KR100721853B1

KR100721853B1 - 관절형 로드 및 로드 유도장치

Info

Publication number: KR100721853B1
Application number: KR1020060006182A
Authority: KR
Inventors: 권오순; 장인성; 이배
Original assignee: 한국해양연구원; 주식회사 두배시스템
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-05-28

Abstract

관절형 로드 및 로드 유도장치가 개시된다. 본 관절형 로드는 걸림단이 연결부의 걸림턱에 걸리게 되므로 하나의 로드에 형성된 숫나사부가 다른 로드의 암나사공으로부터 체결상태가 해제되더라도 각각의 로드들이 서로 이격되지 않고 항상 연결된 상태를 유지하면서 소정의 각도로 꺽일 수 있게 되고, 따라서 로드들의 취급, 예를들면 강제로 이동시키거나 수납하는 동작이 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 관절형 로드들을 원호형의 안내부가 회전하면서 콘 관입기 또는 수납부로 유도하게 되므로 수납부가 반드시 콘 관입기 상부에 위치할 필요가 없게 되고, 서로 연결된 로드들의 관입 및 회수(강제 이동되는 동작) 등이 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 그리고, 수납부가 크게 형성될 수 있으므로 많은 양의 로드들을 수납할 수 있게 될 뿐만 아니라, 구조가 단순화될 수 있는 효과가 제공된다

관절형, 로드, 유도, 콘 관입기

Description

관절형 로드 및 로드 유도장치{JOINT TYPE ROD AND GUIDANCE DEVICE THE SAME}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 관절형 로드를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 관절형 로드를 도시한 단면도.

도 3은 도 1에 도시된 관절형 로드들이 결합된 상태를 도시한 단면도.

도 4a,4b는 본 발명에 따른 관절형 로드의 다른 실시 예를 도시한 사시도 및 단면도.

도 5는 도 1에 도시된 관절형 로드들을 안내하기 위한 유도장치를 도시한 분해 사시도.

도 6은 도 5에 도시된 로드 유도장치를 도시한 사시도.

도 7a,7b는 도 5에 도시된 로드 유도장치의 사용상태도로, 7a는 콘 관입기에 로드 유도장치가 적용된 상태를 도시한 정단면도이고, 7b는 평면도.

도 8은 종래기술에 의한 로드를 도시한 단면도.

도 9는 종래기술에 의한 콘 관입기를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 콘 관입기 110 : 정렬수단

120 : 결합/분리부 200 : 로드

210 : 숫나사부 220 : 연장부

230 : 걸림단 231 : 절개홈

232 : 곡면 240 : 암나사공

250 : 걸림턱 260 : 연결부재

300 : 회전부재 310 : 관통공

320 : 지지 로울러 400 : 안내부

410 : 지지부재 412 : 축공

414 : 안내홈 420 : 안내 로울러

500 : 수납부 510 : 개구부

M : 엑츄에이터 B : 벨트

본 발명은 관절형 로드 및 로드 유도장치에 관한 것으로, 특히 체결상태가 해제되더라도 서로 분리되지 않을 뿐만 아니라 소정의 각도로 꺽일 수 있는 관절형 로드 및 이러한 관절형 로드를 안정되게 수납하고 인출하기 위한 로드 유도장치에 관한 것이다.

일반적으로 콘 관입기는 지반을 조사하기 위한 것으로, 다양한 구조가 개시되어 있다. 특허출원 제2005-0019127호, 특허출원 제2005-0019128호에 개시된 콘 관입기(100)는 도 8에 도시된 바와 같이 대략 10-15cm의 길이를 갖는 다수개의 로드(10)를 체결방식으로 결합시킨 후 도 9에 도시된 바와 같이 체결되어 연결된 각 로드(10)를 수납부(500)에 권취하여 수납시킨다. 그리고, 이를 정렬수단(110)과 결합/분리부(120) 및 로드 관입/회수부(130)를 차례로 통과시켜 지반에 관입하거나, 이의 역순으로 작동시켜 관입된 로드(10)들을 회수하는 구조를 갖는 것이다. 이때, 로드(10)들은 체결상태가 해제된 상태에서 강성의 시그널 케이블에 지지되어 원통형의 수납부(500)에 권취되는 구조를 갖는다.

