KR100875732B1 - 지리정보시스템（ｇｉｓ） 구축용 자주차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지리정보시스템(GIS) 구축을 위한 자주차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작은 힘으로도 관로 상에서의 이동이 원활하도록 추진력을 향상시킨 이동유닛을 구비한 자주차에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 소정의 관로 내부에 배치되는 본체부, 상기 본체부에 구비되며 진행방향을 따라 회전축이 위치되도록 한 모터 및 상기 모터의 회전축에 연결되고 상기 회전축과 상기 관로 내면 사이에 구비됨과 동시에 상기 모터의 작동 시 상기 본체부가 상기 관로 내부를 따라 이동되도록 하는 이동유닛을 포함하여 구성되는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차를 제공한다.

자주차, 포크부, 구동휠

Description

지리정보시스템（ＧＩＳ） 구축용 자주차{Self-Propelled Car For Building GIS}

본 발명은 자주차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지리정보시스템(GIS) 구축을 위하여 작은 힘으로도 관로 상에서의 이동이 원활하도록 추진력을 향상시킨 이동유닛을 구비한 자주차에 관한 것이다.

최근에는 국가 사업의 일환으로 국가지리정보시스템(NGIS: National Geographic Information System) 사업이 진행되고 있다. 이에 따라, 지하시설물 탐사를 위한 여러 가지 장치들이 개발되고 있는 실정이다.

종래의 지하 또는 시설물 내에 매설된 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등의 관로는 시공자의 배관도에 의하여 그 배관위치를 정확히 확인할 수 있으나, 이러한 배관도가 없는 지하 또는 시설물 내의 관로는 이를 탐사하기 위한 관로탐지기가 필요하다.

지하 또는 시설물 내에 매설된 관로를 탐사하기 위하여 지하 또는 시설물 내에 매설된 관로에서 지상으로 노출되어 접근이 가능한 부분에 송신기의 일측 케이블을 연결하여 관내에 프로브를 삽입하여 관의 상태를 송신기와 상호 송수신 하였 다.

지하 또는 시설물 내에 매설된 프로브가 삽입되는 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등은 항상 직선으로 곧게 형성되어 있는 것은 아니다. 또한, 관 내부에 이물질이 쌓여 장애물이 형성되기도 한다.

이와 같이 종래에는 관 내부로 프로브가 삽입되어 관로를 따라 이동하게 될 때 꺾인 구간을 만나거나 이물질이 쌓인 구간을 만나는 경우에는 더 이상 이동하기가 힘들어 탐사를 계속 할 수 없는 경우가 있었다.

이를 위해, 자체적으로 구동력을 발휘함은 물론 나아가 그 구동을 위한 추진력을 얻기에 용이한 구조의 탐사장치의 개발이 시급하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점 및 제결점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 관내에 접촉하며 동력이 전달되는 구동휠을 관내의 원주방향을 따라 회전시키면서 구동하도록 하여 같은 에너지를 이용 관로상에 직접 접촉하여 구동하는 구동휠의 이동거리를 늘려 작은 힘으로도 충분한 이동이 가능하도록 한 자주차를 제공하는데 그 목적이 있다.

둘째, 다양한 직경을 가지는 관로 상에 호환적으로 적용할 수 있는 자주차를 제공하는데 그 목적이 있다.

셋째, 관로상에 구동휠의 접촉이 자주차의 구동을 위한 마찰을 얻기 최적화된 구조로 설치되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소정의 관로 내부에 배치되는 본체부, 상기 본체부에 구비되며 본체부의 진행방향을 따라 회전축이 위치되도록 한 모터 및 상기 모터의 회전축에 연결되고 상기 회전축과 상기 관로 내면 사이에 구비됨과 동시에 상기 모터의 작동 시 상기 본체부가 상기 관로 내부를 따라 이동되도록 하는 이동유닛을 포함하여 구성되는 지리정보시스템 구축용 자주차를 제공한다.

