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KR102211506B1 - 로드 셀 어셈블리 - Google Patents

로드 셀 어셈블리 Download PDF

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KR102211506B1
KR102211506B1 KR1020187027193A KR20187027193A KR102211506B1 KR 102211506 B1 KR102211506 B1 KR 102211506B1 KR 1020187027193 A KR1020187027193 A KR 1020187027193A KR 20187027193 A KR20187027193 A KR 20187027193A KR 102211506 B1 KR102211506 B1 KR 102211506B1
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KR
South Korea
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load
mounting
load sensing
cast
base plate
Prior art date
Application number
KR1020187027193A
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English (en)
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KR20190075864A (ko
Inventor
키이스 레이쵸우
빌 짐머만
Original Assignee
비쉐이 트랜스듀서스 리미티드
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Filing date
Publication date
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Abstract

캐스트 로드 셀은 제1 마운팅 부분과 일체로 주조되는 로드 센싱 부분을 포함한다. 로드 센싱 부분은 굴곡 갭에 의해 제1 마운팅 부분으로부터 이격된 플렉셔 부분을 가진다. 로드 센싱 부분은 굴곡 갭의 적어도 일부 상에 적어도 하나의 센서 공동을 가진다. 제2 마운팅 부분은 굴곡 갭 상에 로드 감지 부분과 일체로 주조된다. 로드 센서는 로드 센싱 부분과 연결되고 굴곡 갭의 일부 상에 센서 공동 내에 배치된다. 제1 마운팅 부분, 로드 센싱 부분 및 제2 마운팅 부분은 일체형이며, 낮은 프로파일이고, 무용접형인, 실질적으로 균일한 단일 캐스트 부재를 정의한다.

Description

로드 셀 어셈블리
본 비-임시 출원은 본 명세서에 전체로서 참조로 통합되는 2016년 2월 19일 출원된 로드 셀 어셈블리라는 제목의 미국 임시 특허 출원 제62/297,733호에 대한 우선권을 주장한다.
본 명세서는 일반적으로 로드 셀에 관한 것으로, 특히 트럭과 트레일러 조합을 포함하는 차량과 함께 사용하기 위한 로드 셀에 관한 것이다.
로드 셀 어셈블리는 종종 트럭 및/또는 트레일러에 의해 전달되는 로드를 측정 및 모니터링하기 위하여 트럭-트레일러 조합을 포함하여 차량과 함께 사용된다. 종래의 로드 셀 어셈블리는 정밀하게 제어되는 스틸 바 또는 플레이트 스톡으로 제작되는 정밀 가공 로드 셀 바디를 포함한다. 이들 정밀 로드 셀은 5륜 트레일러 시스템과 함께 사용될 수 있다. 5륜 로드 셀 바디는 일반적으로 지지 브래킷에 용접되거나 볼트로 고정된다. 이 어셈블리는 그 후 견인 차량의 일부에 장착되는 프레임에 부착된다. 이들 정밀 제어 로드 셀은 노동 집약적이고 상대적으로 제조가 비쌀 수 있다. 나아가, 많은 종래의 5륜 트레일러 구성은 종래의 로드 셀 시스템을 사용하지 못하는데 로드 셀을 5륜 연결 시스템에 통합하는 것은 너무 큰 높이를 연결 구조에 추가하여, 허용 불가능한 5륜 트레일러의 총 높이를 야기하기 때문이다. 예를 들어, 미국 특허 제8,720,931호(본 명세서에 전체로서 참조로 통합)에 기술된 것과 같은 SAF-Holland, Inc. 의 슬라이딩 5륜 장착 시스템은 히치 플레이트에 피봇 식으로 연결되는 트랙-장착된 지지 브래킷을 포함한다. 이 슬라이딩 배열은 전체 장착 시스템에 바람직하지 않은 높이를 추가하지 않고 종래의 로드 셀과 함께 사용하기 적합하지 않다. 그 결과, 이러한 5륜 트레일러 구성은 트럭과 트레일러에 의해 운반되는 로드를 정확하게 측정 및 모니터링하는 로드 셀을 사용하지 않고 구동된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
서술되는 다양한 실시예의 보다 나은 이해를 위하여, 참조는 다음 도면과 관련하여 아래의 상세한 설명에 대해 이루어질 것이다. 유사한 도면 부호는 도면과 설명에 걸쳐 대응하는 부분을 지칭한다.
도 1은 선행 기술의 조정 가능한 5륜 장착 시스템의 사시도이다.
도 2는 5륜 장착 시스템의 장착 레일에 부착되는 것으로 도시된 본 명세서의 실시예에 따른 캐스트 로드 셀 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 본 명세서의 일실시예에 따른 캐스트 로드 셀 어셈블리의 전방 사시도이다.
도 4는 도 3의 캐스트 로드 셀 어셈블리의 후방 사시도이다.
도 5는 도 3의 캐스트 로드 셀 어셈블리의 측면도이다.
도 6은 실질적으로 도 5의 선 6-6을 따라 취해진 캐스트 로드 셀 어셈블리의 단면도이다.
도 7은 도 3의 캐스트 로드 셀 어셈블리의 등척 단부도이다.
