134 may be mounted on the top of the wheel 120.
  • the lower frame 134 may be fastened and fixed to the upper portion of the wheel 120 with a plurality of second fastening bolts 135.
  • the lower frame 134 may be formed in the same metal plate shape as the upper frame 132, and a plurality of second fastening holes 134b may be formed to be inserted through the second fastening bolt 135.
  • a wheel fastening hole (not shown) may be formed at a position corresponding to the second fastening hole 134b in order to fasten the second fastening bolt 135 to the top of the wheel 120.
  • the lower frame 134 is first mounted on the upper portion of the wheel 120, and then the upper frame 132 is mounted on the lower portion of the object under test 110.
  • the upper frame 132 may be formed in a structure extending further in the left and right directions than the lower frame 134.
  • the first fastening hole 132b may be formed in an extension of the upper frame 132. Therefore, in the process of fastening the first fastening bolt 133 to the first fastening hole 132b, it is possible to avoid the interference of the lower frame 134.
  • a fastening guide part 132d may be formed in the upper frame 132 to smoothly fasten the second fastening bolt 135.
  • the fastening guide part 132d may be formed in a hole shape formed at a position corresponding to the second fastening hole 134b in order to avoid interference by the upper frame 132. Therefore, the second fastening bolt 135 may be fastened to the second fastening hole 134b through the fastening guide part 132d.
  • the lower frame 134 may be formed on the upper portion of the wheel 120, or the upper portion may be formed.
  • the frame 132 and the lower frame 134 may be formed to be mounted on the object 110 and the wheel 120 at the same time.
  • the shape and position of the upper frame 132, the lower frame 134, and the fastening guide part 132d may also be appropriately changed from the present embodiment.
  • the lower frame 134 may be provided with a fat part 134c formed in any one of a groove shape or a hole shape.
  • the weight part 134c is provided in the lower frame 134, it is possible to prevent unnecessary waste of materials and to reduce cost.
  • the fat part 134c is described as being formed in a hole shape at the center of the lower frame 134.
  • the weight portion 134c may be utilized as a configuration to avoid the structure formed on the upper portion of the wheel 120 when the lower frame 134 and the wheel 120 is coupled.
  • the elastic deformable body 136 is a member that elastically deforms according to the load of the object to be measured 110.
  • the elastic deformable member 136 may be located between the upper frame 132 and the lower frame 134.
  • One end of the elastic deformable member 136 may be connected to the upper frame 132 to form a first connection part C1, and the other end of the elastic deformable member 136 may be connected to the lower frame 134 to provide a second connection part C2. ) May be formed.
  • the elastic deformation member 136 may include an elastic member 160, a first gap forming member 162, and a second gap forming member 164.
  • the elastic member 160 is a member that is elastically deformed by the load of the object to be measured 110.
  • the elastic member 160 may be disposed between the upper frame 132 and the lower frame 134.
  • the elastic member 160 is described as being manufactured in the shape of a bar, a lever, a beam, etc. using a metal material having excellent elasticity, but is not limited thereto. It can be manufactured in various structures using various materials.
  • the elastic member may be disposed to be pushed in a 'U' shape or an arc shape between the upper frame 132 and the lower frame 134 so as to be elastically folded or unfolded by the load of the object to be measured 110.
  • the elastic member may be disposed in a cylindrical shape between the upper frame 132 and the lower frame 134 to be elastically twisted by the load of the object to be measured 110.
  • the first gap forming member 162 is a member that forms a gap between the elastic member 160 and the upper frame 132.
  • the first gap forming member 162 may be disposed between one end of the elastic member 160 and the upper frame 132.
  • the first gap forming member 162 may be formed to a thickness corresponding to the size of the gap.
  • the second gap forming member 164 is a member that forms a gap between the elastic member 160 and the lower frame 134.
  • the second gap forming member 164 may be disposed between the other end of the elastic member 160 and the lower frame 134.
  • the second gap forming member 164 may be formed to a thickness corresponding to the size of the gap.
  • the first connecting portion C1 may be formed at a portion where one end of the elastic member 160, the upper frame 132, and the first gap forming member 162 contact each other, and the second connecting portion C2 may be formed.
  • the other end of the elastic member 160, the lower frame 134, and the second gap forming member 164 may be formed at a portion in contact with each other.
  • the first gap forming member 162, the second gap forming member 164, and the elastic member 160 may be integrally manufactured.
  • the first gap forming member 162, the second gap forming member 164, and the elastic member 160 may be formed in an integrated structure through a die casting manufacturing method.
  • the deformation sensor 138 is a sensor for detecting the elastic deformation of the elastic deformation body 136.
  • the deformation sensor 138 may be provided in the elastic deformable body 136.
  • the deformation sensor 138 may detect the length change amount, curvature change amount, torsion change amount, or the like of the elastic deformable 136 when the elastic deformable 136 elastically deforms. Using the measured value of the deformation sensor 138 as described above, it is possible to calculate the load of the measuring object 110 acting on the elastic deformation body 136.
  • the strain sensor 138 is described as being attached only to the upper surface of the elastic member 160, the measurement value of the strain sensor 138 is described as being transmitted to the outside through the wire 139. do.
  • One side of the upper frame 132 may be formed with a wire guide groove 139f for wiring of the wire 139.
  • the deformation sensor 138 may be attached to at least one surface of the upper or lower surface of the elastic member 160. At least one of the upper frame 132 or the lower frame 134 may be provided with a maintenance unit 132c for maintenance of the deformation sensor 138. That is, the maintenance unit 132c may be formed in a hole shape or a groove shape at a position corresponding to the deformation sensor 138.
  • the maintenance part 132c is also formed only on the upper frame 132.
  • the weight measuring mechanism 130 may further include a weight notification mechanism 140.
  • the weight notification mechanism 140 is a device that informs the weight of the measured object 110 measured by the weight measurement mechanism 130 to the outside.
  • the weight notification mechanism 140 may include at least one of a display unit and a speaker unit.
  • the display unit may visually display the measured value of the weight measuring device 130.
  • the display unit may be disposed at a portion having good visibility among the outer portions of the object to be measured 110.
  • the speaker unit may visually inform the measured value of the weight measuring device 130.
  • the speaker unit may be disposed on the object under test 110 in a direction to emit sound from the object under test 110 to the user.
  • the weight notification mechanism 140 may be connected to the weight measurement mechanism 130 to enable signal transmission.
