KR102001973B1 - 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유간의 틈새를 측정하는 것으로서, 특히 유간 내부로 삽입되는 메인 바디와, 상기 메인 바디 양 측에 회동 가능하게 각각 구비되어 유간 내측면에 접하는 접촉편와, 상기 접촉편의 회전 각도를 측정하는 각도 측정 수단을 포함하여 상기 회전 각도에 의해 유간의 틈새 거리를 보다 정밀하고도 편리하게 측정할 수 있는 한편 상기 메인 바디에 카메라 유닛을 구비하여 유간 내부 상황을 관찰할 수 있는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치 및 방법이다.

Description

카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치{DEVICE FOR MEASURING LAYING GAP WITH CAMERA UNIT}
본 발명은 유간의 틈새를 측정하는 것으로서, 특히 유간 내부로 삽입되는 메인 바디와, 상기 메인 바디 양 측에 회동 가능하게 각각 구비되어 유간 내측면에 접하는 접촉편와, 상기 접촉편의 회전 각도를 측정하는 각도 측정 수단을 포함하여 상기 회전 각도에 의해 유간의 틈새 거리를 보다 정밀하고도 편리하게 측정할 수 있는 한편 상기 메인 바디에 카메라 유닛을 구비하여 유간 내부 상황을 관찰할 수 있는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치이다.
일반적으로 유간(LAYING GAP)이라고 하는 것은 레일 등의 틈새를 말한다.
이러한 틈새 거리를 측정하기 위해서는 종래에는 널리 알려진 자 등을 상기 유간에 삽입한 후 자의 눈금을 읽었다.
그런데 이러한 종래 기술의 경우 유간에 삽입된 후 자를 읽어야 해서 정밀한 측정이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래 기술의 경우 유간 내부의 상황을 육안으로 확인하기 어려워 유간 내부 상황을 알기 어려운 문제점이 있었다.
한편, 상기 유간의 틈새를 측정하는 기술 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있어 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
한국 등록 특허 10-0820995
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유간 내부로 삽입되는 메인 바디와, 상기 메인 바디 양 측에 회동 가능하게 각각 구비되어 유간 내측면에 접하는 접촉편와, 상기 접촉편의 회전 각도를 측정하는 각도 측정 수단을 포함하여 상기 회전 각도에 의해 유간의 틈새 거리를 보다 정밀하고도 편리하게 측정할 수 있도록 하는 한편 메인 바디에 카메라 유닛을 구비하여 유간 내부 상황을 용이하게 확인할 수 있는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적 들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 특정 간격(D2)으로 형성된 유간(G)을 측정하고 내부를 확인하기 위한 장치로서, 상기 유간(G) 내부로 삽입되는 메인 바디(100)와, 상기 메인 바디(100) 양 측에 회동 가능하게 각각 구비되어 유간(G) 내측면에 접하는 접촉편(200)와, 상기 접촉편(200)의 회전 각도를 측정하는 각도 측정 수단(800)과 상기 메인 바디(100)에 구비되어 유간(G) 내부를 촬영하는 카메라 유닛(CA)을 포함하고, 상기 카메라 유닛(CA)은 상기 메인 바디(100)에 구비되고 유간(G) 내부에 투입되는 프로브 유닛(140)과, 상기 메인 바디(100)에 구비되고 상기 프로브 유닛(140)을 구동하는 구동부(M)를 포함하며, 상기 프로브 유닛(140)은 구동부(M)에 의해 신장 또는 밴딩되는 프로브 본체(141)와, 상기 프로브 본체(141) 일 측에 설치되는 분기부(142)와, 상기 프로브 본체(141) 일 측에 설치되는 제1카메라(144)와 상기 분기부(142) 일 측에 설치되는 제2카메라(143)를 포함하는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치를 제공한다.
상기에서, 상기 프로브 유닛(140)은 상기 프로브 본체(141) 일 측 또는 분기부(142)에 설치되는 거리 측정 센서를 더 포함한다.