도 8은 도 3의 캐스트 로드 셀 어셈블리의 센서 공동 내의 로드 센서의 확대 사시도이다.
도 9는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 캐스트 로드 셀 어셈블리의 정면도이다.
도 10은 고정된 5륜 장착 시스템과 함께 사용되기 위한 본 명세서에 따른 캐스트 로드 셀 어셈블리의 다른 실시예의 사시도이다.
도 11은 본 명세서의 일실시예에 따른 캐스트 로드 셀 어셈블리의 다른 실시예의 사시도이다.
개요
견인 차량과 연결 가능한 제1 마운팅부 및 5륜 트레일러와 연결 가능한 제2 마운팅부를 가지는 조정 가능한 또는 고정된 5륜 트레일러 연결 시스템과 함께 사용되기 위한 캐스트 로드 셀 어셈블리가 도시된다. 캐스트 로드 셀 어셈블리는 견인 차량에 연결되는 장착 특징을 가지는 베이스 플레이트 부분을 포함한다. 로드 센싱 부분은 베이스 플레이트 부분과 일체로 형성되고 연결된다. 로드 센싱 부분은 센싱 부분이 로드 센싱 부분 상의 로드에 응답하여 마운팅 플레이트에 대해 움직일 수 있게 하기 위하여 사이에 굴곡 갭을 정의하기 위하여 마운팅 플레이트와 이격된 굴곡 부분을 가진다. 로드 센싱 부분은 그 안에 가공된 센서 공동을 굴곡 갭의 적어도 일부 위에 가진다. 샤프트 마운팅부는 굴곡 갭 위의 로드 센싱 부분과 일체로 형성되고 연결된다. 샤프트 마운팅부는 5륜 연결 시스템의 제2 마운팅부를 피봇 식으로 수용하도록 구성된다. 로드 센서는 로드 센싱 부분과 연결되고 굴곡 갭의 일부 위의 센서 공동 내에 위치한다. 베이스 플레이트 부분, 로드 센싱 부분 및 샤프트 마운팅부는 센서 공동이 가공되고 로드 센서가 부착되는 일체의, 낮은 프로필의, 용접 없고, 실질적으로 균일한, 단일 캐스트 부재를 정의한다.
다른 실시예는 차량 마운팅 시스템의 제1 부분에 연결되도록 구성되는 제1 마운팅부를 포함하는 캐스트 로드 셀 어셈블리를 제공한다. 로드 센싱 부분은 제1 마운팅부에 일체로 연결된다. 로드 센싱 부분은 제1 마운팅부와 굴곡 갭으로 이격된 만곡부를 가진다. 로드 센싱 부분은 굴곡 갭의 적어도 일부 위에 적어도 하나의 센서 공동을 가진다. 차량 마운팅 시스템의 제2 부분에 장착되도록 구성되는 제2 마운팅부는 굴곡 갭 위의 로드 센싱 부분에 연결된다. 로드 센서는 로드 센싱 부분과 연결되고 굴곡 갭의 일부 위의 센서 공동 내에 위치한다. 제1 마운팅부, 로드 센싱 부분 및 제2 마운팅부는 일체의, 낮은 프로필의, 용접 없고, 실질적으로 균일한, 단일의 캐스트 부재를 정의한다.
다른 실시예는 트럭 및 5륜 트레일러와 함께 사용하기 위한 트럭에 연결 가능한 마운팅 프레임을 포함하는 5륜 로드 셀 시스템을 제공하고, 5륜 마운팅 플레이트는 한 쌍의 마운팅 샤프트를 가지며 5륜 트레일러와 결합 가능하다. 일체 로드 셀을 가지는 한 쌍의 캐스트 로드 셀 어셈블리는 마운팅 프레임 및 5륜 마운팅 플레이트에 연결된다. 각 캐스트 로드 셀 어셈블리는 마운팅 프레임에 연결되는 장착 특징을 가지는 제1 마운팅부를 포함한다. 로드 센싱 부분은 제1 마운팅부와 일체로 형성되고 연결된다. 로드 센싱 부분은 제1 마운팅부와 이격되고 사이에 센싱부가 로드 센싱 부분 상의 로드에 응답하여 제1 마운팅에 대해 움직일 수 있게 하는 굴곡 갭을 정의하는 만곡부를 가진다. 로드 센싱 부분은 그 안에 가공된 센서 공동을 굴곡 갭의 적어도 일부 위에 가진다. 제2 마운팅부는 굴곡 갭 위의 로드 센싱 부분과 일체로 형성되고 연결된다. 제2 마운팅부는 한 쌍의 마운팅 샤프트 중 각각을 피봇 식으로 수용하도록 구성된다. 로드 센서는 로드 센싱 부분과 연결되고 굴곡 갭의 일부 위의 센서 공동 내에 위치한다. 제1 마운팅부, 로드 센싱 부분 및 제2 마운팅부는 센서 공동이 가공되고 로드 센서가 부착되는 일체의, 용접 없는 단일 캐스트 부재를 정의한다.