  • the weight notification mechanism 140 includes only a display unit, and the strain notification sensor 138 of the weight measurement mechanism 130 will be described as being capable of being transmitted as a signal in a wired manner.
  • the present invention is not limited thereto, and the weight notifying device 140 may be connected to the weight measuring device 130 to enable signal transmission in a wireless manner.
  • the weight measuring mechanism 130 may further include press-fit fastening members 150 and 152.
  • the press-fit fastening members 150 and 152 may be screwed into the first connection part C1 and the second connection part C2 by a forced press method.
  • the press-fit fastening members 150 and 152 may include a first press-fit fastening member 150 and a second press-fit fastening member 152.
  • the first press-fit fastening member 150 may be screw-fastened to the first connecting portion C1 by a forced press-fit method
  • the second press-fit fastening member 152 may be screw-fastened to a second connecting part C2 by a forced press-fit method. Can be.
  • the press-fit fastening members 150 and 152 may be fastened to penetrate the first connection part C1 or the second connection part C2. Accordingly, both ends of the press-fit fastening members 150 and 152 may protrude to the outside of the first connecting portion C1 or the second connecting portion C2, thereby interfering with the upper frame 132 or the lower frame 134. Can be.
  • an interference avoiding part 132e may be formed in the upper frame 132 or the lower frame 134 to avoid interference with the press-fit fastening members 150 and 152.
  • the interference avoidance unit 132e may be formed in any one of a groove shape and a hole shape.
  • the interference avoiding unit 132e is formed only on the upper frame 132. That is, the upper end of the second press-fit fastening member 152 may be disposed in the interference avoiding part 132e so that interference with the upper frame 132 may be avoided.
  • the lower frame 134 may be formed to be small in size to avoid interference with the lower end of the first press-fit fastening member 150.
  • one side of the press-fit fastening members 150, 152 may be formed to protrude bolts (150a, 152a).
  • the bolts 150a and 152a may be formed in a cylindrical shape having male threads formed on an outer circumference thereof.
  • first nut hole parts 132a, 162a, and 160a may be formed in the first connection part C1 in which the first bolt part 150a of the first press-fit fastening member 150 is screwed in a forced press-fit method.
  • second nut hole parts 134a, 164a, and 160b may be formed in which the second bolt part 152a of the second press-fit fastening member 152 is screwed in a forced press-fit method.
  • the first nut hole parts 132a, 162a and 160a and the second nut hole parts 134a, 164a and 160b may be formed in a shape in which the diameter decreases toward the insertion direction of the press-fit fastening members 150 and 152. . Accordingly, the first bolt portion 150a and the first nut hole portions 132a, 162a, and 160a, or the second bolt portion 152a and the second nut hole portions 134a, 164a, and 160b may be fastened by being crushed together. Therefore, the first bolt portion 150a and the first nut hole portions 132a, 162a and 160a or the second bolt portion 152a and the second nut hole portions 134a, 164a and 160b may be very firmly coupled. .
  • the press-fit fastening members 150 and 152 will be formed of a softer material than the first nut hole parts 132a, 162a and 160a and the second nut hole parts 134a, 164a and 160b. Therefore, in the process of fastening the first bolt portion 150a and the first nut hole portions 132a, 162a and 160a or the second bolt portion 152a and the second nut hole portions 134a, 164a and 160b by a press-fit method. Only the bolts 150a and 152a may be crushed and deformed, and the space between the bolt and the nut hole may be eliminated by the deformation of the bolts 150a and 152a and may be fastened very firmly.
  • first nut hole parts 132a, 162a, and 160a and the second nut hole parts 134a, 164a, and 160b may be provided to prevent any loosening of the first bolt part 150a and the second bolt part 152a.
  • the anti-rotation groove 154 may be formed. When the anti-rotation groove 154 is formed, the bolt portions 150a and 152a are deformed when the push-in fastening members 150 and 152 are fastened, and thus the bolt portions 150a and 152a are formed inside the anti-rotation groove 154. May be inserted.
  • the anti-rotation groove 154 is inserted into the side surfaces of the first nut hole parts 132a, 162a and 160a and the second nut hole parts 134a, 164a and 160b in the insertion direction of the bolt parts 150a and 152a. It will be described as being formed long. However, the present invention is not limited thereto, and one or more rotation preventing grooves 154 may be formed in various shapes that cross the rotation directions of the bolt parts 150a and 152a.
  • the deformation sensor 138 is attached to an upper surface of the elastic member 160 of the elastic deformable body 136.
  • one end of the elastic member 160, the first gap forming member 162 and the upper frame 132 are sequentially stacked to form a first connection portion (C1), the first nut of the first connection portion (C1)
  • the first bolt part 150a of the first press-fit fastening member 150 is fastened to the hole parts 132a, 162a, and 160a by a forced press-fit method.
  • the other end portions of the lower frame 134, the second gap forming member 164, and the elastic member 160 are sequentially stacked to form a second connection part C2, and a second nut of the second connection part C2.
  • the second bolt part 152a of the second press-fit fastening member 152 is fastened to the hole parts 134a, 164a, and 160b by a forced press-fit method.
  • the weight measuring mechanism 130 has a structure in which the upper frame 132, the first gap forming member 162, the elastic member 160, the second gap forming member 164, and the lower frame 134 are sequentially stacked. ) Assembly is completed.
  • the lower frame 134 of the weighing mechanism 130 is mounted on the wheel 120 with the second fastening bolt 135, and the upper frame 132 of the weighing mechanism 130 is measured.
  • the lower fastening bolt 133 is mounted to the lower portion of the sieve 110.
  • the second fastening bolt 135 is fastened through the fastening guide part 132d of the upper frame 132.
  • the weight measuring mechanism 130 is mounted on the lower portion of the object under test 110 in a state of being connected to the wheel 120.
  • the weight measuring mechanism 130 and the wheels 120 are respectively mounted on the four corners of the lower part of the object under test 110 in the same manner as described above, and the four weight measuring mechanisms 130 are attached to the weight indicating mechanism 140. Connect to complete the assembly of the weighing system 100.
  • the zero point of the weighing apparatus 130 is operated by slightly lifting and placing the measured object 110 when the measured object 110 is a bag. Take it right. That is, when lifting the object 110, the load of the object 110 acting on the weight measuring device 130 is completely removed, and thus the zero point of the weight measuring device 130 can be set again.
  • the weight of the object to be measured 110 is gradually increased while the weight measuring device 130 is applied. And the load acting on the wheel 120 also increases.
