KR101532980B1 - 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부고정장치의 중량을 최소화하여 수준 측량 작업을 용이하게 하고, 자동 레벨링 기능을 갖춰 정밀한 수준 측량을 가능하게 한 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 지면에 고정할 수 있는 하부고정장치 제공함으로써, 경사진 지형에서 오차를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 높낮이 조절이 용이하여 수준측량 작업시 편리함을 제공하는 효과가 있다.

Description

수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치{STAFF HEIGHT ADJUSTABLE DEVICE OF LEVELING UNIT}

본 발명은 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하부고정장치의 중량을 최소화하여 수준 측량 작업을 용이하게 하고, 자동 레벨링 기능을 갖춰 정밀한 수준 측량을 가능하게 한 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 토목설계나 건축설계 등을 위해서는 측량이 먼저 이루어진다. 측량이란 수평거리와 고저차 및 방향을 측정하여 점들의 상호간의 위치를 결정하여 이를 도면이나 수치로 표시하고, 또한 현장에서 측설하는 제반 활동을 지칭한다.

이중에서 수준(level) 측량은 표척과 레벨기를 이용하여 두 지점간의 높이차를 구하는 측량으로 그 정확도는 2급 수준 측량의 경우 5mmS^(1/2) 이내로 규정하고 있을 정도로 세밀한 측량이다(여기서 S는 편도거리로서 단위는 km이다.)

하지만, 비포장길의 구간에 노면중에 볼록한 부분이 있으면 문제가 없겠지만, 지형이 아스팔트포장길, 콘크리트포장길, 논길과 같은 경사진 지형에서는 볼록한 부분이 없을때는 작업자가 스타프를 지면에 댈 때 난해한 경우가 많고, 그 만큼 스타프의 오차가 발생하기 때문이다.

종래 스타프와 관련해서는, 한국등록실용신안 20-0265139(이하 '선행문헌) 외에 다수 출원 및 공개되어 있다.

선행문헌에 따른 스타프는, 레벨 측정 스타프의 측면에 고정되는 고정부착부와, 상기 고정부착부에 고정되어 스타프의 바깥방향으로 젖혀지게 힌지부를 가지며, 상부의 중앙 평면상에는 물수평자가 형성된 본체부와, 상기 본체부의 물수평자를 덮도록 접혀지며, 본체부에 직각지게 꺾여지고 펼쳐짐시 본체부의 몰수평자가 반사되어 보여지게 형성된 반사경을 포함한다.

전술한 바와 같은 선행문헌은, 도로 등의 레벨 측량시 스타프의 조작 미숙으로 인해 발생되는 오차를 현저하게 줄일 수 있지만, 경사진 지형에서는 볼록한 부분이 없을때 작업자가 스타프를 지면에 댈 때 난해한 경우가 많고, 그 만큼 스타프의 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위해, 등록특허 제1208592호가 개시된 바 있다.