일반적인 설명
도면에 도시된 많은 세부 사항 및 특징은 단지 본 기술의 특정한 실시예의 예시이다. 따라서, 다른 실시예는 본 기술의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 세부 사항 및 특징을 가질 수 있다. 나아가, 통상의 기술자라면 후술되는 상세한 설명 없이도 추가 실시예가 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 기술의 다양한 실시예는 도면에 도시된 것과 다른 구조를 포함할 수 있고 도면에 도시된 구조로 명백히 한정되지 않는다. 또한, 도면에 도시된 다양한 요소와 특징은 축척대로 도시되지 않을 수 있다. 도면에서, 동일한 참조 번호는 동일하거나 적어도 일반적으로 유사한 요소를 식별한다.
도 1은 한 쌍의 트럭이나 다른 차량 프레임 레일(12)에 의해 지지되는 종래의 5륜 지지 슬라이더 어셈블리(10)의 사시도이다. 슬라이더 어셈블리(10)는 히치 플레이트(14)의 종 방향 위치가 프레임 레일(12)에 대해 조정 가능하도록 프레임 레일(12) 위의 5륜 히치 플레이트(14)를 지지한다. 이 종래의 슬라이더 어셈블리(10)는 프레임 레일(12)에 장착되는 한 쌍의 마운팅 플레이트(16)와 조정 트랙(18)을 포함한다. 각 조정 트랙(18)은 트랙(18)의 길이를 따라 점진적으로 이격된 복수의 치(teeth)(20)를 가진다. 한 쌍의 지지 브래킷(22)은 슬라이드 가능하게 조정 트랙(18)에 직접 장착되고, 각 지지 브래킷(22)은 히치 플레이트(14)에 부착된 피봇 샤프트(미도시)를 피봇 식으로 수용한다. 따라서, 히치 플레이트(14)는 지지 브래킷(22)와 조정 트랙(18)에 대해 피봇 식으로 조정 가능하고, 히치 플레이트(14)의 종 방향 위치는 조정 트랙(18)을 따라 종 방향으로 지지 브래킷(22)을 슬라이드함으로써 조정될 수 있다.
하지만 이 종래의 5륜 지지 슬라이더 어셈블리(10)는 로드 셀이나 히치 플레이트(14)에 부착될 때 5륜 트레일러의 로드를 감지하기 위한 다른 로드 측정 센서를 가지지 않는다. 조정 가능한 지지 브래킷(22)은 조정 트랙 피크에 직접 장착되고 슬라이더 어셈블리(10)와 로드 측정 장치의 사용을 허용하지 않는다. 종래의 로드 셀 어셈블리를 통합하기 위한 슬라이더 어셈블리(10)의 수정은 프레임 레일(12)에 대해 히치 플레이트(14)의 전체 높이의 실질적인 증가를 요구로 하고, 프레임 레일(12)에 대한 5륜 트레일러의 실질적인 높이 증가를 야기한다. 이 높이 증가는 다리, 고가 도로, 아치 등과 같은 일반적인 높이의 장애물이 있는 도로나 다른 영역 상에서 트레일러의 사용을 유의미하게 막을 수 있다. 출원인의 캐스트 로드 셀 어셈블리는 선행 기술의 이들 및 다른 단점을 극복한다.
도 2는 본 명세서의 일실시예에 따른 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)의 사시도이다. 도시된 로드 셀 어셈블리(100)는 상술한 종래의 조정 트랙(18)에 슬라이드 가능하게 장착되도록 구성되는 베이스 플레이트 부분(102)을 가지는 낮은 프로필의 단일 캐스트 부재이다. 로드 셀 어셈블리(100)는 베이스 플레이트 부분(102) 및 종래의 히치 플레이트(14)의 피봇 샤프트 각각을 피봇 가능하게 수용하고 지지하는 샤프트 마운팅부(106)에 일체로 연결되는 로드 센싱 부분(104)도 가진다. 따라서, 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)는 차량의 프레임 레일에 대한 히치 플레이트의 실질적인 높이 증가 없이 종래의 히치 플레이트(14) 및 조정 트랙(18)(도 1)과 함께 사용하기 위한 일체형 로드 센싱 구성을 가지는 단일 어셈블리를 제공한다. 일부 실시예에서, 히치 플레이트의 최종 높이는 5륜 마운팅 시스템을 위한 종래의 지지 브래킷과 비교하면 실제로 감소될 수 있다.
도 3 내지 5는 도 2의 조정 트랙(18)으로부터 제거된 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)의 등각도이다. 도시된 실시예의 로드 셀 어셈블리(100)는 주조된 강철 유닛으로서, 베이스 플레이트 부분(102), 로드 센싱 부분(104) 및 샤프트 마운팅 부(106)는 일체형의 저-프로파일의 용접이 없는(weld-free) 실질적으로 균일한 캐스트 부재(108)와의 주조를 통해 일체로 형성된다. 일실시예로 캐스트 부재(108)는 AISI 8630, 등급 150 캐스트 부재(108)이지만, 다른 실시예들은 서로 다른 재료 및/또는 서로 다른 등급의 캐스트 부재(108)를 사용할 수 있다.