상기에서, 상기 유간 측정 장치는 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되어 상기 접촉편(200)을 유간(G) 내측면에 각각 접촉하게 하는 가압 수단(400)과, 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되어 상기 접촉편(200)을 메인 바디(100) 측을 복귀하게 하는 복귀 수단(500)을 더 포함하고, 상기 가압 수단(400)은 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되는 코일 스프링 또는 가스 스프링을 이용하고, 상기 복귀 수단(500)은 상기 접촉편(200)에 일 단이 고정되고 타 단은 상기 메인 바디(100)를 경유하여 외부로 연장되는 와이어를 이용한다.
상기에서, 상기 메인 바디(100)는 상기 유간(G) 내부에 삽입되는 판체 형상의 삽입부(110)와, 상기 삽입부(110)의 끝단에 구비되고 유간(G)의 외측에 걸쳐져지는 접촉판(130)와, 상기 접촉판(130)에서 유간(G)의 외부 방향으로 연장되는 파지부(120)를 포함하고, 상기 삽입부(110)는 유간(G)의 틈새 폭 방향으로 배치되고 유간(G)의 틈새 깊이 방향으로 일정 간격 이격되는 상부 수평부(111) 및 하부 수평부(112)와, 상기 상부 수평부(111) 및 하부 수평부(112)사이에 배치되는 연결부(113)를 포함하되, 상기 연결부(113)의 폭은 수평부(111,112)의 폭 보다 작게 형성되며, 상기 접촉편(200)은 바아 형상을 가지는 회동 바아(210)와 상기 회동 바아(210)의 끝단에 구비되어 유간(G) 내측면에 접하는 접촉 휠(220)을 포함하고, 상기 회동 바아(210)의 하단은 상기 하부 수평부(112) 양 측단에 회동 가능하게 각각 구비된다.
상기에서, 상기 각도 측정 수단(800)은 상기 접촉편(200)의 회동 바아(210) 하단에 구비되는 엔코더를 포함한다.
상기에서, 상기 유간 측정 장치는 상기 접촉편(200)에 구비되는 발전부(300)와, 상기 메인 바디(100)에 구비되고 상기 발전부(300)에 의해 전원을 공급받는 발광부(700)를 더 포함하고, 상기 접촉편(200)의 접촉 휠(220)은 회동 바아(210) 양 측에 한 쌍으로 구비되고, 상기 회동 바아(210)의 일 부분에는 관통공(210-1)이 형성되어 회동 핀(230)이 상기 한 쌍의 접촉 휠(220)과 관통공(210-1)을 관통하며, 상기 회동 핀(230)은 외측에 반경 방향으로 돌출하는 가압부(231)를 더 포함하며, 상기 발전부(300)는 상기 관통공(210-1) 내부에 설치되는 케이스(310)와 상기 케이스(310) 내부에 구비되고 가압부(231)에 접하는 수평부(330)와 상기 수평부(330) 양 측에 경사지게 배치되고 상기 케이스(310)에 설치되는 탄성 경사부(340)와 상기 수평부(330)의 저면에 형성되는 압전 소자 유닛(360)을 포함한다.
상기에서, 상기 수평부(330)와 탄성 경사부(340)는 상기 케이스(310) 내부에서 반경 방향으로 다수 층 적층되고, 상기 다수 층 적층된 수평부(330)를 관통하는 한 쌍의 이동 바아(370)와, 상기 이동 바아(370) 중 관통공(210-1) 방향 최상층에 구비되는 접촉부(320)를 더 포함하여, 상기 가압부(231)에 의해 상기 접촉부(320)가 가압되어 상기 수평부(330)와 이동 바아(370)가 이동하고 상기 수평부(330)에 연동된 탄성 경사부(340)가 변형된다.
상기에서, 상기 이동 바아(370)가 관통하는 수평부(330)의 상면 및 저면에 각각 형성되어 상기 이동 바아(370)와 연동되는 연동판(380)과, 상기 다수 층 적층된 탄성 경사부(340) 사이에 수평 방향으로 구비되는 고정판(390)과 상기 고정판(390)과 탄성 경사부(340) 사이에 구비되는 탄성 수단(600)을 더 포함하고, 상기 고정판(390)의 양 측단은 상기 케이스(310) 내부에 삽입되어 고정된다.