  • the first connecting portion C1 of the weighing mechanism 130 is connected to the lower portion of the object to be measured 110, and the second connecting portion C2 of the weighing mechanism 130 is located at the upper portion of the wheel 120. You are connected. Therefore, the elastic member 160 of the elastic deformable body 136 elastically sags in a cantilever shape. That is, the load of the object to be measured 110 acts downward on one end of the elastic member 160, and the other end of the elastic member 160 is fixed to the wheel 120.
  • the deformation sensor 138 attached to the upper surface of the elastic member 160 detects the deformation of the elastic member 160. Thereafter, the weight of the object to be measured 110 is calculated using the measured value of the deformation sensor 138.
  • the four measured values are mutually compensated and then transmitted to the weight notification mechanism 140, weight notification The instrument 140 informs the outside.
  • the weight of the measuring object 110 is measured by the weight measuring mechanism 130. Measure in real time.

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Abstract

본 발명의 실시예는 피측정체의 무게를 실시간으로 간편하게 측정할 수 있는 무게 측정 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 실시예에서는 무게 측정 기구가 피측정체와 바퀴의 사이에 배치된 구조로 형성된다. 상기의 무게 측정 기구는, 피측정체의 하부에 장착되는 상부 프레임, 바퀴의 상부에 장착되는 하부 프레임, 상부 프레임에 일단부가 연결됨과 아울러 하부 프레임에 타단부가 연결된 탄성 변형체, 및 탄성 변형체의 탄성 변형량을 감지하도록 탄성 변형체에 구비된 변형량 감지 센서를 구비한다.

Description

무게 측정 시스템
본 발명은 무게 측정 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가방, 의자, 침대, 휠체어, 수레, 유모차 등과 같은 피측정체의 무게를 별도의 저울 장치 없이도 실시간으로 측정할 수 있는 무게 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가방과 의자 및 침대 등과 같은 제품의 무게는 특수한 상황에서 매우 중요한 의미를 가질 수 있다.
예를 들면, 비행기의 실내에 반입 가능한 가방의 무게는 제한되어 있으며, 비행기의 화물칸에 싣는 가방도 설정 중량 이상이면 초가 운임이 청구되고 있다. 또한, 병의원의 침대에 장시간 누워있는 환자의 경우에는 체중계를 이용하여 체중을 측정하는 것이 매우 어렵기 때문에, 환자가 침대에 누운 상태에서 체중을 측정하는 방법이 절실히 요구되고 있다. 또한, 의자에 앉아있는 사람이 실시간으로 체중 측정이 가능하다면, 의자에 장시간 앉아서 생활하는 학생이나 회사원의 체중 관리에도 효과적으로 사용될 가능성이 있다.
가방, 의자, 또는 침대의 무게를 측정하는 방법으로는 별도의 저울 장치를 이용하여 가방, 의자, 또는 침대의 무게를 직접 측정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 특히, 가방의 무게는 가방에 내용물을 수납한 상태에서 가방 자체와 내용물의 총중량을 측정하는 것이 바람직하다.
최근에는 저울 장치를 가방과 의자 또는 침대 등에 설치하여 가방, 의자, 또는 침대의 무게를 자체적으로 측정하는 기술이 개발되었다. 예를 들면, 한국공개특허 제2003-0084096호(발명의 명칭: 자체중량 측정이 가능한 가방, 공개일: 2003.11.01)에서는 가방의 손잡이 부위에 저울 장치를 설치하여 손잡이를 잡아 올리는 동작만으로 가방의 무게를 측정하는 기술이 개시되어 있다.
하지만, 한국공개특허 제2003-0084096호에 개시된 기술은 가방을 직접 들어올린 상태에서 일정 시간 동안 자세를 유지하고 있어야 하는 어려움이 있으며, 의자와 침대에는 적용이 실질적으로 불가능하다.
따라서, 별도의 저울 장치가 없이도 가방, 의자, 침대 등의 무게를 실시간으로 간편하게 측정함과 아울러 다양한 제품에 적용이 간단한 무게 측정 시스템의 필요성이 증가되고 있는 추세이다.
본 발명의 실시예는 별도의 저울 장치 없이도 가방, 의자, 침대, 휠체어, 수레, 유모차 등과 같은 피측정체의 무게를 실시간으로 신속하게 측정할 수 있는 무게 측정 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 가방, 의자, 침대, 휠체어, 수레, 유모차 등과 같은 피측정체를 들어 올리지 않고서도 피측정체의 무게를 매우 간편하게 측정할 수 있는 무게 측정 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예는 피측정체와 바퀴 사이에 무게 측정 기구를 견고하게 배치하여 작동 신뢰성 및 제품 수명을 향상시킬 수 있는 무게 측정 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 다양한 크기의 하중이 선택적으로 실리는 피측정체, 상기 피측정체를 이동시키도록 상기 피측정체의 하부에 구비된 바퀴, 및 상기 바퀴에 작용되는 상기 피측정체의 무게를 측정하도록 상기 바퀴와 상기 피측정체의 사이에 배치된 무게 측정 기구를 포함하는 무게 측정 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 무게 측정 기구는, 상기 피측정체의 하부에 장착되는 상부 프레임, 상기 바퀴의 상부에 장착되는 하부 프레임, 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임의 사이에 위치되고 상기 상부 프레임에 일단부가 연결되며 상기 하부 프레임에 타단부가 연결된 탄성 변형체, 및 상기 피측정체의 무게에 의한 상기 탄성 변형체의 탄성 변형량을 감지하도록 상기 탄성 변형체에 구비된 변형량 감지 센서를 구비할 수 있다. 따라서, 별도의 저울 장치를 사용하지 않고서도, 바퀴와 지면이 서로 접촉되도록 피측정체를 배치시키는 동작만으로 무게 측정 기구에 의해서 피측정체의 무게를 실시간으로 측정할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 무게 측정 기구는, 상기 탄성 변형체의 일단부와 상기 상부 프레임의 제1 연결부 및 상기 탄성 변형체의 타단부와 상기 하부 프레임의 제2 연결부에 각각 체결되는 압입형 체결부재를 더 구비할 수 있다. 상기 압입형 체결 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에 강제 압입 방식으로 나사 체결될 수 있다.
상기 압입형 체결 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에 관통되게 체결될 수 있다. 상기 상부 프레임 또는 상기 하부 프레임 중 적어도 하나에는 상기 압입형 체결 부재와의 간섭을 회피하기 위한 간섭 회피부가 형성될 수 있다.