도시된 실시예의 베이스 플레이트 부분(102)은 가령 SAF-Holland® 슬라이딩 ILSTM 제5륜 마운팅 시스템 또는 다른 조정형 마운팅 시스템과 같은 조정형 제5륜 커플링 시스템을 사용하기 위한 윤곽형 하부 부분(110)으로 구성된다. 베이스 플레이트 부분(102)의 하부 부분(110)은 상술한 종래 기술의 조정 트랙(18)(도 1)과 같은 조정 트랙 상에 견고하게 그리고 미끄럼 가능하게 고정되도록 성형되고 크기 조정된 트랙 수용 리셉터클(112)을 갖는다. 또한, 베이스 플레이트 부분(102)은 제5륜 마운팅 시스템의 대향 조정 트랙 상에 2개의 대향하는 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)를 상호연결시키는 하나 이상의 교차 브레이스 부재에 고정적으로 부착되는 체결구를 수용하도록 구성된 마운팅 개구(114)를 구비한다. 베이스 플레이트 부분(102)은 예컨대 조정 트랙을 따라 선택된 위치에서 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)를 고정시키도록 조정 트랙(18)(도 1)의 치형부(20)와 결합하는 잠금 요소를 착탈가능하게 수용하는 중앙 영역에 형성되는 공동을 포함할 수 있다. 도시된 실시예의 베이스 플레이트 부분(102)은 조정형 제5륜 마운팅 시스템에서 사용하도록 구성되지만, 다른 실시예들의 베이스 플레이트 부분(102)은 고정형 조정 불가능한 제5륜 마운팅 시스템 및/또는 다른 조정형 마운팅 시스템에서 사용하기 위해 구성될 수 있다.
베이스 플레이트 부분(102)은 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)의 사용 중에 차량 프레임 레일(12)(도 1)과 대체로 평행한 평면을 정의하는 상부 플레이트 표면(116)을 갖는다. 로드 센싱 부분(104)은 하부 부분(118)에서 베이스 플레이트 부분(102)과 일체로 부착되고 상부 플레이트 표면(116)으로부터 상방으로 연장된다. 하부 부분(118)의 적어도 일부분은 샤프트 마운팅 부(106)에 가해지는 로드에 응답하여 상부 플레이트 표면에 대해 로드 센싱 부분(104)이 약간 구부러지고 움직일 수 있게 하는 굴곡 갭(flexure gap)(120)을 형성하도록 상부 플레이트 표면(116)으로부터 이격된다. 도시된 실시예에서, 굴곡 갭(120)은 주조 공정 중에 형성되고 로드 센싱 부분(104)의 전체 폭을 연장한다. 다른 실시예에서, 굴곡 갭(120)은 주조 공정 후에 로드 센싱 부분(104) 및/또는 베이스 플레이트 부분(102)을 가공함으로써 형성될 수 있다. 도시된 실시예의 굴곡 갭(120)은 작동 중 어셈블리 내의 임의의 과도한 응력 집중을 피하기 위해 둥근 모서리로 형성된다.
도 4 내지 6에 도시된 바와 같이, 로드 센싱 부분(104)은 샤프트 마운팅 부(106)에 가해지는 로드를 측정하는 압력 게이지(124) 또는 다른 로드 센서를 수용하는 적어도 하나의 센서 공동(122)을 가진다. 도시된 실시예에서, 로드 센싱 부분(104)은 한 쌍의 이격된 센서 공동(122)을 가지며, 각각의 센서 공동의 적어도 일부는 굴곡 갭(120) 위에 위치한다. 이격된 센서 공동(122)의 중심선은 상부 플레이트 표면(116)의 평면에 실질적으로 평행한 평면을 정의하도록 실질적으로 상부 플레이트 표면(116)으로부터 동일한 거리일 수 있다.　적어도 하나의 실시예에서, 밀봉제는 센서 공동(122)에 부가되고 공동을 폐쇄하여 물, 습기, 먼지, 파편 등이 센서 공동에 들어가는 것을 차단하고 잠재적으로 센서 공동 내 압력 게이지(124) 또는 다른 로드 센서를 오염시키는 것을 방지한다.
로드 센싱 부분(104)은 전단 빔 로드 셀로서 구성될 수 있으며, 센서 공동(122)은 개구를 가로질러 연장하는 웹 부(126)를 갖는 막힌 홀에 의해 형성되고, 압력 게이지(124)는 도 6에 도시된 바와 같이 웹 부(126)에 견고하게 부착되거나 고정된다. 다른 실시예에서, 센서 공동(122)은 로드 센싱 부분(104)을 완전히 통과하여 연장하는 홀일 수 있고, 일례로서 하나 이상의 압력 게이지(124)는 로드를 측정하도록 홀의 벽에 부착될 수 있다.　각각의 센서 공동(122)은 각각의 센서 공동(122)를 가로질러 주조된 강철의 비교적 얇은 웹을 형성하기에 충분한 거리로 로드 센싱 부분(104)의 면들에 개구를 가공함으로써 주조 공정 후에 형성된다.　또한, 센서 공동(122)을 가공하는 공정은 제조자가 캐스트 로드 센싱 부분(104)의 내부 영역을 검사하여 그 영역이 주조된 강철의 적절한 일관성 및 균일성을 가지며 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)의 주요 영역 내 과도한 기포, 보이드, 균열, 갭 또는 다른 실질적인 결함을 가지지 않도록 해준다. 다른 실시예에서, 로드 센싱 부분(104)은 개구의 벽에 부착된 로드 센서를 갖는 로드 지지 부재를 통해 완전히 연장되는 개구를 포함할 수 있다. 다른 실시예는 가령 휨 빔 로드 셀, 전단 핀 로드 셀 또는 다른 로드 셀 어셈블리와 같은 다른 로드 셀 장치와 함께 사용하도록 구성될 수 있다.