하지만, 상기 등록특허는 스타프의 높이 조절이 어렵고, 설치면이 불균일하거나 경사져 있는 경우 이를 레벨링하는 기능이 없어 정확한 수준측량을 방해하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 지면에 고정할 수 있는 하부고정장치 제공함으로써, 경사진 지형에서 오차를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 높낮이 조절이 용이하여 수준측량 작업시 편리함을 줄 수 있는 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치에 있어서, 수직하게 세울 수 있는 바 형태로, 눈금이 길이방향을 따라 인쇄 또는 부착된 스타프체(100); 상단부 및 하단부에 홈이 형성되는 고무플라스틱 재질로 구성되어 상기 스타프체(100)를 고정시키는 어댑터(200); 및 상기 어댑터(200)와 결합하여 상기 스타프체(100)를 지면에 대해 수직하게 고정되도록 하는 하부고정장치(300);를 포함하되, 상기 하부고정장치(300)는 내부가 빈 사각박스 형상의 본체부(320')를 포함하며, 상기 본체부(320')의 하단면에는 삼발이 형태로 3개의 고정부(330')가 구비되는데, 상기 고정부(330')는 레벨링실린더(332)와, 상기 레벨링실린더(332)에 접속된 레벨링로드(334)와, 상기 레벨링로드(334)의 하단에 유동가능하게 링크된 '∪' 형상의 발판(336) 및 상기 레벨링실린더(332)의 표면에 고정된 전자수평계(338)로 구성되고; 상기 전자수평계(338)는 각각 총 3개가 구비되어 설치된 레벨링로드(334)의 수평도를 계측하며, 계측된 정보는 컨트롤러(C)로 전송되어 본체부(320')의 수평도를 자동으로 조절하도록 구성되는데, 상기 컨트롤러(C)는 본체부(320')의 내부에 실장되며, 마이크로프로세서의 일종이고, 함께 실장된 배터리(BA)로부터 전원을 공급받아 레벨링 제어하도록 구성되며; 상기 본체부(320')의 상면 중앙에는 볼스크류(310')가 설치되고, 상기 볼스크류(310')의 하단에는 종동기어(312)가 일체로 고정되며, 상기 종동기어(312)에는 구동기어(314)가 치결합되고, 상기 구동기어(314)는 구동모터(316)에 연결되며, 상기 구동기어(314)의 회동은 상기 컨트롤러(C)의 제어하에 이루어지고, 상기 볼스크류(310')의 상단은 상기 본체부(320')를 관통하되 자회전베어링(318)에 의해 제자리 회전가능하게 고정지지되며; 상기 어댑터(200)는 내부가 비어 있고 하단은 밀폐되며 상단은 개방된 원통형상의 부재로 이루어지고, 하단면 중앙은 상기 볼스크류(310')가 관통한 뒤 고정블럭(210)과 치결합되며, 상기 고정블럭(210)는 상기 어댑터(200)의 하단면에 일체로 고정되고, 상기 어댑터(200)의 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 가이드바(220)가 더 구비되며, 상기 어댑터(200)의 내부에는 돔 형상의 판스프링(230)이 고정되고; 상기 어댑터(200)의 외주면에 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 조절실린더(240)가 고정되며, 상기 조절실린더(240)에는 조절로드(250)가 접속되고, 상기 조절로드(250)의 상단에는 고정로드(260)가 고정되는데, 상기 고정로드(260)는 상기 스타프체(100)의 외주면 상에 수직하게 고정된 것을 특징으로 하는 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 지면에 고정할 수 있는 하부고정장치 제공함으로써, 경사진 지형에서 오차를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 높낮이 조절이 용이하여 수준측량 작업시 편리함을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스타프의 기본 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 스타프의 예시적인 분해단면도.
도 3은 본 발명에 따른 스타프의 하부고정장치에 관한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 스타프의 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치가 설치된 예를 보인 예시적인 단면도.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 선등록특허 제1208592호의 기본 구성을 포함하면서, 높낮이 및 자동레벨링을 위해 특정부위가 개량 변형된 것이다.

본 발명이 적용되는 스타프는 기본적으로 도 1 내지 도 3과 같은 구조를 갖는다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 스타프의 기본 구성은 스타프체(100), 어댑터(200) 및 하부고정장치(300)를 포함하여 이루어진다.

구체적으로, 스타프체(100)는 수직하게 세울 수 있는 바(bar) 형태를 가지며, 수준 계측을 위한 눈금이 길이방향을 따라 인쇄 또는 부착되어 수준을 측량한다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 어댑터(200)는 상부에 상기 스타프체(100) 하단부의 넓이만큼 홈이 형성되어 상기 스타프체(100)를 고정시키며, 하단부 중앙에도 홈이 형성된다.

상기 어댑터(200)는 상기 스타프체(100)가 이탈 또는 기울어지지 않게 고무플라스틱 재질로 한다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 하부고정장치(300)는 상기 어댑터(200)와 결합하여 상기 스타프체(100)가 지면에 대해 수직하게 고정되도록 하는 바, 결합부(310), 본체부(320) 및 고정부(330)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 결합부(310)는 원기둥 형상으로 돌출되어, 상기 어댑터(200)의 바닥면 홈과 결합한다.

또한, 본체부(320)는 상기 결합부(310)의 일단부에 고정되고, 유선형 형상으로 이루어진다.

그리고, 고정부(330)는 상기 본체부(320)의 바닥면에 고정되고, 원통형으로 형성되며, 지면과 맞닿을 때 기울어지지 않게 복수개로 이루어진다.

또한, 상기 하부고정장치(300)는 중량의 비중을 최소화하여 휴대하기 용이하게 하도록 결합부(310)와 본체부(320)를 플라스틱 재질로 하며, 지면과의 마찰력 증대를 위해 고정부(330)를 우레탄 재질로 한다.

본 발명은 이와 같은 스타프의 기본 구성을 고려하여 스타프체(100)의 높낮이를 이단 조절 가능하게 구성함은 물론 설치면에 설치시 경사와 무관하게 자동으로 수평도가 맞춰지도록 자동 레벨링 기능을 탑재함으로써 수준 측정작업의 편의성을 더욱 더 증대시킬 수 있도록 구성된다.

예컨대, 도 4에서와 같이, 스타프체(100)는 상술한 기본 구성과 같고, 어댑터(200)는 내부가 빈 원통형상으로 형성되며, 하부고정장치(300)는 사각박스 형태로 변형된다.

먼저, 하부고정장치(300)는 사각박스 형상의 본체부(320')를 포함한다.