상기 압입형 체결 부재에는 볼트부가 형성될 수 있고, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에는 상기 볼트부가 강제 압입 방식으로 나사 체결되는 너트홀부가 형성될 수 있다. 상기 너트홀부는 상기 볼트부의 삽입 방향으로 갈수록 직경이 감소되는 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 너트홀부의 측면부에는 상기 볼트부의 임의 풀림을 방지하기 위한 회전 방지홈이 형성될 수 있다. 즉, 상기 볼트부는 상기 너트홀부의 내부에 압입 체결되는 과정에서 상기 회전 방지홈의 내부로 일부분이 변형되면서 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 압입형 체결 부재는 상기 너트홀부보다 연한 소재로 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 무게 측정 기구의 측정값을 알리도록 상기 무게 측정 기구와 신호 전달 가능하게 연결된 무게 알림 기구를 더 포함할 수 있다.
상기 무게 알림 기구는 디스플레이부 또는 스피커부 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 상기 디스플레이부는 상기 무게 측정 기구의 측정값을 시각적으로 표시할 수 있고, 상기 스피커부는 상기 무게 측정 기구의 측정값을 청각적으로 알려줄 수 있다.
일측에 따르면, 상기 탄성 변형체는, 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임의 사이에 배치되고 상기 피측정체의 무게에 의해 탄성 변형되는 탄성 부재, 상기 탄성 부재와 상기 상부 프레임의 사이에 간극을 형성하도록 상기 탄성 부재의 일단부와 상기 상부 프레임의 사이에 배치되는 제1 간극 형성 부재, 및 상기 탄성 부재와 상기 하부 프레임의 사이에 간극을 형성하도록 상기 탄성 부재의 타단부와 상기 하부 프레임의 사이에 배치되는 제2 간극 형성 부재를 구비할 수 있다.
상기 제1 연결부는 상기 탄성 부재의 일단부, 상기 상부 프레임 및 상기 제1 간극 형성 부재가 서로 접촉되는 부위에 형성될 수 있다. 상기 제2 연결부는 상기 탄성 부재의 타단부, 상기 하부 프레임 및 상기 제2 간극 형성 부재가 서로 접촉되는 부위에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 압입형 체결 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에 관통되게 체결될 수 있다.
상기 변형량 감지 센서는 상기 탄성 부재의 상면 또는 하면 중 적어도 한 표면에 부착될 수 있다. 상기 상부 프레임 또는 상기 하부 프레임 중 적어도 하나에는 상기 변형량 감지 센서의 유지 보수를 위한 유지 보수부가 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 상부 프레임은 상기 피측정체의 하부에 체결 볼트로 장착될 수 있고, 상기 하부 프레임은 상기 바퀴의 상부에 체결 볼트로 장착될 수 있다. 여기서, 상기 상부 프레임 또는 상기 하부 프레임 중 적어도 하나에는 상기 체결 볼트의 체결 작업을 위한 체결 가이드부가 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 피측정체는 가방, 의자, 침대, 휠체어, 수레, 유모차 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무게 측정 시스템은, 피측정체의 무게를 측정하기 위한 별도의 저울 장치를 사용하지 않더라도, 피측정체와 바퀴 사이에 배치된 무게 측정 기구에 의해서 피측정체의 무게를 실시간으로 신속하게 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무게 측정 시스템은, 바퀴와 지면이 접촉하는 자세로 피측정체를 지면에 놓아 두기만 하면, 피측정체의 무게가 무게 측정 기구를 통해 바퀴에 전달되는 과정에서 무게 측정 기구가 피측정체의 무게를 측정할 수 있다. 따라서, 피측정체의 무게를 측정하기 위한 별도의 작업과 공정 없이도 피측정체를 지면에 놓아두는 간단한 동작 만으로 무게를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무게 측정 시스템은, 무게 측정 기구의 상부 프레임과 하부 프레임 및 탄성 변형체의 연결부에 압입형 체결부재를 강제 압입 방식으로 나사 체결시킨 구조이므로, 상부 프레임과 하부 프레임 및 탄성 변형체를 매우 견고하게 연결하여 무게 측정 기구의 작동 신뢰성 및 제품 수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무게 측정 시스템은, 압입형 체결부재의 볼트부가 체결되는 너트홀부의 직경이 볼트부의 체결 방향으로 점차 작아지게 형성되므로, 볼트부 또는 너트홀부 중 적어도 어느 하나가 체결 과정에서 변형되면서 볼트부가 너트홀부에 강제로 삽입될 수 있다. 따라서, 볼트부와 너트홀부는 매우 강하게 반영구적으로 결합시킬 수 있으며, 그에 따라 볼트부와 너트홀부가 임의로 풀어지는 현상도 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 무게 측정 시스템은, 압입형 체결부재의 볼트부가 체결되는 너트홀부의 측면부에 회전 방지홈이 형성되므로, 볼트부와 너트홀부의 사이에 형성된 공간이 볼트부와 너트홀부의 체결 과정에서 볼트부의 일부분이 뭉개지는 변형에 의해서 사라질 수 있으며, 그와 동시에 볼트부의 일부분은 회전 방지홈의 내부로 삽입될 수 있다. 따라서, 볼트부와 너트홀부가 체결된 상태에서는 임의로 회전되지 않는 구조이므로, 상부 프레임과 하부 프레임 및 탄성 변형체가 볼트부와 너트홀부의 체결 지점을 중심으로 임의 회전되는 현상도 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무게 측정 시스템이 가방에 적용된 모습이 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무게 측정 시스템을 나타낸 측면도이다.
도 3과 도 4는 도 2에 도시된 무게 측정 시스템을 나타낸 사시도 및 분해 사시도이다.
도 5와 도 6은 도 2에 도시된 무게 측정 시스템을 나타낸 평면도 및 저면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 A-A선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 B-B선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무게 측정 시스템(100)이 가방에 적용된 모습이 도시된 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 무게 측정 시스템(100)을 나타낸 측면도이고, 도 3과 도 4는 도 2에 도시된 무게 측정 시스템(100)을 나타낸 사시도 및 분해 사시도이며, 도 5와 도 6은 도 2에 도시된 무게 측정 시스템(100)을 나타낸 평면도 및 저면도이다. 도 7은 도 5에 도시된 A-A선에 따른 단면을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 2에 도시된 B-B선에 따른 단면을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무게 측정 시스템(100)는 피측정체(110), 바퀴(120), 및 무게 측정 기구(130)을 포함한다.