도 5, 6 및 8에 도시된 바와 같이, 압력 게이지(124)는 웹 부(126)의 중앙 영역에 장착되고, 리드 와이어(136)는 압력 게이지(124)에 부착된다. 로드 센싱 부분(104)은 로드 센싱 부분(104)의 일단(140)으로부터 센서 공동(122)으로 종방향으로 연장되는 가공되거나 내부에 형성된 연장형 채널(138)을 갖는다. 채널(138)은 채널이 로드 센싱 부분(104)을 통해 길이방향으로 연장됨에 따라 샤프트 마운팅 부(106) 아래로 연장되도록 구성된다.　리드 와이어(136)는 압력 게이지(124)로부터 연장형 채널(138) 내로 로드 센싱 부분(104)의 단부(140)까지 연장된다. 리드 와이어(136)는 가령 미터기, 디스플레이, 수신기, 송신기 및/또는 다른 전자식 주변기기와 같은 다른 전자 부품에 결합되도록 구성된 전기 커넥터(142)(도 7)에 부착된다. 그 결과, 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)는 모든 내부 와이어를 가지며 로드 센싱 부분(104)의 단부(140)를 지나는 외부 와이어를 갖지 않는다. 도시된 실시예에서, 전기 커넥터(142)는 로드 센싱 부분(104)의 단부(140)에 장착된다.　다른 실시예에서, 리드 와이어(136)는 연장형 채널(138)로부터 연장될 수 있고 로드 센싱 부분(104)으로부터 선택된 거리만큼 이격된 커넥터에 연결할 수 있다.
다시 도 3 내지 5를 참조하면, 샤프트 마운팅 부(106)는 로드 센싱 부분(104)에 일체로 연결되고 베이스 플레이트 부분(102)으로부터 상향 연장된다. 샤프트 마운팅 부(106)는 관통하여 뻗어있는 연장형 중앙 개구(130)를 가지며, 개구(130)의 중심선은 실질적으로 베이스 플레이트 부분(102)의 상부 플레이트 표면(116)과 평행하다. 중앙 개구(130)는 굴곡 갭(120) 위에 위치하고, 히치 플레이트(14)(도 1)의 마운팅 샤프트 각각의 하나를 견고하게 수용하도록 형성되고 크기가 조정된다. 중앙 개구(130)는 마운팅 샤프트의 평평한 표면과 결합하는 평평한 하단부(132)를 가지지만, 중앙 개구(130)는 히치 플레이트의 다른 부분의 마운팅 샤프트와 적절하게 결합하기 위한 다른 형상 또는 크기를 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 샤프트 마운팅 부의 중앙 개구(130)의 적어도 일부분은 로드 전달 부 내의 센서 공동(122)의 부분들 사이에 위치한다. 따라서, 상부 플레이트 표면(116)의 평면과 평행한 평면은 중앙 개구(130)를 통해 그리고 중앙 개구(130)의 대향 측면 상의 센서 공동(122)을 통해 연장된다.
용접 없이 실질적으로 균일한 일체형 캐스트 부재(108)를 갖는 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)는 히치 플레이트에 장착된 5륜 트레일러로부터의 로드를 정확하고 신속하게 측정하고 모니터링할 수 있는 통합 로드 센서를 갖는 저 프로파일 어셈블리를 제공한다. 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)는 차량 프레임 레일(12)에 대한 히치 플레이트의 총 높이에 실질적으로 추가되지 않는다. 또한, 이런 캐스트 구성은 컴포넌트를 함께 용접하는 노동 집약적인 프로세스를 제거하여 5륜 로드 셀 어셈블리의 제조에 필요한 비용 및 인력을 줄일 수 있다.
도시된 실시예에서, 로드가 히치 플레이트(14)(도 1)의 마운팅 샤프트를 통해 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)에 가해질 때, 결과적인 힘은 작용력 라인 또는 힘 평면을 따라 작용한다. 가령 고정형 5륜 마운팅 시스템과 같은 종래의 로드 셀 시스템에서, 작용력 라인은 부분적으로 시스템의 구성요소들이 어떻게 함께 가공되고 용접되는지로 인해 센서 영역으로부터 의도적으로 이격되어 있다. 본 명세서의 일체형 캐스트 구조는 캐스트 로드 셀 어셈블리가 센서 공동(122)에 더 가까운 작용력 라인을 갖거나 심지어 센서 공동과 부분적으로 겹치도록 허용하면서 압력 게이지가 캐스트 로드 셀 어셈블리(100)에 가해진 로드를 정확하게 검출하고 모니터링하도록 허용한다. 이러한 구성은 콤팩트하고 더 낮은 프로파일의 로드 셀 시스템의 사용으로 이익을 얻을 수 있는 다른 시스템들의 캐스트 로드 셀 어셈블리 설계에 더 큰 유연성을 허용할 수 있다.