여기서, 상기 이동유닛은 상기 회전축에 연결되어 회전축을 기준으로 회전하 는 연결부, 상기 관로 내측 면을 향해 상기 연결부에 구비되는 포크부 및 상기 본체부의 진행방향에 소정각도 경사져 상기 포크부 끝단에 구비되는 구동휠을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 포크부는 상기 연결부에 다수 개가 방사상으로 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 포크부는 길이의 연장 및 단축이 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위해, 상기 포크부는 상기 연결부에 연결되는 메인포크부와 상기 구동휠이 설치되는 서브포크부로 이루어지되, 상기 메인포크부와 서브포크부 중 일측 포크부에는 암나사부가 구비되고 타측 포크부에는 숫나사부가 구비되어, 상기 메인포크부와 서브포크부 중 어느 하나의 포크부를 회전시킴으로써 전체 포크부 길이의 연장 및 단축이 가능하도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 구동휠은 회전축을 이루는 한 쌍의 회전돌기가 구비되고, 상기 포크부는 상기 구동휠이 내부에 안착되는 안착홈을 구비하되, 상기 안착홈에는 상기 구동휠의 일부가 포크부의 끝단 외부에 노출된 상태를 이룸과 동시에 상기 구동휠이 회전 가능하게 지지되도록 상기 회전돌기가 삽입되는 한 쌍의 지지홈을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 구동휠이 상기 포크부의 외부로 노출되는 정도를 조절할 수 있도록 상기 한 쌍의 지지홈은 상기 안착홈 내측 길이방향을 따라 적어도 두 개 이상 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 구동휠은 그 외주를 따라서 탄성체가 포함될 수 있다.

여기서, 상기 구동휠은 탄성체로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 포크부의 끝단에는 상기 구동휠이 안착되는 안착홈이 구비되되, 상기 안착홈에는 상기 구동휠이 상기 포크부의 길이방향을 따라 소정변위 이동 가능하도록 하는 탄성부재가 구비될 수 있다.

여기서, 상기 탄성부재는 코일 스프링일 수 있다.

또한, 상기 관로 내부에서 상기 본체부의 수직방향의 하중을 지지함과 동시에 관로 내부에서의 이동을 원활히 하도록 하는 사이드휠을 구비할 수 있다.

그리고, 상기 사이드휠은 그 위치를 조절하여 상기 본체부의 높낮이 조절이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 상기 이동유닛은 상기 회전축에 연결되는 연결부, 상기 연결부에 방사상으로 구비되는 포크부, 상기 포크부의 끝단에 구비되어 상기 관로의 내측을 따라 형성된 원형의 림부 및 상기 림부를 따라 상기 본체부의 구동방향에 소정각도 경사져 구비되는 구동휠을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 포크부는 상기 관로 내면에 대면하는 상기 포크부의 끝단에 있어서 소정의 축을 중심으로 하여 회전 가능하게 안착되는 보조안착부를 구비하되, 상기 구동휠은 상기 보조안착부에 상기 관로에 접지된 채로 회전 가능하도록 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명은 소정의 관로 내부에 배치되는 본체부, 상기 본체부에 구비되며 진행방향을 따라 회전축이 위치된 모터, 상기 본체부에 구비되며 상기 관로 내부를 영상화하여 전기적 신호로 전송 또는 저장되도록 하는 카메라, 상기 모터의 회전축에 연결되고 상기 회전축과 상기 관로 내면 사이에 구비됨과 동시에 상기 모터의 작동 시 상기 본체부가 상기 관로 내부를 따라 이동되도록 하는 이동유닛 및 상기 카메라가 정지된 상태로 상기 이동유닛이 작동되도록 하는 연결유닛;을 포함하여 구성되는 지리정보시스템 구축용 자주차를 제공한다.

여기서, 상기 이동유닛은 상기 회전축에 연결되는 연결부, 상기 관로 내면을 향해 상기 연결부에 구비되는 포크부 및 상기 포크부 끝단에 상기 본체부의 진행방향에 소정각도 경사져 구비되는 구동휠을 포함하여 구성되며, 상기 연결유닛은 상기 모터의 회전축에 구비되는 제1기어, 상기 제1기어의 회전 시 상기 연결부가 회전되도록 상기 연결부에 연결되는 제2기어 및 상기 연결부에 일단부터 끝단까지 관통되게 구비되는 관통부 및 상기 관통부를 관통하여 상기 카메라에 연결되는 지지부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 포크부는 상기 연결부로부터 방사형으로 다수 개 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 포크부의 끝단을 모두 연결하는 원형의 림부가 구비되며, 상기 림부를 따라 상기 구동휠이 적어도 한 개 이상 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명 자주차의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명 자주차에 의하면, 관로 상에 밀착되어 회전하는 이동유닛을 구비하고, 자주차를 이동시키는 구동휠의 진행거리를 증대시키도록 하여 같은 에너지를 사용하는 경우 보다 작은 힘으로 자주차를 구동시킬 수 있게 되는 효과가 있 다.