피측정체(110)는 다양한 크기의 하중이 선택적으로 실릴 수 있는 물품으로서, 사용 효과를 높이기 위하여 무게의 정확한 측정이 필요할 수 있다. 바퀴(120)는 피측정체(110)의 이송 효율 및 운반 효율을 높이기 위한 부재로서, 피측정체(110)의 하부에 구비될 수 있다.
예를 들면, 피측정체(110)는 가방, 의자, 침대, 휠체어, 수레, 유모차 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 바퀴(120)는 가방의 하부 모서리 부분에 배치될 수 있으며, 의자와 침대에 형성된 다리의 하단에 배치될 수 있다. 또한, 바퀴(120)는 휠체어와 수레 또는 유모차의 양측에 휠 형상으로 적어도 한쌍이 배치될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해서 피측정체(110)가 가방이고, 바퀴(120)가 가방의 바닥면의 모서리부에 각각 배치된 것으로 설명한다. 하지만, 본 실시예의 피측정체는 가방, 의자, 침대, 휠체어, 수레, 유모차에 한정되지 않으며, 바퀴에 의해 이동성을 구비함과 아울러 무게의 측정이 필요한 이동수단이나 운반수단이 피측정체로 모듀 사용될 수 있다.
무게 측정 기구(130)는 바퀴(120)에 작용되는 피측정체(110)의 무게를 측정하는 장치이다. 무게 측정 기구(130)는 바퀴(120)와 피측정체(110)의 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 피측정체(110)의 자체 하중은 무게 측정 기구(130)를 통해서 바퀴(120)로 전달되는 구조이며, 그 과정에서 무게 측정 기구(130)가 피측정체(110)의 무게를 실시간으로 측정할 수 있다.
도 1 내지 도 6를 참조하면, 무게 측정 기구(130)는 상부 프레임(132), 하부 프레임(134), 탄성 변형체(136), 및 변형량 감지 센서(138)를 구비할 수 있다.
상부 프레임(132)은 피측정체(110)의 하부에 장착될 수 있다. 상부 프레임(132)은 피측정체(110)의 하부에 복수개의 제1 체결 볼트(133)로 체결 고정될 수 있다. 상부 프레임(132)은 금속판 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 체결 볼트(133)가 관통되게 삽입되기 위한 복수개의 제1 체결홀(132b)이 형성될 수 있다. 피측정체(110)의 하부에는 제1 체결 볼트(133)가 체결되기 위해서 제1 체결홀(132b)과 대응되는 위치에 피측정체 체결홀(미도시)이 형성될 수 있다.
하부 프레임(134)은 바퀴(120)의 상부에 장착될 수 있다. 하부 프레임(134)은 바퀴(120)의 상부에 복수개의 제2 체결 볼트(135)로 체결 고정될 수 있다. 하부 프레임(134)은 상부 프레임(132)과 동일한 금속판 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 체결 볼트(135)가 관통되게 삽입되기 위한 복수개의 제2 체결홀(134b)이 형성될 수 있다. 바퀴(120)의 상부에는 제2 체결 볼트(135)가 체결되기 위해서 제2 체결홀(134b)과 대응되는 위치에 바퀴 체결홀(미도시)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 하부 프레임(134)를 바퀴(120)의 상부에 먼저 장착한 이후에 상부 프레임(132)을 피측정체(110)의 하부에 장착하는 것으로 설명한다. 여기서, 상부 프레임(132)은 하부 프레임(134)보다 좌우 방향으로 더 연장된 구조로 형성될 수 있다. 제1 체결홀(132b)은 상부 프레임(132)의 연장부에 형성될 수 있다. 따라서, 제1 체결 볼트(133)를 제1 체결홀(132b)에 체결하는 과정에서 하부 프레임(134)의 방해를 회피할 수 있다.
그에 반하여, 하부 프레임(134)은 상부 프레임(132)보다 작은 면적으로 형성되므로, 제2 체결 볼트(135)를 제2 체결홀(134b)에 체결하는 과정에서 상부 프레임(132)에 방해를 받을 수 있다. 이를 위해서, 상부 프레임(132)에는 제2 체결 볼트(135)의 체결 작업이 원활하게 실시되기 위한 체결 가이드부(132d)가 형성될 수 있다. 체결 가이드부(132d)는 상부 프레임(132)에 의한 간섭을 회피하기 위하여 제2 체결홀(134b)과 대응되는 위치에 형성된 홀 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 제2 체결 볼트(135)는 체결 가이드부(132d)를 통해서 제2 체결홀(134b)에 체결될 수 있다.
본 실시예와 다르게, 상부 프레임(132)를 피측정체(110)의 하부에 먼저 장착한 이후에 하부 프레임(134)을 바퀴(120)의 상부에 장착하는 구조로 형성할 수 있으며, 또는 상부 프레임(132)과 하부 프레임(134)을 피측정체(110)와 바퀴(120)에 동시에 장착하는 구조로 형성할 수도 있다. 이 경우에는, 상부 프레임(132)와 하부 프레임(134) 및 체결 가이드부(132d)의 형상 및 위치도 본 실시예와 다르게 적절히 변경될 수 있다.
한편, 하부 프레임(134)에는 홈 형상 또는 홀 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성된 살빼기부(134c)가 구비될 수 있다. 살빼기부(134c)가 하부 프레임(134)에 구비되면, 불필요한 소재의 낭비를 방지하여 단가 절감을 구현할 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 살빼기부(134c)가 하부 프레임(134)의 중앙부에 홀 형상으로 형성된 것으로 설명한다. 특히, 살빼기부(134c)는 하부 프레임(134)과 바퀴(120)의 결합시 바퀴(120)의 상부에 형성된 구조물을 회피하는 구성으로 활용될 수도 있다.
도 2 내지 도 6를 참조하면, 탄성 변형체(136)는 피측정체(110)의 하중에 따라 탄성 변형되는 부재이다. 탄성 변형체(136)는 상부 프레임(132)과 하부 프레임(134)의 사이에 위치될 수 있다. 탄성 변형체(136)의 일단부는 상부 프레임(132)에 연결되어 제1 연결부(C1)가 형성될 수 있으며, 탄성 변형체(136)의 타단부는 하부 프레임(134)에 연결되어 제2 연결부(C2)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 탄성 변형체(136)는 탄성 부재(160), 제1 간극 형성 부재(162), 및 제2 간극 형성 부재(164)를 구비할 수 있다.