상기에서, 상기 탄성 수단(600)은 상기 이동 바아(370)의 이동 방향으로 배치되는 한 쌍의 볼(B)과, 상기 한 쌍의 볼(B) 중 일 측의 볼(B)과 탄성 경사부(340) 사이에 설치되는 제1연결부(640)와, 상기 한 쌍의 볼(B) 중 타 측의 볼(B)과 고정판(390) 사이에 설치되는 제2연결부(690)와, 상기 볼(B)의 이동 방향 양 측에 배치되어 상기 볼(B)의 양측에 부착되는 홀더(610)와, 상기 홀더(610) 중 볼(B) 사이 방향으로 돌출되고 일정 간격 이격되는 연결 바아(620)와, 상기 연결 바아(620) 사이에 구비되는 스프링부(630)를 포함하되, 상기 제1연결부(640)와 제2연결부(690)는 상기 홀더(610)에 형성되고, 상기 홀더(610)는 원판 형상이고 상기 볼(B)에 접하는 부분은 특정 곡률로 요홈되어 상기 볼(B)이 밀착되며, 상기 볼(B) 사이 공간에 제1절곡 스프링부(650)와 제2절곡 스프링부(660)가 볼(B)의 폭 방향으로 일정 간격 이격되어 상호 대칭되는 형상을 가지도록 설치되며, 상기 제1절곡 스프링부(650)는 상기 볼(B)을 하향 관통하는 바아 형상의 제1관통부(650-A)와 상기 제1관통부(650-A)의 하단에서 수평 방향으로 절곡되는 제1수평부(651)와 상기 제1수평부(651)의 끝단에서 상방향으로 절곡되는 제1수직부(652)와 상기 제1수직부(652)의 상단부에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제2수평부(653)와 상기 제2수평부(653)의 끝단에서 하방향으로 절곡되는 제2수직부(654)와 상기 제2수직부(654)의 하단에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제3수평부(655)와 상기 제3수평부(655)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 상방향 절곡되는 제3수직부(656)와 상기 제3수직부(656)의 상단부에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제4수평부(657)와 상기 제4수평부(657)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 하방향으로 절곡되는 제4수직부(658)와 상기 제4수직부(658)의 하단에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제5수평부(659)와, 상기 제5수평부(659)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 상방향 절곡되고 인접하는 볼(B)을 상방향으로 관통하는 제2관통부(650-E)를 포함하고, 상기 제2절곡 스프링부(660)은 제1절곡 스프링(650)에 대해 상하 방향 대칭으로 형성되며, 상기 제1절곡 스프링부(650)의 하측에 설치되는 제1고정판(670)과 상기 제2절곡 스프링부(660)의 상측에 설치되는 제2고정판(680)을 더 포함하고, 상기 제1고정판(670)은 판체 형상의 제1고정판 본체(671)와 상기 제1고정판 본체(671)의 중앙에 길이 방향으로 길게 형성된 중앙 슬롯(672)와 상기 제1고정판 본체(671)의 양 측면에 요홈된 제1측면 슬롯(673) 및 제2측면 슬롯(674)을 포함하고, 상기 제1고정판(670)의 중앙 슬롯(672)에는 상기 제1절곡 스프링부(650)의 제3수평부(655)가 삽입되고, 상기 제1측면 슬롯(673)에는 상기 제1수직부(652)와 제1수평부(651)가 삽입되며, 상기 제2측면 슬롯(674)에는 상기 제4수직부(658)과 제5수평부(659)가 삽입되며, 상기 제2고정판(680)은 판체 형상의 제2고정판 본체(681)와 상기 제2고정판 본체(681)의 중앙에 길이 방향으로 길게 형성된 중앙 슬롯(682)와 상기 제1고정판 본체(681)의 양 측면에 요홈된 제1측면 슬롯(683) 및 제2측면 슬롯(684)을 포함하고, 상기 제2고정판(680)의 중앙 슬롯(682)에는 상기 제2절곡 스프링부(660)의 제3수평부(665)가 삽입되고, 상기 제1측면 슬롯(683)에는 제1수직부(662)와 제1수평부(661)가 삽입되며, 상기 제2측면 슬롯(674)에는 제4수직부(668)과 제5수평부(669)가 삽입된다.