둘째, 구동휠이 설치되는 포크부의 길이를 조절할 수 있어 직경이 다른 관로 상에도 호환적으로 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

셋째, 구동휠이 자체적으로 또는 구조적으로 소정의 탄성을 지니도록 하여 관로 내측면에 밀착되는 정도를 효율적으로 조절할 수 잇게 되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명 자주차(100)가 관로 상에 배치된 모습을 나타낸 측면도이고, 도 2는 상기 자주차(100)에 구비된 주요 구성요소간의 관계를 나타낸 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 자주차(100)는 외관을 이루는 본체부(110)를 구비한다.

상기 본체부(110)는 일반적으로 대략 사각형의 케이스 형태로 이루어지나 꼭 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 본체부(110) 내부에는 소정의 공간부가 구비된다.

그리고, 상기 본체부(110) 내부의 공간부에는 본체부의 진행방향을 따라 회전축이 위치되도록 모터(142)가 설치된다.

한편, 본 발명 자주차(100)는 상기 모터(142)의 회전축에 연결되고 상기 회전축과 상기 관로 내면 사이의 공간 상에 위치되며, 상기 모터(142)의 작동 시 본 발명 자주차(100)가 관로를 따라 이동되도록 하는 이동유닛을 구비한다.

이하에서, 상기 이동유닛에 대하여 설명한다.

상기 이동유닛은 상기 회전축에 연결되는 연결부(150), 상기 연결부(150)에 구비되는 포크부(170) 및 상기 포크부(170) 끝단에 상기 본체부(110)의 진행방향에 소정각도 경사져 구비되는 구동휠(178)을 포함하여 구성된다.

일반적으로 상기 포크부(170)는 소정의 길이를 가지는 막대 형태를 이루며, 상기 연결부(150)에 수직방향으로 상기 관로 내면을 향하여 설치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 포크부(170)는 상기 연결부(150)를 따라서 다수 개가 방사상으로 구비된다.

이때, 상기 포크부(170)는 각각의 포크부(170) 사이가 동일한 각도를 이루며 설치되도록 함이 바람직하다.

그리고, 본 발명 자주차(100)는 상기 본체부(110) 전방의 관로 내부를 전기적 신호로 영상화하여 관로 외부에서 본 발명 자주차(100)를 조작하는 사용자에게 관로 내부의 영상을 제공 가능하도록 카메라(160)가 부착된다.

상기 카메라(160)는 충분한 시야 확보를 위하여 상기 포크부(170)가 연결되는 연결부(150)의 전방에 구비되며, 이 경우 상기 연결부(150) 및 포크부(170)의 회전 시에도 상기 카메라(160)는 회전을 하지 않아야 한다.

이를 위해, 상기 포크부(170)는 상기 연결부(150)가 이루는 회전축을 중심으 로 회전되도록 하면서도, 상기 카메라(160)는 고정된 상태를 유지되도록 연결유닛이 구비된다.

상기 연결유닛은 상기 모터(142)의 회전축에 결합되는 제1기어(144)와, 상기 연결부(150)에 구비되며 상기 제1기어(144)의 회전에 의하여 연결부(150)가 회전되도록 하는 제2기어(146)를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 제2기어(146)는 상기 연결부(150)의 외부로 그 외주를 따라 구비되도록 하고, 상기 제1기어(144)와 맞물리도록 설치되어, 상기 제1기어(144)의 회전 시 연결부(150)가 회전되도록 한 것이다.

그리고, 상기 연결부(150)는 그 회전축을 이루는 중심을 따라서 일단부터 타단까지 관통된 형태의 관통부가 구비되고, 상기 관통부를 관통하여 카메라(160)에 연결되는 카메라 고정부(162)가 구비된다.