그러나, 이러한 구조의 콘 관입기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 각각의 로드(10)가 단순히 숫나사와 암나사의 체결에 의해 결합되어 있었기 때문에, 체결상태가 해제되면 각각의 로드(10)이 서로 이격되어 분리되었고, 이로 인하여 각각의 로드(10)들을 연속적으로 가압하여 강제로 상부 또는 하부로 이동시키는 정렬수단(110)에서 원활한 결합(체결)이 이루어지지 않았다. 즉, 체결상태가 해제된 각각의 로드(10)들은 시그널 케이블에만 지지된 상태에서 자유롭게 이동되었기 때문에 연속적으로 결합이 이루어져야 하는 정렬수단(110)에서 이격된 거리에 의하여 시차가 발생하였고, 이로 인하여 체결동작이 원활하지 못하였던 것이다.

둘째, 시그널 케이블에 지지되는 로드(10)들이 권취되는 수납부(500)의 드럼을 구동시키기 위한 구조가 복잡하였다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 구동모터로 나사로 된 축을 구동시키면 내부 드럼이 축을 따라 이동하였고, 이러한 동작에 의해 내부 드럼에 로드(10)들이 권취되는 복잡한 구조였던 것이다.

셋째, 종래기술에 의한 수납부(500)는 드럼의 크기(지름)을 크게 하면 할수록 구동(회전)이 곤란하였기 때문에 크게 할 수 없었고, 이로 인하여 많은 양의 로드(10)들을 권취시킬 수 없었다. 따라서, 콘의 관입 깊이가 제한되는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술이 갖는 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 각각의 로드들이 체결상태가 해제된 상태에서도 서로 이격되어 분리되지 않고 연결된 상태를 유지할 뿐만 아니라 각각의 로드들이 소정의 각도로 기울어져 전체적으로 만곡지게 휘어질 수 있는 로드를 제공함과 동시에, 이러한 관절형 로드들을 용이하게 수납시키고 관입이 이루어지도록 안내할 수 있는 로드 유도장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위해, 본 발명은,

시그널 케이블이 내설되도록 중공형으로 형성되고, 일단에는 원뿔형의 숫나사부가 형성되며, 타단에는 역원뿔형의 암나사공이 형성되고, 콘관입 시험기에 의해 콘을 지반에 관입시키도록 적어도 하나 이상이 연이어 체결되어 결합되는 로드로서,

상기 숫나사부가 다른 로드의 암나사공으로부터 체결상태가 해제되더라도 상기 로드들이 서로 분리되지 않고 항상 연결된 상태를 유지하면서 소정의 각도로 꺽일 수 있도록 상기 숫나사부와 상기 암나사공에는 체결이 해제된 상태에서도 걸림상태를 유지하기 위한 연결수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드를 제공한다.

상기 연결수단은,

상기 숫나사부의 끝단에서 연장 형성되는 연장부;

상기 연장부의 외경에 비하여 큰 외경을 갖도록 형성되어 상기 연장부의 끝단 외주연에 구비되는 걸림단; 및

상기 숫나사부가 다른 로드의 암나사공으로부터 체결상태가 해제되었을 때 삽입된 상기 걸림단이 걸리도록 상기 암나사공의 내부 끝부분에서 확장되어 형성되는 걸림턱;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 암나사공과 걸림턱이 형성된 부위가 본체와 분리되어 연결부재가 형성되고, 상기 연결부재의 일단이 본체와 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재의 일단에는 숫나사가 형성되고, 본체의 일단 내경에는 암나사가 형성되어 상기 연결부재가 본체와 체결되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재의 일단에는 숫나사가 형성되고, 본체의 일단 내경에는 암나사가 형성되어 상기 연결부재가 본체와 체결되고, 연결부위가 용접되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재의 일단이 본체와 용접되어 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 연장부가 연결부재를 관통한 상태에서 상기 걸림단이 상기 연장부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림단은 연장부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 암나사공과 걸림턱이 형성된 부위가 본체와 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 연장부와 걸림단에는 상기 걸림단의 외경이 가변되도록 적어도 하나 이상의 절개홈이 형성되고, 상기 걸림단은 걸림턱에 걸리도록 억지끼움으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 관절형 로드들이 관통되기 위한 관통공이 중앙에 형성되고, 엑츄에이터에 의해 구동되도록 콘 관입기의 정렬수단 상면에 회전가능하게 결합되며, 회전 작동시 이탈이 방지되도록 상기 콘 관입기의 상면에 구비되는 다수개의 지지 로울러에 의해 지지되는 회전부재;