탄성 부재(160)는 피측정체(110)의 하중에 의해서 탄성 변형되는 부재이다. 탄성 부재(160)는 상부 프레임(132)과 하부 프레임(134)의 사이에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 탄성 부재(160)가 탄성력이 우수한 금속 소재를 이용하여 바(bar), 래버(lever), 빔(beam) 등의 형상으로 제작된 것으로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 탄성력이 우수한 다양한 소재를 이용해서 다양한 구조로 제조될 수 있다.
일례로, 탄성 부재는 피측정체(110)의 하중에 의해서 탄성적으로 접히거나 펴지도록 상부 프레임(132)과 하부 프레임(134)의 사이에 'U' 형상 또는 호형상으로 누름 가능하게 배치될 수 있다. 또는, 탄성 부재는 피측정체(110)의 하중에 의해서 탄성적으로 비틀리도록 상부 프레임(132)과 하부 프레임(134)의 사이에 원기둥 형상으로 배치될 수 있다.
제1 간극 형성 부재(162)는 탄성 부재(160)와 상부 프레임(132)의 사이에 간극을 형성하는 부재이다. 제1 간극 형성 부재(162)는 탄성 부재(160)의 일단부와 상부 프레임(132)의 사이에 배치될 수 있다. 제1 간극 형성 부재(162)는 간극의 크기에 대응하는 두께로 형성될 수 있다.
제2 간극 형성 부재(164)는 탄성 부재(160)와 하부 프레임(134)의 사이에 간극을 형성하는 부재이다. 제2 간극 형성 부재(164)는 탄성 부재(160)의 타단부와 하부 프레임(134)의 사이에 배치될 수 있다. 제2 간극 형성 부재(164)는 간극의 크기에 대응하는 두께로 형성될 수 있다.
따라서, 제1 연결부(C1)는 탄성 부재(160)의 일단부, 상부 프레임(132) 및 제1 간극 형성 부재(162)가 서로 접촉되는 부위에 형성될 수 있으며, 제2 연결부(C2)는 탄성 부재(160)의 타단부, 하부 프레임(134) 및 제2 간극 형성 부재(164)가 서로 접촉되는 부위에 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예와 다르게, 제1 간극 형성 부재(162)와 제2 간극 형성 부재(164) 및 탄성 부재(160)가 일체로 제조될 수 있다. 예를 들면, 제1 간극 형성 부재(162)와 제2 간극 형성 부재(164) 및 탄성 부재(160)는 다이케스팅 제조 방법을 통해서 일체형 구조로 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 6를 참조하면, 변형량 감지 센서(138)는 탄성 변형체(136)의 탄성 변형량을 감지하는 센서이다. 변형량 감지 센서(138)는 탄성 변형체(136)에 구비될 수 있다. 예를 들면, 변형량 감지 센서(138)는 탄성 변형체(136)의 탄성 변형시 탄성 변형체(136)의 길이 변화량, 곡률 변화량, 비틀림 변화량 등을 감지할 수 있다. 상기와 같이 변형량 감지 센서(138)의 측정값을 이용하면, 탄성 변형체(136)에 작용된 피측정체(110)의 하중을 산출할 수 있다.
이하, 본 실시예에서는 변형량 감지 센서(138)가 탄성 부재(160)의 상면만에 부착된 것으로 설명하며, 변형량 감지 센서(138)의 측정값이 전선(139)을 통해서 외부로 전송되는 것으로 설명한다. 상부 프레임(132)의 일측에는 전선(139)의 배선을 위한 전선 가이드홈(139f)이 형성될 수 있다.
변형량 감지 센서(138)는 탄성 부재(160)의 상면 또는 하면 중 적어도 한 표면에 부착될 수 있다. 상부 프레임(132) 또는 하부 프레임(134) 중 적어도 하나에는 변형량 감지 센서(138)의 유지 보수를 위한 유지 보수부(132c)가 형성될 수 있다. 즉, 유지 보수부(132c)는 변형량 감지 센서(138)와 대응되는 위치에 홀 형상 또는 홈 형상으로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 변형량 감지 센서(138)가 탄성 부재(160)의 상면에만 부착되므로, 유지 보수부(132c)도 상부 프레임(132)에만 형성된 것으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 무게 측정 기구(130)는 무게 알림 기구(140)를 더 포함할 수 있다. 무게 알림 기구(140)는 무게 측정 기구(130)에 측정된 피측정체(110)의 무게를 외부로 알리는 장치이다.
예를 들면, 무게 알림 기구(140)는 디스플레이부 또는 스피커부 중 적어도 하나를 구비할 수 있다. 디스플레이부는 무게 측정 기구(130)의 측정값을 시각적으로 표시할 수 있다. 디스플레이부는 피측정체(110)의 외측부 중에서 시인성이 좋은 부위에 배치될 수 있다. 스피커부는 무게 측정 기구(130)의 측정값을 청각적으로 알려줄 수 있다. 스피커부는 피측정체(110)로부터 사용자에게 소리를 발산시키는 방향으로 피측정체(110)에 배치될 수 있다.
무게 알림 기구(140)는 무게 측정 기구(130)와 신호 전달 가능하게 연결될 수 있다. 이하, 본 실시예에는 무게 알림 기구(140)가 디스플레이부만을 구비하며, 무게 측정 기구(130)의 변형량 감지 센서(138)와 유선 방식으로 신호로 전달 가능하게 연결된 것으로 설명한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 무게 알림 기구(140)는 무게 측정 기구(130)와 무선 방식으로 신호 전달 가능하게 연결될 수도 있다.
도 2 내지 도 8를 참조하면, 본 실시예에 따른 무게 측정 기구(130)는 압입형 체결부재(150, 152)를 더 구비할 수 있다. 압입형 체결부재(150, 152)는 제1 연결부(C1)와 제2 연결부(C2)에 강제 압입 방식으로 나사 체결될 수 있다.
예를 들면, 압입형 체결부재(150, 152)는 제1 압입형 체결부재(150) 및 제2 압입형 체결부재(152)를 구비할 수 있다. 제1 압입형 체결부재(150)는 제1 연결부(C1)에 강제 압입 방식으로 나사 체결될 수 있으며, 제2 압입형 체결부재(152)는 제2 연결부(C2)에 강제 압입 방식으로 나사 체결될 수 있다.