상기 카메라 고정부(162)는 상기 본체부(110) 내부에 구비되는 고정부재(115)에 고정되게 설치된다.

상기와 같이 구성되어, 본 발명 자주차는 상기 모터(142)의 회전 시 상기 연결부(150)가 회전되더라도 카메라(160)는 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명 포크부(170)는 그 끝단에 구동휠(178)이 부착되는데, 상기 구동휠(178)은 본 발명 자주차(100)의 진행방향에 소정 각도 경사지게 설치된다.

이와 같이 설치되어, 상기 포크부(170)가 회전 시 상기 구동휠(178)은 자주차(100)의 진행방향에 소정각도 경사진 채로 구동휠(178)의 회전축을 기준으로 회전하게 된다.

첨부된 도 3은 본 발명 자주차가 관로 내부에 설치된 모습을 정면에서 나타낸 도면이다.

이하에서는, 상기 구동휠의 설치구조를 보다 상세히 설명한다.

도 4는 상기 구동휠(178)이 포크부(170)의 끝단에 설치되는 구조를 나타낸 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 포크부(170)의 끝단에는 안착홈(171)이 형성되며, 상기 안착홈(171)에는 상기 구동휠(178)을 회전 가능하게 지지하는 지지홈(172)이 구비된다.

그리고, 상기 구동휠(178)에도 상기 지지홈(172)에 삽입되도록 하는 회전돌기(179)가 상기 구동휠(178)의 양측으로 한 쌍이 구비된다.

첨부된 도 5는 상기 구동휠이 상기 포크부의 끝단에 회전 가능하게 고정된 모습을 나타낸 사시도이다.

여기서, 상기 포크부(170)가 상기 연결부(150)를 중심으로 하여 회전 시, 상기 고정휠(178)은 소정의 마찰력을 가지고 관로의 내측면에 접지된 상태를 유지하도록 함으로써, 상기 회전돌기(179)가 이루게 되는 회전축을 중심으로 회전하게 된다.

이때, 상기 고정휠(178)은 관로 내부에 소정의 마찰력을 가지로 접지된 상태를 이루어야 하며, 또한 상기 마찰력은 상기 고정휠이 포크부(170)에 설치된 후 회전하는 데에는 지장이 없을 정도여야 한다.

이를 위해, 도시되어 있지는 않으나, 상기 고정휠(178)은 그 외주에 고무재 질과 같은 합성수지로 이루어진 탄성체가 구비됨이 바람직하다. 이 경우 상기 고정휠(178) 자체를 모두 탄성체로 이루어지도록 할 수도 있을 것이다.

나아가, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고정휠(178)의 회전돌기(179) 하부에 상기 고정휠이 상기 포크부(170)에서 소정탄성을 가지고 회전 가능하게 설치되도록 하는 탄성부재(175)가 구비되도록 할 수도 있다. 일반적으로는 도시된 것처럼 상기 탄성부재는 코일스프링이 될 것이다.

또한 이 경우, 상기 회전돌기(179)를 지지하는 지지홈(173)은 상기 회전돌기(179)가 상, 하로 소정거리 이동 가능할 정도의 폭을 가지로 형성된다.

한편, 경우에 따라서는 상기 고정휠의 노출 정도를 조절하여 직접 조절하여 관로의 직경에 따라 호환적으로 적용할 수 있도록 함이 바람직하다.

이렇게 함으로써, 직경이 약간 다른 관로의 경우에도 고정휠의 노출정도를 조절하여 자주차(100)를 사용할 수 있기 때문이다.

이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고정휠(178)의 회전돌기(179)가 회전 가능하게 끼워지는 지지홈(171a, 171b)을 상기 포크부(170)의 길이방향을 따라 다수개 구비되도록 하고, 사용자가 선택적으로 상기 포크부(170)의 외부로 상기 고정휠(178)의 노출 정도를 조절할 수도 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(150)에 연결되는 포크부를 제1포크부(170)와 상기 구동휠(178)이 회전 가능하게 설치되는 제2포크부(177)로 이루어지도록 한 후, 상기 제1포크부(170)와 제2포크부(177) 사이를 탄성부재(117)로 연결할 수 있다.