체결이 해제된 상태에서 서로 분리되지 않고 소정의 각도로 꺽이도록 연결된 관절형 로드들을 수직선에 대하여 수평방향으로 안내하되 관절형 로드들이 원호를 이루도록 상기 회전부재의 상면에 결합된 한 쌍의 원호형 지지부재 사이에 여러 쌍의 안내 로울러가 서로 마주보면서 원호를 이루어 연이어 설치되는 안내부; 및

상기 안내부에 의해 안내되는 관절형 로드들이 상부로부터 수납되거나 상부로 인출되도록 상부에 개구부가 형성되어 콘 관입기의 몸체에 설치된 수납부;를 포함하고,

서로 분리되지 않도록 연결된 관절형 로드들이 콘 관입기에 의해 강제 관입될 경우, 상기 안내부가 상기 회전부재에 의해 회전하면서 상기 수납부에 수납된 관절형 로드들을 콘 관입기 내부로 안내하고,

서로 분리되지 않도록 연결된 관절형 로드들이 콘 관입기에 의해 강제로 배출될 경우, 상기 안내부가 상기 회전부재에 의해 회전하면서 수직방향으로 배출되는 배출되는 관절형 로드들을 수평방향으로 안내하여 상기 수납부에 중력방향으로 수납시키는 것을 특징으로 하는 로드 유도장치를 제공한다.

상기 회전부재는 상기 엑츄에이터와 벨트로 연결되어 회전되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 서로 마주보는 내측의 안내 로울러들과 외측의 안내 로울러 중에서 선택된 측의 안내 로울러는 간격조절이 가능하도록 장공 형태의 축공에 설치되고, 각 상기 안내 로울러는 원통형의 관절형 로드들을 안정되게 안내하도록 만곡진 안내홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 수납부의 내벽은 체결이 해제된 상태에서 서로 분리되지 않게 연결된 관절형 로드들이 수납되거나 관입될 때 상단 가장자리에 간섭되지 않도록 내측으로 소정각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 관절형 로드의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 설명하면 다음과 같다.
이하에서 콘 관입기는 로드가 수납되는 수납부와, 수납된 로드를 정렬하기 위한 정렬수단과, 정렬수단에 의해 정렬된 로드들을 결합하거나 분리시키는 결합/분리부와, 결합된 로드를 강제로 지반에 관입시키거나 관입된 로들을 회수시키는 관입/회수부 및 세척부와 몸체가 결합된 장치 전체를 의미하는 것으로, 이를 도 9를 참조하여 설명한다. 그리고 도 9에 도시된 도면부호는 본 발명에서 같이 사용한다. 콘 관입기(100)는 로드(200) 들이 권취되어 보관되는 수납부(500)와, 수납된 로드(200) 들을 강제로 이동시키기 위한 정렬수단(110)과, 정렬수단(110)의 하부에 위치하여 정렬수단(110)에 의해 이동되는 로드(200) 들을 서로 체결하여 결합시키거나 결합된 상태를 해제시키기 위한 결합/분리부(120)와, 상기 결합/분리부(120)의 하부에 위치하여 결합/분리부(120)에 의해 서로 결합된 로드(200) 들을 강제로 관입시키거나 관입된 로드(200) 들을 강제로 회수하는 로드 관입/회수부(130)와, 로드(200)에 묻은 이물질을 제거하기 위한 세척부와, 각각의 장치가 지지되는 몸체로 이루어진다. 이러한 콘 관입기(100)의 구조 및 작동과정은 선출원된 특허출원 제2005-0019127호, 특허출원 제2005-0019128호에 기재된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

삭제

첨부된 도면 중에서 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 관절형 로드(200)는 길이가 대략 5 - 15cm, 보다 바람직하게는 10cm로 형성된다. 이는 로드(200)의 길이가 15cm를 넘을 경우 콘 관입기(100)의 결합/분리부(120)의 결합/분리 로울러 들의 상,하부간 간격이 커져 콘 관입기(100)의 부피가 커지게 되고 수납부(500)의 크기가 커지게 되며 결합 또는 분리 동작이 원활하지 못하게 된 다. 또한, 5cm 이하일 경우에는 로드(200)들의 수가 증가하고 강성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 10cm의 길이로 형성되는 것이 가장 바람직하다.