한편, 압입형 체결부재(150, 152)는 제1 연결부(C1) 또는 제2 연결부(C2)에 관통되게 체결될 수 있다. 따라서, 압입형 체결부재(150, 152)의 양단부는 제1 연결부(C1) 또는 제2 연결부(C2)의 외측에 돌출될 수 있으며, 그에 따라 상부 프레임(132) 또는 하부 프레임(134)에 간섭될 수 있다. 이를 방지하기 위해서, 상부 프레임(132) 또는 하부 프레임(134)에는 압입형 체결부재(150, 152)와의 간섭을 회피하기 위한 간섭 회피부(132e)가 형성될 수 있다. 간섭 회피부(132e)는 홈 형상 또는 홀 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 간섭 회피부(132e)가 상부 프레임(132)에만 형성된 것으로 설명한다. 즉, 제2 압입형 체결부재(152)의 상단부는 간섭 회피부(132e)에 배치되어 상부 프레임(132)과의 간섭이 회피될 수 있다. 반면에, 본 실시예에서는 하부 프레임(134)가 제1 압입형 체결부재(150)의 하단부와 간섭을 회피 가능한 크기로 작게 형성될 수 있다.
상기와 같은 압입형 체결부재(150, 152)의 구조를 보다 구체적으로 살펴보면, 압입형 체결부재(150, 152)의 일측에는 볼트부(150a, 152a)가 돌출되게 형성될 수 있다. 볼트부(150a, 152a)는 수나사가 외주에 형성된 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 연결부(C1)에는 제1 압입형 체결부재(150)의 제1 볼트부(150a)가 강제 압입 방식으로 나사 체결되는 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a)가 형성될 수 있으며, 제2 연결부(C2)에는 제2 압입형 체결부재(152)의 제2 볼트부(152a)가 강제 압입 방식으로 나사 체결되는 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)가 형성될 수 있다.
여기서, 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a)와 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)는 압입형 체결부재(150, 152)의 삽입 방향으로 갈수록 직경이 감소되는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 볼트부(150a)와 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a), 또는 제2 볼트부(152a)와 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)는 서로 뭉개지면서 체결될 수 있으며, 그로 인해서 제1 볼트부(150a)와 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a) 또는 제2 볼트부(152a)와 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)는 매우 견고하게 결합될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 압입형 체결부재(150, 152)가 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a)와 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)보다 연한 소재로 형성되는 것으로 설명한다. 그로 인해서, 제1 볼트부(150a)와 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a) 또는 제2 볼트부(152a)와 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)가 압입 방식으로 체결되는 과정에서 볼트부(150a, 152a)만이 뭉개지며 변형될 수 있으며, 그 볼트부(150a, 152a)의 변형에 의해서 볼트부와 너트홀부의 사이 공간이 없어지고 매우 견고하게 체결될 수 있다.
또한, 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a)와 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)의 측면부에는 제1 볼트부(150a)와 제2 볼트부(152a)의 임의 풀림을 방지하기 위한 회전 방지홈(154)이 형성될 수 있다. 상기와 같은 회전 방지홈(154)이 형성되면, 압입형 체결부재(150, 152)의 체결시 볼트부(150a, 152a)가 변형되면서 회전 방지홈(154)의 내부에 볼트부(150a, 152a)의 일부분이 삽입될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 회전 방지홈(154)이 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a)와 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)의 측면부에 볼트부(150a, 152a)의 삽입 방향으로 길게 형성된 것으로 설명한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 회전 방지홈(154)은 볼트부(150a, 152a)의 회전 방향과 교차되는 다양한 형상으로 하나 또는 복수개가 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 무게 측정 시스템(100)의 조립 과정 및 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 무게 측정 시스템(100)의 조립 과정을 구체적으로 설명하기로 한다.
탄성 변형체(136)의 탄성 부재(160)의 상면에 변형량 감지 센서(138)를 부착시킨다.
여기서, 탄성 부재(160)의 일단부, 제1 간극 형성 부재(162) 및 상부 프레임(132)을 순차적으로 적층시켜 제1 연결부(C1)를 형성하고, 제1 연결부(C1)의 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a)에 제1 압입형 체결부재(150)의 제1 볼트부(150a)를 강제 압입 방식으로 체결시킨다.
그리고, 하부 프레임(134), 제2 간극 형성 부재(164) 및 탄성 부재(160)의 타단부를 순차적으로 적층시켜 제2 연결부(C2)를 형성하고, 제2 연결부(C2)의 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)에 제2 압입형 체결부재(152)의 제2 볼트부(152a)를 강제 압입 방식으로 체결시킨다.
상기와 같이 압입형 체결부재(150, 152)가 체결되면, 제1 볼트부(150a)가 뭉개지면서 제1 너트홀부(132a, 162a, 160a)와 견고하게 결합되고, 제2 볼트부(152a)가 뭉개지면서 제2 너트홀부(134a, 164a, 160b)와 견고하게 결합된다. 따라서, 상부 프레임(132), 제1 간극 형성 부재(162), 탄성 부재(160), 제2 간극 형성 부재(164), 및 하부 프레임(134)이 순차적으로 적층된 구조로 무게 측정 기구(130)의 조립이 완료된다.
그런 다음에, 무게 측정 기구(130)의 하부 프레임(134)을 바퀴(120)의 상부에 제2 체결 볼트(135)로 장착시키고, 무게 측정 기구(130)의 상부 프레임(132)을 피측정체(110)의 하부에 제1 체결 볼트(133)로 장착시킨다. 이때, 제2 체결 볼트(135)는 상부 프레임(132)의 체결 가이드부(132d)를 통해서 체결 작업이 이루어진다. 그리고, 무게 측정 기구(130)는 바퀴(120)와 연결된 상태에서 피측정체(110)의 하부에 장착한다.
상기와 같은 방식으로 피측정체(110)의 하부의 네 모서리부에 무게 측정 기구(130)와 바퀴(120)를 각각 장착시키고, 4개의 무게 측정 기구(130)를 무게 알림 기구(140)에 연결시켜 무게 측정 시스템(100)의 조립 작업을 완료한다.
한편, 무게 측정 시스템(100)의 작동을 구체적으로 설명하면, 피측정체(110)가 가방일 경우에 피측정체(110)를 약간 들었다가 놓는 동작을 통해서 무게 측정 기구(130)의 영점을 바로 잡는다. 즉, 피측정체(110)를 들게 되면 무게 측정 기구(130)에 작용되는 피측정체(110)의 하중이 완전히 제거되므로, 무게 측정 기구(130)의 영점을 다시 세팅시킬 수 있다.