도 9는 대안의 실시예의 캐스트 로드 셀 어셈블리(200)의 정면도이다. 이 캐스트 로드 셀 어셈블리는 로드 센싱 부분(104)의 단부가 형상 윤곽을 갖지만 전술한 캐스트 로드 셀(100)과 실질적으로 유사하다. 로드 센싱 부분(104)의 트레일링 단부(202)는 히치 플레이트(14)(도 1)가 마운팅 샤프트 및 샤프트 마운팅 부(106)의 샤프트 개구(130)에 대해 적어도 한 방향으로 더 큰 범위의 피봇 운동을 가능하게 하는 경사면(204)(도 3-5와 유사)을 가진다. 로드 센싱 부분(104)의 선단부(206)는 히트 플레이트(14)(도 1)가 로드 센싱 부분에 대해 선택된 위치를 지나 반대 방향으로 회전하는 것을 차단하는 상방으로 돌출하는 일체형 피봇 정지 부(208)를 갖는다. 다른 실시예들은 로드 센싱 부분(104), 샤프트 마운팅 부(106) 또는 베이스 플레이트 부분(102)과 함께 주조되거나 부착되는 다른 피처들을 가질 수 있다.
도 10은 고정형 마운팅 시스템에 사용하기 위한 또 다른 실시예의 캐스트 로드 셀 어셈블리(300)의 등각도이다. 예를 들어, 캐스트 로드 셀 어셈블리(300)는 베이스 플레이트 부분(302), 로드 센싱 부분(104) 및 샤프트 마운팅 부(106)를 갖는 일체형의 단일 캐스트 부재를 갖는다.　베이스 플레이트 부분(302)은 마운팅 프레임 시스템에 볼트 결합하도록 구성된 실질적으로 평면인 부재이며, 이에 따라 캐스트 로드 셀 어셈블리(300)는 제 위치에 고정되고 종방향으로 조정 가능하지 않다. 베이스 플레이트 부분(302)은 차량 또는 차량에 부착된 프레임이나 크로스 부재에 어셈블리를 부착하기 위해 볼트 또는 다른 고정구를 수용할 수 있는 복수의 마운팅 홀(304)을 갖는다. 다른 실시예들은 5륜 마운팅 시스템 또는 다른 트레일러 마운팅 시스템을 위한 다른 부착 장치를 위해 구성된 베이스 플레이트 부분을 가질 수 있다.　
도 11은 후술하는 몇몇 차이점을 제외하고 도 10에 도시된 실시예와 유사한 또 다른 실시예의 캐스트 로드 셀 어셈블리(400)의 등각도이다. 캐스트 로드 셀 어셈블리(400)는 차량의 제1 부분에 장착될 수 있는 베이스 플레이트 부분(402)을 갖는 일체형의 단일 캐스트 부재를 갖는다.　베이스 플레이트 부분(402)은 샤프트 마운팅 부(106)에 일체로 연결된 로드 센싱 부분(104)에 연결되어 지지된다. 샤프트 마운팅 부(106)는 차량의 제1 부분에 대해 이동 가능한 차량의 제2 부분에 연결가능하여, 굴곡 갭(120)이 캐스트 로드 셀 어셈블리(400)에 가해진 로드의 함수로서 구부러질 수 있게 한다. 도시된 실시예에서, 로드 센싱 부분(106)은 굴곡 갭(120) 위에 위치하고 로드 센싱 부분(104) 및 베이스 플레이트 부분(402)으로부터 돌출되어 있는 한 쌍의 이격된 커넥터 플레이트(406a 및 406b)를 포함한다. 커넥터 플레이트(406a 및 406b)는 차량의 제2 부분에 연결되는 가령 로드 또는 다른 적절한 구조와 같은 마운팅 부재를 수용하도록 구성된 동축으로 정렬된 중앙 개구(130a 및 130b)를 각각 갖는다.　커넥터 플레이트(406a 및 406b)는 서로 실질적으로 평행하고 베이스 플레이트 부분(402)에 실질적으로 수직일 수 있다. 캐스트 로드 셀 어셈블리(400)는 트레일러 구성을 갖는 차량뿐만 아니라 가령 덤프 트럭, 믹서 트럭, 쓰레기 트럭 또는 다른 차량들과 같은 로드를 운반하도록 구성된 다른 차량들과 함께 사용될 수 있는데, 여기서 차량의 로드에 대한 정보가 측정 및/또는 모니터링될 수 있다. 단순화를 위해, 베이스 플레이트 부분(402)은 평판으로 도시된다.　베이스 플레이트 부분(402)은 또한 기존의 트럭 구조에 적합하도록 구성될 수 있다.