이러한 로드(200)는 시그널 케이블이 내설되도록 중공형으로 형성되며, 일단에는 원뿔형의 숫나사부(210)가 형성되고, 이 숫나사부(210)의 끝단으로부터 연장된 연장부(220)의 끝단 외주면에는 연장부(220)의 직경보다 크도록 확장된 외경을 갖는 걸림단(230)이 형성된다. 이 걸림단(230)의 외주면은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 구형의 곡면(232)이 형성되나, 이에 국한되는 것은 아니고, 반원형, 타원형, 원호형, 다각형 등 다양한 형상으로 구성될 수 있다. 또한, 이 걸림단(230)은 연장부(220)와는 별도로 제작되어 용접/나사체결 등의 방식에 의해 결합될 수 있고 일체로 형성될 수도 있다.

그리고 로드(200)의 타단에는 상기 숫나사부(210)와 걸림단(230)이 결합되기 위한 암나사공(240)과 걸림턱(250)이 구비되는데, 본 실시 예에서는 암나사공(240)과 걸림턱(250)이 형성된 부위가 로드(200)의 본체와 분리되어 연결부재(260)가 형성된 구조를 토대로 설명한다. 이때, 연결부재(260)는 나사 체결방식 또는 용접, 나사 체결후 용접 방식 등 다양한 결합수단에 의해 상기 로드(200)의 본체와 결합될 수 있다. 본 실시 예에서는 연결부재(260)의 일단에는 숫나사가 형성되고 본체에는 암나사가 형성되어 상호 체결 결합된 후 강도를 향상시키기 위하여 용접한 구조를 토대로 설명한다.

이를 보다 구체적으로 살펴본다.

도 2에 도시된 바와 같이 로드(200)의 타단에는 상기 걸림단(230)이 수용되 기 위한 공간(시그널 케이블이 통과되는 내경보다 큰 내경으로 형성된 공간)이 형성되어 있고, 이 공간의 입구측 내주면에는 암나사가 형성되어 있다. 그리고, 연결부재(260)는 중공형의 원통형 구조를 갖는 것으로, 일단 외주면에는 로드(200)의 타단에 형성된 암나사에 체결되도록 숫나사가 형성되어 있고, 타단 내경에는 원뿔형의 숫나사부(210)가 삽입되어 체결되기 위한 역원뿔형의 암나사공(240)이 형성되며, 이 암나사공(240)의 내측 끝부분에는 확장된 걸림턱(250)이 형성된다. 즉, 도 2에 표현된 바와 같이 암나사공(240)이 설정된 각도로 경사져 상광하협 구조로 형성되어 있고, 이 암나사공(240)의 하부(도면 2를 기준으로)에서 확장되어 걸림턱(250)이 형성되며, 이 걸림턱(250)은 연결부재(260)의 내경과 연결되는 것이다.

이러한 구조의 연결부재(260)는 일단에 형성된 숫나사가 로드(200)의 타단에 형성된 암나사에 체결됨으로써 로드(200)와 결합되는데, 보다 견고한 결합을 위해서 전술한 바와 같이 외측에서 연결부재(260)와 로드(200)를 용접할 수 있다.

한편, 각각의 로드(200)를 연결하는 과정을 살펴본다. 먼저, 연장부(220)를 걸림턱(250)에 삽입시킨 후에, 연장부(220)의 끝단 외경에 걸림단(230)을 끼워 용접하여 결합한다. 그리고, 연결부재(260)를 로드(200)의 타단에 체결 및 용접을 통하여 결합한다.

이러한 과정으로 각각의 로드(200) 들이 서로 연결되면, 숫나사부(210)가 암나사공(240)에 체결되어 있지 않더라도 상기 걸림단(230)이 걸림턱(250)에 걸리게 되므로 각각의 로드(200) 들은 체결이 해제된 상태에서도 서로 분리되지 않고 연결된 상태를 유지하게 된다.

또한, 체결이 해제된 상태에서는 도 3에 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 걸림단(230)의 곡면(232)이 걸림턱(250)에 접촉된 상태가 되면 로드(200)는 역원뿔형의 암나사공(240)의 경사각이 허용하는 범위내에서 수직선에 대하여 일측으로 기울어지게 된다. 따라서, 다수개의 로드(200) 들을 상기와 같은 방법으로 연결시킬 경우에 각 로드(200)의 연결선은 전체적으로 만곡지게 휘어진 곡선을 그리게 되는 것이다. 그리고 체결상태가 해제되더라도 항상 이격되어 분리되지 않고 연결된 상태를 유지하기 때문에 콘 관입기(100)를 통한 결합 및 분리 작업이 용이하게 이루어진다.