상기 탄성부재는 일반적인 코일 스프링으로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 상기 다양한 형태에 따른 고정휠의 노출정도를 조절하는 방식은 관로의 직경이 미소한 길이만큼 변할 때 사용 가능한 것이며, 관로의 직경이 크게 변하는 경우에는 적용하기가 불가능하다.

이를 위해서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(150)에 연결되는 포크부를 메인포크부(198)와 상기 구동휠(178)이 회전 가능하게 설치되는 서브포크부(197)로 이루어지도록 한 후, 상기 메인포크부(198)와 서브포크부(197)를 이용 전체 포크부의 그 길이 조절이 가능하도록 할 수 있다.

도 9는 길이 조절이 가능한 포크부의 일 형태를 도시한 것으로서, 메인포크부(198)와 서브포크부(197) 중 어느 일측에는 암나사부(197a)를 타측에는 숫나사부(198a)를 구비토록 하여 임의의 포크부를 회전시켜 포크부 전체의 길이조절이 가능하도록 한 것이다.

한편, 첨부된 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 포크부(170) 끝단에서 상기 구동휠(178)의 설치각도를 조절 가능하도록 함이 바람직하다. 이렇게 함으로써 본 발명 자주차(100)의 진행속도 및 진행 시 필요한 힘의 크기 조절이 가능해지기 때문이다.

이를 위해, 첨부된 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명 자주차(100)는 상기 구동휠(178)이 회전 가능하게 설치되는 보조안착부(174)를 구비한다. 그리고, 상기 보조안착부(174)에는 상기 구동휠(178)이 설치되는 보조안착홈(147)이 구비되며, 상기 보조안착부(174)가 설치되는 주안착홈(118)이 상기 포크부(170)에 구비된 다.

도시된 바와 같이, 상기 보조안착부(174)은 원형의 둘레부를 가지며, 상기 주안착홈(118)도 보조안착홈(174)의 외주에 대응하는 크기로 원형의 홈 형상으로 이루어진다.

그리고, 상기 보조안착부(174)는 그 외주를 따라 회전돌기(174a)가 구비되며, 상기 주안착홈(118) 내측면에도 상기 보조안착부(174)의 회전돌기(174a)가 삽입 후 고정되도록 하는 다수개의 돌기홈(170a)이 구비된다.

즉, 상기 포크부(170) 상에서 상기 보조안착부(174)를 회전시키면서 소정의 위치에 상기 회전돌기(174a)가 돌기홈(170a)에 삽입되도록 하는 것이다.

이렇게 되어, 첨부된 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 구동휠(178)의 설치 각을 조절할 수 있게 된다.

한편, 본 발명 자주차(100)는 상기 본체부(110)의 양측으로 사이드휠(170)이 설치된다. 상기 사이드 휠은 상기 본체부(110)의 하중을 지지하며, 관로 상에 맞닿도록 설치된다. 즉, 본 발명 자주차(100)에 있어서 이동유닛을 이루는 구동휠(178)은 본체부(110)를 진행하기 위하여 구비된 것이며, 사이드 휠은 본체부(110)의 수직 하중을 지지하면서 관로를 따라서 그 이동이 원활히 되도록 한 것이다.

이 경우, 관로의 직경에 따라 상기 포크부(170)의 길이 조절을 하는 경우에는 상기 사이드 휠 또한 상, 하로 이동하여야 한다.

특히, 카메라(160)가 관로 상에 수평방향을 향하도록 하여야 하므로, 관로 내면으로부터 항상 본체부(110) 또한 일정한 각도로 유지시켜야 한다.

일반적으로 상기 본체부(110) 또한 관로에 평행한 위치가 되어야 할 것이다.

이를 위해, 첨부된 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 사이드휠(170) 또한 상, 하로 이동 및 임의의 위치에서 고정이 가능하도록 하여 상기 포크부(170)의 길이조절에 대응하여 본체부(110)의 높이도 조절되도록 함이 바람직하다.

이를 위한 구조는 다양한 공지된 구조가 나와 있으므로 그 부분에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명 자주차(100)는 관로의 외부에서 무선으로도 조정이 가능하게 할 수 있으며, 또는 다양한 전선 등을 이용하여 유선으로도 조작이 가능하게 됨은 물론이다.