상술한 내용은 설명의 목적으로 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 상술한 예시적인 논의는 포괄적이거나 청구항들의 범위를 개시된 정확한 형태로 제한하려는 것은 아니다.　상술한 교시를 고려하여 많은 수정 및 변형이 가능하다.　본 실시예는 청구항들과 그 실제 적용의 근간을 이루는 원리를 가장 잘 설명하기 위해 선택되며, 이로써 당업자가 고려되는 특정 용도에 적합한 다양한 변형으로 실시예들을 가장 잘 이용할 수 있도록 한다.

Claims (20)

  1. 견인 차량에 연결가능한 조정 트랙을 가진 제1 마운팅 부분 및 5륜 휠 트레일러에 결합가능한 제2 마운팅 부분을 갖는 조정가능한 5륜 휠 결합 시스템과 함께 사용하기 위한 캐스트 로드 셀로서,
    상기 캐스트 로드 셀은:
    제1 마운팅 부분의 조정 트랙을 슬라이드 가능하게 수용하고 착탈가능하게 체결하도록 구성된 마운팅 특징부를 갖는 베이스 플레이트 부분;
    베이스 플레이트 부분과 일체로 형성되고 베이스 플레이트 부분에 연결된 로드 센싱 부분;
    로드 센싱 부분과 일체로 형성되고 굴곡 갭(flexure gap) 위의 로드 센싱 부분에 연결된 샤프트 마운팅 부분; 및
    로드 센싱 부분에 연결되고 굴곡 갭의 일부 위의 센서 공동 내에 배치된 로드 센서를 포함하고,
    로드 센싱 부분은 베이스 플레이트 부분으로부터 이격되어 있는 굴곡 부분을 가져서 로드 센싱 부분과 베이스 플레이트 부분 사이에 굴곡 갭을 형성함으로써 로드 센싱 부분 상의 로드에 응답하여 로드 센싱 부분이 베이스 플레이트 부분에 대해 이동할 수 있도록 하며, 로드 센싱 부분은 굴곡 갭의 적어도 일부 위에서 내부로 가공되는 센서 공동을 가지고,
    샤프트 마운팅 부분은 5륜 휠 결합 시스템의 제2 마운팅 부분의 일부를 피봇식으로 수용하도록 구성되며,
    베이스 플레이트 부분, 로드 센싱 부분 및 샤프트 마운팅 부분은 일체형이며, 낮은 프로파일이고, 무용접형인 단일 캐스트 부재를 형성하는 캐스트 로드 셀.
  2. 제 1 항에 있어서,
    베이스 플레이트 부분은 제1 수평면을 정의하는 상부 표면을 가지고,
    샤프트 마운팅 부분은 5륜 휠 결합 시스템의 제2 마운팅 부분의 일부를 피봇식으로 수용하도록 구성된 중앙 개구를 가지며,
    중앙 개구의 적어도 일부 및 센서 공동의 적어도 일부는 굴곡 갭 위에 이격된 제2 수평면 상에 위치하는 캐스트 로드 셀.
  3. 제 1 항에 있어서,
    센서 공동은 센서 공동의 내부를 가로질러 연장되는 웹 부분을 가지고, 로드 센서는 웹 부분 상에 장착되는 캐스트 로드 셀.
  4. 제 1 항에 있어서,
    로드 센싱 부분은 서로 이격되어 있는 한 쌍의 센서 공동들을 가지며, 각각의 센서 공동은 샤프트 마운팅 부분의 대향하는 측들 상에 위치하는 캐스트 로드 셀.
  5. 제 1 항에 있어서,
    캐스트 부재는 캐스트 강철 부재인 캐스트 로드 셀.
  6. 제 1 항에 있어서,
    센서는 리드 와이어 및 리드 와이어에 부착된 커넥터를 가지고, 로드 센싱 부분은 로드 센싱 부분을 관통하여 길이방향으로 연장되고 센서 공동와 통신하는 리드 채널을 가지며, 커넥터는 센서 공동로부터 떨어진 로드 센싱 부분의 일측에 인접하여 배치되는 캐스트 로드 셀.
  7. 제 6 항에 있어서,
    리드 채널은 센서 공동이 뻗어있는 방향과 수직으로(normal) 배향되는 캐스트 로드 셀.
  8. 제 1 항에 있어서,
    베이스 플레이트 부분은 제1 마운팅 부분의 마운팅 트랙을 슬라이드가능하게 수용하도록 구성되는 윤곽화된 트랙-수용 부분을 가지는 캐스트 로드 셀.
  9. 제 8 항에 있어서,
    베이스 플레이트 부분은 마운팅 트랙과 릴리즈가능하게 체결되고 마운팅 트랙 상의 고정된 위치에서 캐스트 부재를 잠그는 잠금 부재를 수용하도록 구성된 잠금-수용 부분을 가지는 캐스트 로드 셀.