상기 본체부(320')는 앞서 설명한 기본 구성과 달리 내부가 빈 사각박스 형상을 갖도록 하여 내부에 구성품을 내장할 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 본체부(320')의 하단면에는 삼발이 형태로 3개의 고정부(330')가 구비되는데, 상기 고정부(330')는 기존과 달리 레벨링실린더(332)와, 상기 레벨링실린더(332)에 접속된 레벨링로드(334)와, 상기 레벨링로드(334)의 하단에 유동가능하게 링크된 '∪' 형상의 발판(336) 및 상기 레벨링실린더(332)의 표면에 고정된 전자수평계(338)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 전자수평계(338)는 각각 총 3개가 구비되어 설치된 레벨링로드(334)의 수평도를 계측하며, 계측된 정보는 컨트롤러(C)로 전송되어 레벨링, 즉 본체부(320')의 수평도를 자동으로 조절하도록 구성된다.

이 경우, 상기 컨트롤러(C)는 본체부(320')의 내부에 실장되며, 마이크로프로세서의 일종이고, 함께 실장된 배터리(BA)로부터 전원을 공급받아 레벨링 제어하도록 구성된다.

즉, 하부고정장치(300)를 지면에 놓았을 때 지면이 경사지거나 굴곡이 있어 수평도가 불량할 수 있다.

이럴 때에는 전자수평계(338) 각각이 계측한 정보를 토대로 컨트롤러(C)가 3개의 레벨링실린더(332)를 조절하여 레벨링로드(334)를 출몰시키면서 전자수평계(338) 각각이 수평에 이를 때 까지 조절한다.

이러한 과정을 통해 3개의 전자수평계(338)가 모두 수평을 유지하면 자동적으로 본체부(320')의 수평이 맞춰진 것이므로 컨트롤러(C)의 제어하에 자동으로 레벨링되게 되며, 이에 따라 스타프체(100)는 정확하게 수직을 유지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 본체부(320')의 상면 중앙에는 볼스크류(310')가 설치된다.

특히, 상기 볼스크류(310')의 하단에는 종동기어(312)가 일체로 고정되고, 상기 종동기어(312)에는 구동기어(314)가 치결합되며, 상기 구동기어(314)는 구동모터(316)에 연결되고, 상기 구동기어(314)의 회동은 상기 컨트롤러(C)의 제어하에 이루어진다.

뿐만 아니라, 상기 볼스크류(310')의 상단은 상기 본체부(320')를 관통하되, 자회전베어링(318)에 의해 제자리 회전가능하게 고정지지된다.

한편, 상기 어댑터(200)는 내부가 비어 있고 하단은 밀폐되며 상단은 개방된 원통형상의 부재로 이루어지고, 하단면 중앙은 상기 볼스크류(310')가 관통한 뒤 고정블럭(210)과 치결합되며, 상기 고정블럭(210)는 상기 어댑터(200)의 하단면에 일체로 고정된다.

따라서, 상기 구동모터(316)가 회전되면 그 방향에 따라 상기 볼스크류(310')의 회전방향이 달라지고, 회전방향에 따라 상기 어댑터(200)가 승강 또는 하강하게 된다.

즉, 상기 볼스크류(310')는 자회전베어링(318)에 의해 제자리 회전되게 구성되어 있음에 반해, 상기 어댑터(200)는 상기 고정블럭(210)이 볼스크류(310')에 치결합되어 있으므로 볼스크류(310')의 회전방향에 따라 상기 고정블럭(210)이 볼스크류(310')이 길이방향으로 이동하려 하지만, 고정블럭(210)은 어댑터(200)에 일체로 고정되어 있기 때문에 결국 상기 어댑터(200)가 승강 또는 하강하게 된다.

이때, 상기 어댑터(200)는 볼스크류(310')의 회전방향으로 함께 회전하려고 하기 때문에 이를 방지하기 위해 어댑터(200)의 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 가이드바(220)가 더 구비된다.

상기 가이드바(220)는 상단이 상기 어댑터(200)의 하단면에 나사체결되고, 하단은 상기 본체부(320')의 상단을 관통하여 내부로 진입될 수 있도로 구성된다.

즉, 어댑터(200)를 회전시키지 않으면서 어댑터(200)와 함께 승강 또는 하강되게 되며, 어댑터(200)의 승강 또는 하강 높이는 상기 가이드바(220)의 길이 내에서 이루어진다.

특히, 상기 어댑터(200)는 길이방향으로 분할되어 나사조립되는 구조를 가지며, 내부에는 돔 형상의 판스프링(230)이 고정된다.

상기 판스프링(230)는 둘레 일부가 걸쳐지도록 상기 어댑터(200)의 내주면에는 걸림돌기(DR)가 나사식으로 체결 또는 분리 가능하게 구비된다.