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본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하고 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 본 발명에 의해 유간의 틈새거리를 보다 정밀하고도 편리하게 측정할 수 있는 효과가 있고, 유간 내부 상황을 용이하게 확인할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 개략도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 카메라 유닛의 개략도 및 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치 중 카메라 유닛을 생략한 상태의 개략도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 접촉편이 펼쳐진 상태의 개략도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 접촉편이 펼쳐진 상태에서 유간 틈새 거리를 측정하는 방식을 설명하는 개략도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 접촉편을 나타내는 분리 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 회동 바아와 접촉 휠사이의 결합 관계를 나타내는 개략도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 발전부를 나타내는 개략도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 발전부를 나타내는 일부 확대도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 발전부를 나타내는 개략도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 발전부를 나타내는 사시도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 탄성 수단을 나타내는 사시도,
도 14 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 탄성 수단을 나타내는 분리 사시도,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치의 제어부에 대한 결합 관계를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유간 측정 장치(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 특정 간격(D2)으로 형성된 유간(G)을 측정하고 내부를 확인하기 위한 장치이다. 이를 위한 본 발명으 유간 측정 장치(10)는 상기 유간(G) 내부로 삽입되는 메인 바디(100)와, 상기 메인 바디(100) 양 측에 회동 가능하게 각각 구비되어 유간(G) 내측면에 접하는 접촉편(200)와, 상기 접촉편(200)의 회전 각도를 측정하는 각도 측정 수단(800)과 상기 메인 바디(100)에 구비되어 유간(G) 내부를 촬영하는 카메라 유닛(CA)을 포함한다.
즉, 상기 접촉편(200)이 메인 바디(100) 일 측을 기준으로 회동하여 유간(G)의 내측벽(G1,G2)에 각각 접촉한다. 상기 내측벽(G1,G2)에 접촉된 접촉편(200) 사이의 거리를 상기 각도 측정 수단(800)에 의해 산출하여 유간(G)의 틈새 거리(D2)를 측정하는 것이다.
또한, 상기 카메라 유닛(CA)에 의해 유간(G) 내부를 보다 용이하게 확인할 수 있다.
이러한 본 발명에 의해 종래보다 편리하고도 정밀하게 유간(G)의 틈새 거리를 측정고 유간(G) 내부를 확인할 수 있다.
상기 카메라 유닛(CA)은 상기 메인 바디(100)에 구비되고 유간(G) 내부에 투입되는 프로브 유닛(140)과, 상기 메인 바디(100)에 구비되고 상기 프로브 유닛(140)을 구동하는 구동부(M)를 포함한다. 이때, 상기 프로브 유닛(140)은 구동부(M)에 의해 신장 또는 밴딩되는 프로브 본체(141)와, 상기 프로브 본체(141) 일 측에 설치되는 분기부(142)와, 상기 프로브 본체(141) 일 측에 설치되는 제1카메라(144)와 상기 분기부(142) 일 측에 설치되는 제2카메라(143)를 포함한다.
상기 구동부(M)에 의해 상기 프로브 본체(141)가 신장 또는 밴딩될 수 있다.
이때, 상기 분기부(142)는 상기 프로브 본체(141)에서 직교되는 방향으로 분기될 수 있으며, 이러한 경우 상기 프로브 본체(141)가 밴딩될 때, 상기 분기부(142) 역시 밴딩된다. 상기 제1카메라(144)는 상기 프로브 본체(141)에 설치되고, 제2카메라(143)는 분기부(142)에 설치된다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 프로브 본체(141)가 도면상 상방향으로 배치되면 제1카메라(144)는 상방향을 비추게 되어 유간(G)의 내부 깊이 방향을 촬영하게 되고, 분기부(142)는 측면으로 배치되어 제2카메라(143)는 유간(G)의 내부 측면을 촬영하게 된다.