한편, 상기 로드(200) 들은 다음과 같이 억지끼움 방식으로 결합되어 서로 연결된 상태를 유지하도록 결합될 수 있다. 이때, 상기 걸림단(230)은 연장부(220)에 일체로 형성되거나 별도로 제작되어 결합된 경우, 또는 상기 연결부재(260)가 로드(200)와 일체로 형성되거나 별도로 제작되어 결합된 경우에도 적용될 수 있다.

전술한 바와 같이 억지끼움이 이루어지기 위해서는 도 4a에 도시된 바와 같이 걸림단(230)과 연결부(220)에 적어도 하나 이상의 절개홈(231)이 형성되어야 한다. 이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이 걸림단(230)을 암나사공(240) 내부로 삽입하여 걸림단(230)의 외주면이 좁아진 걸림턱(250) 부위에 접한 상태에서 연속하여 삽입하게 되면 각각 이격된 편들이 절개홈(231)에 의해 근접된다. 따라서, 걸림단(230)의 외경은 축소될 수 있다.

이와 같이 절개홈(231)들에 의해 서로 이격된 걸림단(230)(연장부 포함)들이 서로 근접하게 되면서 걸림단(230)의 외경이 줄어들게 되면, 걸림단(230)은 걸림턱 (250)을 통과하게 되고, 통과한 즉시 자체 탄성에 의해 원상복귀 되면서 확장되어 걸림턱(250)의 내면에 걸리게 되는 것이다.

이를 위해서 걸림단(230)의 끝단은 만곡지게 형성하고, 반대측은 걸림턱(250)에 걸리도록 급경사의 단턱부를 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 걸림단(230)이 걸림턱(250)에 억지끼움 됨으로 조립성이 향상될 수 있다.

그리고, 도면에 도시되지 않았으나, 걸림단(230)과 걸림턱(250)의 결합구조는 다양하게 변화될 수 있다.

이상에서와 같이 서로 연결된 구조의 로드(200) 들을 콘 관입기(100)로, 또는 콘 관입기(100)에서 수납부(500)로 유도하기 위한 로드 유도장치는 다음과 같이 구성된다.

삭제

콘 관입기(100)에 적용되는 로드 유도장치는 다음과 같이 구성된다.

먼저, 도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이 엑츄에이터(M)에 의해 회전되도록 콘 관입기(100)의 정렬수단(110) 상면에 설치되는 회전분재(300)와, 회전부재(300) 상면에 설치되어 서로 연결된 로드(200) 들을 만곡지게 안내하는 안내부(400)와, 서로 연결된 로드(200) 들이 수납되는 수납부(500)로 이루어진다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 회전부재(300)는 전술한 관절형 로드(200)들이 관통되기 위한 관통공(310)이 중앙에 형성된 것으로, 축 베어링에 의해 정렬수단(110)의 상면을 이루는 원판에 회전가능하게 결합되어 있다. 그리고, 이 회전부재(300)의 상부에는 피동풀리가 구비되어 있고, 다수개의 지지 로울러(320)에 의해 정렬수단(110)으로부터 이탈되지 않고 지지된다. 즉, 각각의 지지 로울러(320)는 일부분이 회전부재(300)의 상면 가장자리에 간섭되도록 정렬수단(110)의 상면에 회전가능하게 설치되어 있기 때문에 회전부재(300)가 축방향을 포함한 어느 방향으로도 이탈되지 않게 된다.

한편, 정렬수단(110)의 일측에는 엑츄에이터(M)가 설치된다. 이 엑츄에이터(M)는 구동풀리를 구비한다. 이 구동풀리와 전술한 피동풀리는 벨트(B)로 연결된다. 전술한 구동풀리와 피동풀리를 기어로 대체할 수도 있으나, 기어의 경우 부하가 걸리더라도 슬립이 일어나지 않아 기구적으로 문제를 일으킬 수 있음에 반하여 벨트(B)는 부하가 걸리게 되면 어느 정도의 슬립이 발생되어 기구적 파손을 방지할 수 있다.

이와 같이 구성된 회전부재(300)는 엑츄에이터(M)에 의해 정/역회전을 하게 된다.

안내부(400)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 체결이 해제된 상태에서 서로 이격(분리)되지 않고 소정의 각도로 기울어지도록(또는 꺽임) 연결된 관절형 로드(200)들을 수직선에 대하여 수평방향으로 안내하되 관절형 로드(200)들이 만곡지게 원호를 이루도록 회전부재(300)의 상면에 결합된 한 쌍의 원호형 지지부재(410)와, 상기 원호형 지지부재(410) 사이에 설치되는 여러 쌍의 안내 로울러(420)으로 이루어진다.