첨부된 도 13은 본 발명이 다른 실시예에 따른 이동유닛을 도시한 것으로서, 상기 포크부(170)의 끝단을 연결하는 원형의 림부(180)를 구비토록 한 후, 상기 림부(180)를 따라서 다수개의 구동휠(188)이 설치된 모습을 나타낸 것이다.

여기서도, 상기 구동휠(188)는 본체부(110)의 진행방향에 경사진 각도를 가지고 설치된다.

이 경우에는 상기 연결부가 회전함에 따라 림부가 함께 회전하게 되며, 구동휠은 관로 내면에 접촉되게 설치하여야 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명 자주차의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 탐사하고자 하는 관로 내부에 본 발명 자주차(100)를 설치시킨다.

이때, 관로 내측면에 구동휠(178)이 모두 밀착됨과 동시에 회전이 가능하도 록 상기 구동휠(178)의 설치 위치 및 포크부(170)의 길이 등을 미리 조절하는 과정을 거쳐야 함은 물론이다.

그리고, 전원을 인가하여 상기 모터(142)를 작동시킨다.

상기 모터(142)가 작동함에 따라서 모터(142)의 회전축에 구비된 제1기어(144)가 회전축을 기준으로 회전하게 된다. 그리고, 상기 제1기어(144)와 맞물린 제2기어(146)가 또한 회전을 하게 된다.

또한, 상기 제2기어(146)는 상기 연결부(150) 외부에 구비되어 있으므로, 상기 연결부(150) 또한 그 중심축을 기준으로 회전을 하게 된다.

그리고, 상기 연결부(150)가 회전을 하게 되더라도, 상기 카메라(160)는 연결부(150) 내부를 관통하는 구조로 본체부(110) 내측의 고정부에 고정되어 있어 정지된 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 작동하게 되면, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 포크부(170)가 연결부(150)의 중심축을 기준으로 회전하는 상태를 이루게 된다.

이때, 상기 포크부(170)의 끝단에 설치된 구동휠(178)이 관로 내측에 소정 마찰력을 가지고 접지된 상태를 이루고 있으므로, 구동휠(178)도 또한 그 회전축을 중심으로 회전하게 된다.

이 경우 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 포크부(170)의 이동에 따른 이동거리인 벡터변위(a)와 구동휠(178)의 이동에 따른 벡터변위(b)의 합만큼의 벡터변위(c)만큼 본 발명 자주차(100)가 이동을 하게 된다.

한편, "일 = 힘 × 이동거리"의 관계가 있으므로, 상기 공식에 의하면 본 발 명 자주차(100)에 있어서는 같은 일을 주입시에 이동거리가 늘어나는 관계를 이룬다. 다시 말해, 상기 구동휠(178)의 이동거리가 길어지게 되므로 반대로 필요한 힘이 줄어들게 된다.

즉, 작은 힘으로도 관로상에서 본 발명 자주차(100)의 이동이 가능하게 된다.

이는 다시 말해, 작은 힘으로도 유연하게 관로 내부에서 자주차(100)가 추진할 수 있게 됨을 의미한다.

첨부된 도 15는 본 발명 자주차가 상기 서술된 이유로 관로 내부에서 주행하는 모습을 나타낸 사시도이다

또한, 본 발명의 경우는, 도 10 및 도 11에 도시된 것처럼, 상기 구동휠(178)의 경사각을 조절할 수도 있다. 이런 경우에는 상기 구동휠의 경사각에 따라서 구동휠의 이동거리가 달라지게 되므로, 결국 구동휠의 경사각 조절을 이용하여 본 발명 자주차(100)의 속도를 조절할 수 있게 된다.

이와 같은 구동휠의 경사각 조절은 관로 내부의 문제 등으로 인하여 추진력의 조절을 위해서도 필요하다.

또한, 본 발명에 의하면 상기 구동휠(178)의 노출 정도를 조절하거나, 상기 포크부(170)의 길이자체를 조절할 수 있다.