만일 도 2에 도시된 바와 같이 프로브 본체(141)가 밴딩되어 유간 내부 측면 방향으로 배치되면 제1카메라(144)는 유간 내부 측면을 촬영하고 분기부(142)는 상방향 배치되어 유간의 내부 깊이 방향을 촬영하게 된다.
한편, 상기 프로브 유닛(140)은 상기 프로브 본체(141) 일 측 또는 분기부(142)에 설치되는 거리 측정 센서를 더 포함할 수 있고 이러한 거리 측정 센서에 의해 유간 내부 형상을 측정하는 것도 가능하다. 한편, 상기 거리 측정 센서는 널리 알려진 적외선 또는 레이저 센서 등을 이용할 수 있으며 이러한 거리 측정 센서는 일반적인 구성인 관계로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
또한, 상기 프로브 유닛(140)은 후술되는 제어부와 구동부에 의해 프로브 본체(141)의 회전도 가능하다.
이상 설명한 프로브 유니(140) 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 한국 등록 특허 제10-1764200호에 자세히 기재되어 있어 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
본 발명의 유간 측정 장치(10)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되어 상기 접촉편(200)을 유간(G) 내측면(G1,G2)에 각각 접촉하게 하는 가압 수단(400)과, 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되어 상기 접촉편(200)을 메인 바디(100) 측을 복귀하게 하는 복귀 수단(500)을 포함한다. 다만 도 4 내지 도 6에서는 도면을 보다 명료하게 표현하기 위해 상기 프로브 유닛의 도시는 생략하였다.
상기 가압 수단(400)에 의해 접촉편(200)이 유간(G)의 내측면(G1,G2)에 밀착되도록 한다. 이러한 가압 수단(400)은 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되는 코일 스프링 또는 가스 스프링을 이용할 수 있다. 즉, 상기 코일 스프링이 상기 접촉편(200)을 유간(G) 내측면(G1,G2) 방향으로 가압하여 상기 접촉편(200)이 유간(G) 내측면(G1,G2)에 밀착되도록 한다. 또한, 상기 가압 수단(400)은 널리 알려진 가스 스프링을 이용하여 상기 접촉편(200)이 유간(G) 내측면(G1,G2)에 밀착되도록 하는 것도 가능하다.
상기 복귀 수단(500)은 접촉편(200)이 메인 바디(100) 측으로 복귀하도록 한다. 이러한 복귀 수단(500)은 상기 접촉편(200)에 일 단이 고정되고 타 단은 상기 메인 바디(100)를 경유하여 외부로 연장되는 와이어(510)를 이용할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.
상기 메인 바디(100)는 상기 유간(G) 내부에 삽입되는 판체 형상의 삽입부(110)와, 상기 삽입부(110)의 끝단에 구비되고 유간(G)의 외측에 걸쳐져지는 접촉판(130)와, 상기 접촉판(130)에서 유간(G)의 외부 방향으로 연장되는 파지부(120)를 포함할 수 있다. 즉, 사용자가 파지부(120)를 파지한 후 접촉판(130)이 유간(G)에 접할때 까지 삽입부(110)를 유간(G) 내부에 삽입한다. 이후, 접촉편(200)이 회동하여 유간 내측면에 접하게 된다.
상기 삽입부(110)는 유간(G)의 틈새 폭 방향(도면상 수평 방향)으로 배치되고 유간(G)의 틈새 깊이 방향(도면상 수직 방향)으로 일정 간격 이격되는 상부 수평부(111) 및 하부 수평부(112)와, 상기 상부 수평부(111) 및 하부 수평부(112)사이에 배치되는 연결부(113)를 포함한다. 이때, 상기 연결부(113)의 폭은 수평부(111,112)의 폭 보다 작게 형성된다. 이에 의해 상기 삽입부(110)는 폭 방향으로 요홈된 형상을 가지게 된다.