원호형 지지부재(410)는 원호형으로 형성된 것으로, 서로 소정의 간격을 유지하여 마주보도록 설치된다. 그리고, 안내 로울러(420)는 각 원호형 지지부재(410) 사이에 설치되고, 서로 일정한 간격을 유지하면서 마주보게 설치된다. 이러한 로울러(420) 들은 연이어 설치되기 때문에 각각 내측 및 외측에서 원호를 이루게 된다. 이때, 서로 마주보는 내측에 위치한 안내 로울러(420)들과 외측에 위치한 안내 로울러(420) 중에서 선택된 측의 안내 로울러(420)는 마주보는 안내 로울러(420) 간의 간격조절이 가능하도록 장공 형태의 축공(412)에 설치되고, 각 안내 로울러(420)는 원통형의 관절형 로드(200)들을 안정되게 안내하도록 만곡진 안내홈(414)이 형성된다.

따라서, 서로 연결된 관절형 로드(200)들은 만곡지게 원호형을 이루는 각각의 안내 로울러(420)에 지지되어 수직선에 대하여 수평방향으로 안내될 수 있게 된 다. 즉, 서로 연결된 관절형 로드(200)들은 회전부재(300)에 의해 회전하는 안내부(400)에 의해 수납부(500)로 수납되거나 수납된 상태에서 인출될 수 있는 것이다.

수납부(500)는 종래기술에 의한 수납부와 동일한 부호를 사용하나, 그 구조는 상이한 것이다. 즉, 종래에 의한 수납부(500)는 드럼형이고, 본 발명에 따른 수납부(500)는 상부 개방형인 것이다. 이를 구체적으로 설명한다. 안내부(400)에 의해 안내되는 관절형 로드(200)들이 상부로부터 수납되거나 상부로 인출되도록 상부에 개구부(510)가 형성되어 콘 관입기(100)의 몸체에 설치된다. 즉, 수납부(500)는 하부가 폐쇄되고 상부는 개구된 이중 원통형 구조를 갖는다. 이러한 수납부(500)의 내벽(520)은 체결이 해제된 상태에서 서로 분리되지 않게 연결된 관절형 로드(200)들이 수납되거나 관입(인출)될 때 개구부(510)의 내측 상단 가장자리에 간섭되지 않도록 내측으로 소정각도로 경사지게 형성된다.

이러한 구조의 수납부(500)는 안내부(400)가 회전하면서 서로 연결된 로드(200)들을 중력방향으로 수납시키거나 인출할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 일점쇄선으로 도시된 바와 같이 각각의 로드(200) 들이 체결이 해제된 상태에서는, 도 7a에 도시된 바와 같이 수납부(500)에 권취된 상태로 적층되어 수납된다.

이러한 상태에서, 콘 관입기(100)가 작동되면 정렬수단(110)은 로드(200)를 가압하여 하부로 강제 이동시킨다. 이러한 강제 이동작동시 각각의 로드(200) 들은 각각의 걸림단(230)이 연결부재(260)의 걸림턱(250)에 걸려 있기 때문에 서로 체결이 해제된 상태에서도 서로 분리되지 않고 연결된 상태를 유지한다. 따라서, 수납부(500)에 수납되어 있던 로드(200) 들은 연이어 정렬수단(110)을 통과한 후 결합/ 분리부(120)로 공급되고, 이어서 로드 관입/회수장치에 의해 지반에 관입된다.

이러한 작동이 진행될 때, 회전부재(300)가 엑츄에이터(M)에 의해 회전되기 때문에 안내부(400)가 회전되어 원호형 지지부재(410)가 도 7b에 도시된 바와 같이 수납부(500)에 수납된 로드(200)가 인출되는 방향(서로 연결된 로드가 들려지는 방향)을 따라 회전하게 되고, 따라서 수납되었던 로드(200) 들은 간섭없이 원호형으로 만곡지게 안내하는 안내부(400)의 각 안내 로울러(420)를 따라 정렬수단(110)으로 이동하게 되는 것이다.