그러므로, 다양한 직경의 관로 상에 호환적으로 사용할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

예를 들면, 첨부된 도 13에 도시된 것처럼, 림부가 구비된 자주차의 경우에도 상기 구동휠의 경사각을 조절 가능하게 설치할 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명 자주차가 관로 내부에 배치된 모습을 나타낸 측면도;

도 2는 본 발명 자주차에 이동유닛 및 카메라가 설치된 모습을 나타낸 측단면도;

도 3은 본 발명 자주차가 관로 내부에 배치된 모습을 나타낸 정면도;

도 4는 포크부에 구동휠이 설치되는 모습을 나타낸 분해 사시도;

도 5는 포크부에 구동휠이 설치 완료된 모습을 나타낸 사시도;

도 6은 탄성부재가 구비된 포크부의 구조를 개략적으로 나타낸 도면;

도 7은 구동휠의 노출 정도를 조절할 수 있는 포크부의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 도면;

도 8은 설치 시 자체 길이변형이 가능하도록 탄성부재가 구비된 포크부를 나타낸 도면;

도 9는 본 발명 자주차에 있어서 길이변형이 가능하도록 한 포크부를 나타낸 사시도;

도 10은 구동휠의 설치각도 조절이 가능한 구조를 나타낸 분해 사시도;

도 11은 구동휠의 설치각도 조절이 되는 모습을 나타낸 도면;

도 12는 사이드휠의 상하 조절이 되는 모습을 나타낸 측면도;

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동유닛을 나타낸 사시도;

도 14는 본 발명 자주차의 이동원리를 나타내기 위한 벡터도면; 및

도 15는 본 발명 자주차의 주행원리를 설명하기 위한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 자주차 110: 본체부

117: 탄성부재 115: 고정부재

144: 제1기어 146: 제2기어

150: 연결부 160: 카메라

162: 카메라 고정부 170: 포크부

171: 안착홈 172: 지지홈

174: 보조안착부 178: 구동휠

179: 회전돌기 180: 림부

Claims (19)

1. 소정의 관로 내부에 배치되는 본체부(110)와 상기 본체부(110)에 구비되며 본체부(110)의 진행방향을 따라 회전축이 위치되도록 한 모터(142) 및 상기 모터(142)의 회전축에 연결되고 상기 회전축과 상기 관로 내면 사이에 구비됨과 동시에 상기 모터(142)의 작동 시 상기 본체부(110)가 상기 관로 내부를 따라 이동되도록 하는 이동유닛을 포함하여 구성되며,

   상기 이동유닛은 상기 회전축에 연결되어 회전축을 기준으로 회전하는 연결부(150)와 상기 관로 내측 면을 향해 상기 연결부(150)에 구비되는 포크부(170) 및 상기 본체부(110)의 진행방향에 소정각도 경사져 상기 포크부(170) 끝단에 구비되는 구동휠(178)을 포함하여 구성되되,

   상기 포크부(170)는 상기 연결부(150)에 연결되는 메인포크부(198)와 상기 구동휠(178)이 설치되는 서브포크부(197)로 이루어지되, 상기 메인포크부(170)와 서브포크부(170) 중 일측 포크부에는 암나사부(197a)가 구비되고 타측 포크부에는 숫나사부(198a)가 구비되어, 상기 메인포크부(198)와 서브포크부(197) 중 어느 하나의 포크부를 회전시킴으로써 전체 포크부 길이의 연장 및 단축이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 구동휠(178)은 회전축을 이루는 한 쌍의 회전돌기(179)가 구비되고,

   상기 포크부(170)는 상기 구동휠(178)이 내부에 안착되는 안착홈(171)을 구비하되, 상기 안착홈(171)에는 상기 구동휠(178)의 일부가 포크부(170)의 끝단 외부에 노출된 상태를 이룸과 동시에 상기 구동휠(178)이 회전 가능하게 지지되도록 상기 회전돌기(179)가 삽입되는 한 쌍의 지지홈(172)을 구비하는 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
7. 제6항에 있어서,

   상기 구동휠(178)이 상기 포크부(170)의 외부로 노출되는 정도를 조절할 수 있도록 상기 한 쌍의 지지홈은 상기 안착홈 내측을 따라 적어도 두 개 이상 구비된 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
8. 제1항에 있어서,