아울러, 상기 어댑터(200)의 개방된 상부에는 스타프체(100)가 끼워지며, 상기 판스프링(230)는 상기 스타프체(100)가 승하강될 때 탄성 완충기능을 수행한다.

이러한 구성에 따르면, 상기 스타프체(100)는 상기 구동모터(316)에 의해 어댑터(200)와 함께 1차 승하강 가능한 구조를 갖는다.

이에 더하여, 본 발명에서는 상기 스타프체(100)를 이중 높이 조절 가능하게 구성하는데, 이를 통해 높이를 최대한 정밀하게 그리고 원하는 높이까지 신속하게 조절할 수 있게 된다.

이와 같은 신속성을 위해, 상기 어댑터(200)의 외주면에 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 조절실린더(240)가 고정되고, 상기 조절실린더(240)에는 조절로드(250)가 접속되며, 상기 조절로드(250)의 상단에는 고정로드(260)가 고정되는데, 상기 고정로드(260)는 상기 스타프체(100)의 외주면 상에 수직하게 고정된 부재이다.

따라서, 상기 조절실린더(240)가 상승하면 상기 조절로드(250)가 인출되면서 상기 스타프체(100)를 2차 승하강시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 1단, 2단에 걸친 승강 또는 하강이 가능한 구조이므로 작업성이 좋아지고, 높이 조절이 용이하다.

특히, 자동 레벨링 기능을 초기 설치 후 수준 측량작업시 작업시간을 단축하고, 신속성 용이성을 제공한다.

100: 스타프체 200: 어댑터
300: 하부고정장치

Claims (1)

1. 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치에 있어서, 수직하게 세울 수 있는 바 형태로, 눈금이 길이방향을 따라 인쇄 또는 부착된 스타프체(100); 상단부 및 하단부에 홈이 형성되는 고무플라스틱 재질로 구성되어 상기 스타프체(100)를 고정시키는 어댑터(200); 및 상기 어댑터(200)와 결합하여 상기 스타프체(100)를 지면에 대해 수직하게 고정되도록 하는 하부고정장치(300);를 포함하되,
   상기 하부고정장치(300)는 내부가 빈 사각박스 형상의 본체부(320')를 포함하며, 상기 본체부(320')의 하단면에는 삼발이 형태로 3개의 고정부(330')가 구비되는데, 상기 고정부(330')는 레벨링실린더(332)와, 상기 레벨링실린더(332)에 접속된 레벨링로드(334)와, 상기 레벨링로드(334)의 하단에 유동가능하게 링크된 '∪' 형상의 발판(336) 및 상기 레벨링실린더(332)의 표면에 고정된 전자수평계(338)로 구성되고;
   상기 전자수평계(338)는 각각 총 3개가 구비되어 설치된 레벨링로드(334)의 수평도를 계측하며, 계측된 정보는 컨트롤러(C)로 전송되어 본체부(320')의 수평도를 자동으로 조절하도록 구성되는데, 상기 컨트롤러(C)는 본체부(320')의 내부에 실장되며, 마이크로프로세서의 일종이고, 함께 실장된 배터리(BA)로부터 전원을 공급받아 레벨링 제어하도록 구성되며;
   상기 본체부(320')의 상면 중앙에는 볼스크류(310')가 설치되고, 상기 볼스크류(310')의 하단에는 종동기어(312)가 일체로 고정되며, 상기 종동기어(312)에는 구동기어(314)가 치결합되고, 상기 구동기어(314)는 구동모터(316)에 연결되며, 상기 구동기어(314)의 회동은 상기 컨트롤러(C)의 제어하에 이루어지고, 상기 볼스크류(310')의 상단은 상기 본체부(320')를 관통하되 자회전베어링(318)에 의해 제자리 회전가능하게 고정지지되며;
   상기 어댑터(200)는 내부가 비어 있고 하단은 밀폐되며 상단은 개방된 원통형상의 부재로 이루어지고, 하단면 중앙은 상기 볼스크류(310')가 관통한 뒤 고정블럭(210)과 치결합되며, 상기 고정블럭(210)는 상기 어댑터(200)의 하단면에 일체로 고정되고, 상기 어댑터(200)의 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 가이드바(220)가 더 구비되며, 상기 어댑터(200)의 내부에는 돔 형상의 판스프링(230)이 고정되고;
   상기 어댑터(200)의 외주면에 직경방향으로 대칭되게 한 쌍의 조절실린더(240)가 고정되며, 상기 조절실린더(240)에는 조절로드(250)가 접속되고, 상기 조절로드(250)의 상단에는 고정로드(260)가 고정되는데, 상기 고정로드(260)는 상기 스타프체(100)의 외주면 상에 수직하게 고정된 것을 특징으로 하는 수준측량시 작업 활용도를 높인 스타프 높낮이 조절장치.

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