다시 설명하면, 로드(200) 들이 정렬수단(110)에 의해 강제로 관입될 때, 관입방향과 직각을 유지한 수납부(500)에 수납된 로드(200)들을 간섭없이 연이어 정렬수단(110) 측으로 유도하기 위해서는 서로 연결된 로드(200) 들이 휘어진 상태를 유지하도록 해야 하고, 이와 같이 휘어진 연결된 로드(200)들을 만곡지게 원호형을 이루는 안내 로울러(420)로 안내를 해야 하는 것이다. 또한, 로드(200) 들은 단순히 수납부(500) 내부에 중력방향으로 권취되어 있기 때문에 로드(200) 들을 콘 관입기(100) 측에서 당겨도 이동되지 않는다. 따라서, 안내부(400)가 회전하면서 원호형 지지부재(410)가 안착된 로드(200) 들이 원활하게 안내 로울러(420) 사이로 인입되도록 한다.

이러한 과정으로 수납부(500)에 수납된 관절형 로드(200) 들은 서로 연결된 상태에서 원활하게 콘 관입기(100)로 이동하여 관입될 수 있는 것이다.

한편, 관입된 로드(200) 들을 회수하는 과정에서 콘 관입기(100)로부터 강제로 상부로 이동(회수)되는 로드(200) 들은 원호형의 지지부재(410)에 원호형을 이 루며 설치된 각 안내 로울러(420)에 의해 수직방향(상부로 이동되는 방향)에 대하여 수평방향으로 유도된다. 이와 동시에 안내부(400)가 회전부재(300)에 의해 도 6b에 일점쇄선으로 도시된 화살표 방향으로 회전하기 때문에 서로 연결된 관절형 로드(200) 들은 도 7b에 도시된 바와 바와 같이 원호형 지지부재(410)에 의해 수납부(500)의 내부에 중력방향으로 안착되어 수납된다. 즉, 원호형 지지부재(410)가 로드(200) 들의 이동속도에 맞춰 회전하고, 원호형 지지부재(410)의 끝단이 수납부(500)의 개구부(510) 상부에 근접하며, 수납부(500)의 내벽(520)이 내측으로 경사지게 형성되어 있기 때문에 콘 관입기(100)에 의해 강제로 상부로 이동된 로드(200) 들은 수납부(500)에 도 7a에 도시된 바와 같이 중력방향으로 수납부(500)에 권취된다.

이와 같은 동작이 이루어질 때, 각 안내 로울러(320) 사이를 통과하는 로드(200)는 일측의 안내 로울러(320)가 장공 형태의 축공(412)에 설치되어 있기 때문에 그 사이를 원활하게 통과할 수 있게 된다. 즉, 서로 마주보는 안내 로울러(320) 간의 간격이 임의로 가변되기 때문에 서로 연결된 로드(200)들은 반드시 각 안내 로울러(320)가 이루는 원호에 일치하지 않더라도 원활하게 통과될 수 있는 것이다.

이상에서와 같은 로드 유도장치는 관절형 로드(200) 들을 보다 효과적이고 원활하게 유도하고 수납할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 관절형 로드 및 로드 유도장치는 각각의 로드가 서로 분리되지 않고 항상 연결된 상태를 유지하기 때문에 로드들의 취급, 예를들면 강제로 이 동시키거나 수납하는 동작이 원활하게 이루어질 수 있고, 이로 인하여 자동화가 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 관절형 로드들은 원호형의 안내부가 회전하면서 콘 관입기 또는 수납부로 유도하게 되므로 수납부가 반드시 콘 관입기 상부에 위치할 필요가 없게 되고, 서로 연결된 로드들의 관입 및 회수(강제 이동되는 동작) 등이 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 또한, 수납부가 크게 형성될 수 있으므로 많은 양의 로드들을 수납할 수 있게 될 뿐만 아니라, 구조가 단순화될 수 있는 효과가 제공된다.

이상에서 본 발명을 특정한 바람직한 각 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims

시그널 케이블이 내설되도록 중공형으로 형성되고, 일단에는 원뿔형의 숫나사부가 형성되며, 타단에는 역원뿔형의 암나사공이 형성되고, 콘관입 시험기에 의해 콘을 지반에 관입시키도록 적어도 하나 이상이 연이어 체결되어 결합되는 로드로서,

상기 숫나사부가 다른 로드의 암나사공으로부터 체결상태가 해제되더라도 상기 로드들이 서로 분리되지 않고 항상 연결된 상태를 유지하면서 소정의 각도로 꺽일 수 있도록 상기 숫나사부와 상기 암나사공에는 체결이 해제된 상태에서도 걸림상태를 유지하기 위한 연결수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 1에 있어서, 상기 연결수단은,

상기 숫나사부의 끝단에서 연장 형성되는 연장부;