  10. 로드를 운반하도록 구성된 차량과 함께 사용하기 위한 캐스트 로드 셀 어셈블리로서,
    차량의 제1 부분에 결합가능한 제1 마운팅 부분;
    제1 마운팅 부분에 연결되고 굴곡 갭에 의해 제1 마운팅 부분으로부터 이격된 플렉셔 부분을 가지는 로드 센싱 부분;
    차량의 제1 부분에 대하여 이동가능한 차량의 제2 부분에 결합가능하고 굴곡 갭 위의 로드 센싱 부분에 연결된 제2 마운팅 부분; 및
    로드 센싱 부분에 연결되고 굴곡 갭의 일부 위의 센서 공동 내에 배치된 로드 센서를 포함하고,
    제1 마운팅 부분은 제1 수평면을 정의하는 상부 표면을 가지며,
    제2 마운팅 부분은 차량의 제2 부분을 피봇식으로 수용하도록 구성된 중앙 개구를 가지고, 중앙 개구의 적어도 일부 및 센서 공동의 적어도 일부는 굴곡 갭 위에 이격된 제2 수평면 상에 위치하며,
    제1 마운팅 부분, 로드 센싱 부분 및 제2 마운팅 부분은, 일체형이며, 낮은 프로파일이고, 무용접형인 단일 캐스트 부재를 형성하는 캐스트 로드 셀 어셈블리.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    센서 공동은 센서 공동의 내부를 가로질러 연장되는 웹 부분을 가지고, 로드 센서는 웹 부분 상에 장착되는 캐스트 로드 셀 어셈블리.
  13. 제 10 항에 있어서,
    센서 공동은 캐스트 로드 센싱 부분 내로 가공된 적어도 하나의 개구를 포함하는 캐스트 로드 셀 어셈블리.
  14. 제 10 항에 있어서,
    로드 센싱 부분은 굴곡 갭 위에 위치하고 서로 이격되어 있는 한 쌍의 센서 공동들을 가지는 캐스트 로드 셀 어셈블리.
  15. 제 10 항에 있어서,
    센서는 리드 와이어 및 리드 와이어에 부착된 커넥터를 가지고, 로드 센싱 부분은 로드 센싱 부분을 관통하여 길이방향으로 연장되고 센서 공동와 통신하는 채널을 가지며, 커넥터는 센서 캐티티로부터 떨어진 로드 센싱 부분의 일측에 인접하여 배치되는 캐스트 로드 셀 어셈블리.
  16. 제 10 항에 있어서,
    제1 마운팅 부분의 하부 부분은 마운팅 트랙을 슬라이드가능하게 수용하도록 구성되는 윤곽화된 트랙-수용 부분을 가지는 캐스트 로드 셀 어셈블리.
  17. 제 10 항에 있어서,
    굴곡 갭은 단일 캐스트 부재 주조 시에 형성되는 캐스트 로드 셀 어셈블리.
  18. 트럭 및 5륜 휠 트레일러와 함께 사용하기 위한 5륜 휠 로드 셀 시스템으로서,
    트럭에 연결가능한 마운팅 프레임;
    5륜 휠 트레일러와 체결가능하고 마운팅 샤프트 쌍을 가지는 5륜 휠 마운팅 플레이트;
    일체형 로드 셀을 갖는 캐스트 로드 셀 어셈블리 쌍을 포함하며,
    각각의 캐스트 로드 셀 어셈블리는:
    마운팅 프레임을 슬라이드 가능하게 수용하고 착탈가능하게 체결하도록 구성된 마운팅 특징부를 갖는 베이스 플레이트 부분;
    베이스 플레이트 부분과 일체로 형성되고 베이스 플레이트 부분에 연결된 로드 센싱 부분;
    로드 센싱 부분과 일체로 형성되고 굴곡 갭 위의 로드 센싱 부분에 연결된 샤프트 마운팅 부분; 및
    로드 센싱 부분에 연결되고 굴곡 갭의 일부 위의 센서 공동 내에 배치된 로드 센서를 포함하고,
    로드 센싱 부분은 베이스 플레이트 부분으로부터 이격되어 있는 굴곡 부분을 가져서 로드 센싱 부분과 베이스 플레이트 부분 사이에 굴곡 갭을 형성함으로써 로드 센싱 부분 상의 로드에 응답하여 로드 센싱 부분이 베이스 플레이트 부분에 대해 이동할 수 있도록 하며, 로드 센싱 부분은 굴곡 갭의 적어도 일부 위에서 내부로 가공되는 센서 공동을 가지고,
    샤프트 마운팅 부분은 마운팅 샤프트 쌍의 각각의 샤프트를 피봇식으로 수용하도록 구성되며,
    베이스 플레이트 부분, 로드 센싱 부분 및 샤프트 마운팅 부분은 일체형이며, 무용접형인 단일 캐스트 부재를 형성하는 5륜 휠 로드 셀 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    베이스 플레이트 부분은 제1 수평면을 정의하는 상부 표면을 가지고, 트러니언(trunnion) 마운팅 부분은 5륜 휠 결합 시스템의 제2 마운팅 부분의 일부를 피봇식으로 수용하도록 구성된 중앙 개구를 가지며,
    중앙 개구의 적어도 일부 및 센서 공동의 적어도 일부는 굴곡 갭 위에 이격된 제2 수평면 상에 위치하는 5륜 휠 로드 셀 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    베이스 플레이트 부분의 하부 부분은 마운팅 프레임의 마운팅 트랙을 슬라이드가능하게 수용하도록 구성되는 윤곽화된 트랙-수용 부분을 가지는 5륜 휠 로드 셀 시스템.
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