상기와 같이 무게 측정 기구(130)의 영점 세팅이 완료된 상태에서 피측정체(110)의 내부에 각종 물건을 수납하면, 피측정체(110)의 하중이 점진적으로 증가하면서 무게 측정 기구(130)와 바퀴(120)에 작용되는 하중도 증가한다.
이때, 무게 측정 기구(130)의 제1 연결부(C1)는 피측정체(110)의 하부에 연결된 상태이고, 무게 측정 기구(130)의 제2 연결부(C2)는 바퀴(120)의 상부에 연결된 상태이다. 따라서, 탄성 변형체(136)의 탄성 부재(160)는 외팔보 형상으로 탄성적으로 처짐이 발생한다. 즉, 탄성 부재(160)의 일단부에는 피측정체(110)의 하중이 하측을 향해 작용하고, 탄성 부재(160)의 타단부는 바퀴(120)에 고정된 상태이다.
피측정체(110)의 하중에 의해서 탄성 부재(160)가 탄성 변형되면, 탄성 부재(160)의 상면에 부착된 변형량 감지 센서(138)가 탄성 부재(160)의 변형량을 감지한다. 이후, 그 변형량 감지 센서(138)의 측정값을 이용하여 피측정체(110)의 무게를 산출한다.
상기와 같은 과정으로 4 개의 무게 측정 기구(130)에서 피측정체(110)의 무게가 실시간으로 측정되면, 그 4 개의 측정값을 상호 보상한 후 무게 알림 기구(140)에 전달하고, 무게 알림 기구(140)가 외부로 알려준다.
따라서, 별도의 저울 장치를 사용하지 않고서도, 바퀴(120)와 지면이 서로 접촉되는 자세로 피측정체(110)를 배치시키면 무게 측정 기구(130)에 의해서 피측정체(110)의 무게를 실시간으로 측정할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 다양한 크기의 하중이 선택적으로 실리는 피측정체;
    상기 피측정체를 이동시키도록 상기 피측정체의 하부에 구비된 바퀴; 및
    상기 바퀴에 작용되는 상기 피측정체의 무게를 측정하도록 상기 바퀴와 상기 피측정체의 사이에 배치된 무게 측정 기구;를 포함하고,
    상기 무게 측정 기구는,
    상기 피측정체의 하부에 장착되는 상부 프레임;
    상기 바퀴의 상부에 장착되는 하부 프레임;
    상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임의 사이에 위치되고, 상기 상부 프레임에 일단부가 연결되며, 상기 하부 프레임에 타단부가 연결된 탄성 변형체; 및
    상기 피측정체의 무게에 의한 상기 탄성 변형체의 탄성 변형량을 감지하도록 상기 탄성 변형체에 구비된 변형량 감지 센서;
    를 구비한 무게 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무게 측정 기구는,
    상기 탄성 변형체의 일단부와 상기 상부 프레임의 제1 연결부 및 상기 탄성 변형체의 타단부와 상기 하부 프레임의 제2 연결부에 각각 체결되는 압입형 체결부재;
    를 더 구비하며,
    상기 압입형 체결 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에 강제 압입 방식으로 나사 체결되는 무게 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 압입형 체결 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에 관통되게 체결되고,
    상기 상부 프레임 또는 상기 하부 프레임 중 적어도 하나에는 상기 압입형 체결 부재와의 간섭을 회피하기 위한 간섭 회피부가 형성된 무게 측정 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 압입형 체결 부재에는 볼트부가 형성되고, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에는 상기 볼트부가 강제 압입 방식으로 나사 체결되는 너트홀부가 형성되며,
    상기 너트홀부는 상기 볼트부의 삽입 방향으로 갈수록 직경이 감소되는 형상으로 형성된 무게 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 너트홀부의 측면부에는 상기 볼트부의 임의 풀림을 방지하기 위한 회전 방지홈이 형성되고,
    상기 볼트부는 상기 너트홀부의 내부에 압입 체결되는 과정에서 상기 회전 방지홈의 내부로 일부분이 변형되면서 삽입되는 무게 측정 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 압입형 체결 부재는 상기 너트홀부보다 연한 소재로 형성된 무게 측정 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무게 측정 기구의 측정값을 알리도록 상기 무게 측정 기구와 신호 전달 가능하게 연결된 무게 알림 기구;
    를 더 포함하는 무게 측정 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 무게 알림 기구는 디스플레이부 또는 스피커부 중 적어도 하나를 구비하며,
    상기 디스플레이부는 상기 무게 측정 기구의 측정값을 시각적으로 표시하고, 상기 스피커부는 상기 무게 측정 기구의 측정값을 청각적으로 알려주는 무게 측정 시스템.
  9. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성 변형체는,
    상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임의 사이에 배치되고, 상기 피측정체의 무게에 의해 탄성 변형되는 탄성 부재;
    상기 탄성 부재와 상기 상부 프레임의 사이에 간극을 형성하도록 상기 탄성 부재의 일단부와 상기 상부 프레임의 사이에 배치되는 제1 간극 형성 부재; 및
    상기 탄성 부재와 상기 하부 프레임의 사이에 간극을 형성하도록 상기 탄성 부재의 타단부와 상기 하부 프레임의 사이에 배치되는 제2 간극 형성 부재;
    를 구비하는 무게 측정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 연결부는 상기 탄성 부재의 일단부, 상기 상부 프레임 및 상기 제1 간극 형성 부재가 서로 접촉되는 부위에 형성되고, 상기 제2 연결부는 상기 탄성 부재의 타단부, 상기 하부 프레임 및 상기 제2 간극 형성 부재가 서로 접촉되는 부위에 형성되며,
    상기 압입형 체결 부재는 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부에 관통되게 체결되는 무게 측정 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 변형량 감지 센서는 상기 탄성 부재의 상면 또는 하면 중 적어도 한 표면에 부착되고,
    상기 상부 프레임 또는 상기 하부 프레임 중 적어도 하나에는 상기 변형량 감지 센서의 유지 보수를 위한 유지 보수부가 형성된 무게 측정 시스템.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 프레임은 상기 피측정체의 하부에 체결 볼트로 장착되고, 상기 하부 프레임은 상기 바퀴의 상부에 체결 볼트로 장착되며,
    상기 상부 프레임 또는 상기 하부 프레임 중 적어도 하나에는 상기 체결 볼트의 체결 작업을 위한 체결 가이드부가 형성된 무게 측정 시스템.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피측정체는 가방, 의자, 침대, 휠체어, 수레, 유모차 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 무게 측정 시스템.
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