상기 연장부의 외경에 비하여 큰 외경을 갖도록 형성되어 상기 연장부의 끝단 외주연에 구비되는 걸림단; 및

상기 숫나사부가 다른 로드의 암나사공으로부터 체결상태가 해제되었을 때 삽입된 상기 걸림단이 걸리도록 상기 암나사공의 내부 끝부분에서 확장되어 형성되는 걸림턱;을 포함하는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 2에 있어서, 상기 암나사공과 걸림턱이 형성된 부위가 본체와 분리 되어 연결부재가 형성되고,

상기 연결부재의 일단이 본체와 결합되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 3에 있어서, 상기 연결부재의 일단에는 숫나사가 형성되고, 본체의 일단 내경에는 암나사가 형성되어 상기 연결부재가 본체와 체결되어 결합되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 3에 있어서, 상기 연결부재의 일단에는 숫나사가 형성되고, 본체의 일단 내경에는 암나사가 형성되어 상기 연결부재가 본체와 체결되고, 연결부위가 용접되어 결합되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 3에 있어서, 상기 연결부재의 일단이 본체와 용접되어 결합되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연장부가 연결부재를 관통한 상태에서 상기 걸림단이 상기 연장부에 결합되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 걸림단은 연장부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 2에 있어서, 상기 암나사공과 걸림턱이 형성된 부위가 본체와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 8에 있어서, 상기 연장부와 걸림단에는 상기 걸림단의 외경이 가변되도록 적어도 하나 이상의 절개홈이 형성되고, 상기 걸림단은 걸림턱에 걸리도록 억지끼움으로 결합되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 2 내지 청구항 6 및 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연장부와 걸림단에는 상기 걸림단의 외경이 가변되도록 적어도 하나 이상의 절개홈이 형성되고, 상기 걸림단은 걸림턱에 걸리도록 억지끼움으로 결합되는 것을 특징으로 하는 관절형 로드.
청구항 1에 의한 관절형 로드들이 관통되기 위한 관통공이 중앙에 형성되고, 엑츄에이터에 의해 구동되도록 콘 관입기의 정렬수단 상면에 회전가능하게 결합되며, 회전 작동시 이탈이 방지되도록 상기 콘 관입기의 상면에 구비되는 다수개의 지지 로울러에 의해 지지되는 회전부재;

체결이 해제된 상태에서 서로 분리되지 않고 소정의 각도로 꺽이도록 연결된 관절형 로드들을 수직선에 대하여 수평방향으로 안내하되 관절형 로드들이 원호를 이루도록 상기 회전부재의 상면에 결합된 한 쌍의 원호형 지지부재 사이에 여러 쌍 의 안내 로울러가 서로 마주보면서 원호를 이루어 연이어 설치되는 안내부;

상기 안내부에 의해 안내되는 관절형 로드들이 상부로부터 수납되거나 상부로 인출되도록 상부에 개구부가 형성되어 콘 관입기의 몸체에 설치된 수납부;를 포함하고,

서로 분리되지 않도록 연결된 관절형 로드들이 콘 관입기에 의해 강제 관입될 경우, 상기 안내부가 상기 회전부재에 의해 회전하면서 상기 수납부에 수납된 관절형 로드들을 콘 관입기 내부로 안내하고,

서로 분리되지 않도록 연결된 관절형 로드들이 콘 관입기에 의해 강제로 배출될 경우, 상기 안내부가 상기 회전부재에 의해 회전하면서 수직방향으로 배출되는 배출되는 관절형 로드들을 수평방향으로 안내하여 상기 수납부에 중력방향으로 수납시키는 것을 특징으로 하는 로드 유도장치.
청구항 12에 있어서, 상기 회전부재는 상기 엑츄에이터와 벨트로 연결되어 회전되는 것을 특징으로 하는 로드 유도장치.
청구항 12에 있어서, 서로 마주보는 내측의 안내 로울러들과 외측의 안내 로울러 중에서 선택된 측의 안내 로울러는 간격조절이 가능하도록 장공 형태의 축공에 설치되고, 각 상기 안내 로울러는 원통형의 관절형 로드들을 안정되게 안내하도록 만곡진 안내홈이 형성된 것을 특징으로 하는 로드 유도장치.
청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수납부의 내벽은 체결이 해제된 상태에서 서로 분리되지 않게 연결된 관절형 로드들이 수납되거나 관입될 때 상단 가장자리에 간섭되지 않도록 내측으로 소정각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 로드 유도장치.