   상기 구동휠(178)은,

   그 외주를 따라서 탄성체가 포함된 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
9. 제1항에 있어서,

   상기 구동휠(178)은,

   탄성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
10. 제1항에 있어서,

    상기 포크부(170)의 끝단에는 상기 구동휠(178)이 안착되는 안착홈(171)이 구비되되,

    상기 안착홈(171)에는 상기 구동휠(178)이 상기 포크부(170)의 길이방향을 따라 소정변위 이동 가능하도록 하는 탄성부재(117)가 구비된 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
11. 제10항에 있어서,

    상기 탄성부재(117)는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
12. 제1항에 있어서,

    상기 관로 내부에서 상기 본체부(110)의 수직방향의 하중을 지지함과 동시에 관로 내부에서의 이동을 원활히 하도록 하는 사이드휠(120)을 구비한 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
13. 제12항에 있어서,

    상기 사이드휠(120)은,

    그 위치를 조절하여 상기 본체부(110)의 높낮이 조절이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
14. 소정의 관로 내부에 배치되는 본체부(110)와 상기 본체부(110)에 구비되며 본체부(110)의 진행방향을 따라 회전축이 위치되도록 한 모터(142) 및 상기 모터(142)의 회전축에 연결되고 상기 회전축과 상기 관로 내면 사이에 구비됨과 동시에 상기 모터(142)의 작동 시 상기 본체부(110)가 상기 관로 내부를 따라 이동되도록 하는 이동유닛을 포함하여 구성되며,

    상기 이동유닛은 상기 회전축에 연결되는 연결부(150)와 상기 연결부(150)에 방사상으로 구비되는 포크부(170)와 상기 포크부(170)의 끝단에 구비되어 상기 관로의 내측면을 따라 형성된 원형의 림부(180) 및 상기 림부(180)를 따라 상기 본체부(110)의 구동방향에 소정각도 경사져 구비되는 다수 개의 구동휠(188)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
15. 제14항에 있어서,

    상기 포크부(170)는,

    상기 관로 내면에 대면하는 상기 포크부(170)의 끝단에 있어서 소정의 축을 중심으로 하여 회전 가능하게 안착되는 보조안착부(174)를 구비하되,

    상기 구동휠(188)은 상기 보조안착부(174)에 상기 관로에 접지된 채로 회전 가능하도록 설치되는 것을 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
16. 소정의 관로 내부에 배치되는 본체부(110)와 상기 본체부(110)에 구비되며 진행방향을 따라 회전축이 위치된 모터(142)와 상기 본체부(110)에 구비되며 상기 관로 내부를 영상화하여 전기적 신호로 전송 또는 저장되도록 하는 카메라(160)와 상기 모터의 회전축에 연결되고 상기 회전축과 상기 관로 내면 사이에 구비됨과 동시에 상기 모터의 작동 시 상기 본체부가 상기 관로 내부를 따라 이동되도록 하는 이동유닛 및 상기 카메라가 정지된 상태로 상기 이동유닛이 작동되도록 하는 연결유닛을 포함하여 구성되며,

    상기 이동유닛은 상기 회전축에 연결되는 연결부(150)와 상기 관로 내면을 향해 상기 연결부(150)에 구비되는 포크부(170) 및 상기 포크부(170) 끝단에 상기 본체부(110)의 진행방향에 소정각도 경사져 구비되는 구동휠(178)을 포함하여 구성되고,

    상기 연결유닛은 상기 모터(142)의 회전축에 구비되는 제1기어(144)와 상기 제1기어(144)의 회전 시 상기 연결부(150)가 회전되도록 상기 연결부(150)에 연결되는 제2기어(146)와 상기 연결부(150)에 일단부터 끝단까지 관통되게 구비되는 관통부 및 상기 관통부를 관통하여 상기 카메라에 연결되는 지지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
17. 삭제
18. 제16항에 있어서,

    상기 포크부(170)는,

    상기 연결부(150)로부터 방사형으로 다수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.
19. 제16항에 있어서,

    상기 포크부(170)의 끝단을 모두 연결하는 원형의 림부(180)가 구비되며,

    상기 림부(180)를 따라서 구동휠이 적어도 한 개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 지리정보시스템(GIS) 구축용 자주차.

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