상기 접촉편(200)은 바아 형상을 가지는 회동 바아(210)와 상기 회동 바아(210)의 끝단에 구비되어 유간(G) 내측면에 접하는 접촉 휠(220)을 포함한다. 상기 회동 바아(210)의 하단은 상기 하부 수평부(112) 양 측단에 회동 가능하게 각각 구비된다. 즉, 상기 접촉편(200)은 삽입부(110)의 연결부(113)에 의해 형성되는 요홈된 부분에 배치되고, 상기 접촉편(200)의 하단은 하부 수평부(112)의 양 측단에 각각 회동 가능하게 구비되며 이를 위해 상기 접촉편(200)의 하단은 하부 수평부(112) 양 측단에 핀 결합되어 회동 가능하게 구비될 수 있다.
상기 접촉 휠(220)과 회동 바아(210)의 구성에 의해 본 발명의 측정 장치(10)를 유간 내부에서 이동하면서 유간의 틈새를 측정할 수 있다.
상기 복귀 수단(500)은 상술된 바와 같이 접촉편(200)에 일 단이 고정되고 타 단은 상기 메인 바디(100)를 경유하여 외부로 연장되는 와이어(510)를 이용할 수 있다. 상기 와이어(510)는 1차적으로 회동 바아(210)에 고정되고 2차적으로 권취 롤러(530)에 권취된다. 또한, 상기 와이어(510)는 삽입부(110) 내부에 구비되는 가이드 롤러(520)를 경유하여 상기 권취 롤러(530)측으로 진행한다. 즉, 사용자가 상기 권취 롤러(530)를 특정 방향으로 회전하여 상기 권취 롤러(530)에 권취된 와이어(510)가 풀려나면 상기 가압 수단(400)에 의해 상기 회동 바아(210)가 유간(G) 내측면(G1,G2)으로 향한다. 반대로 상기 권취 롤러(530)를 반대 방향으로 회전하면 상기 와이어(510)가 권취 롤러(530) 측으로 이동하여 회동 바아(210)가 메인 바디(100)측으로 회동하여 복귀한다.
상기 와이어(510)는 한 쌍의 회동편(200)에 각각 고정되도록 한 쌍으로 구비될 수 있고 상기 한 쌍의 와이어(510)는 일 지점에서 합류하여 1줄로 권취 롤러(530)에 권취되는 것도 가능하다.
상기 권취 롤러(520)는 상술된 바와 같이 파지부(120)에 구비되고 사용자가 터치할 수 있도록 외부로 노출되며 이러한 구성은 널리 알려진 관계로 자세한 도시와 설명은 생략한다.
상기 각도 측정 수단(800)은 회동 바아(210)의 회전 각도를 측정하기 위한 것으로서 이를 위해 엔코더를 이용할 수 있다. 상기 엔코더는 회동 바아(210)가 접촉편(200)의 하부 수평부(112)에 핀 결합되는 부분에 구비될 수 있다. 한편, 상기 엔코더 등을 이용하는 각도 측정 수단 자체는 널리 알려진 것으로서 예를 들어 한국 공개 특허 제10-2010-0041024호, 한국 공개 특허 제10-2018-0038883호등에 기재되어 있어 이에 대한 자세한 설명과 도시는 생략한다.
상술한 각도 측정 수단(800)에 의해 유간의 틈새 거리를 측정하는 구성에 대해서는 따로이 설명한다.
본 발명의 유간 측정 장치(10)는 도 7 내지 도 16에 도시된 바와 같이 상기 접촉편(200)에 구비되는 발전부(300)와, 상기 메인 바디(100)에 구비되고 상기 발전부(300)에 의해 전원을 공급받는 발광부(700)를 더 포함한다. 즉, 본 발명의 유간 측정 장치(10)를 이동하면 상기 접촉편(200)의 접촉 휠(220)의 회전에 의해 발전부(300)에서 발전한다. 상기 발전된 전기에 의해 발광부(700)를 구동하여 바로강하면 야간이라도 보다 편리하게 사용할 수 있다.
한편, 상기 접촉편(200)의 접촉 휠(220)은 회동 바아(210) 양 측에 한 쌍으로 구비되고, 상기 회동 바아(210)의 일 부분에는 관통공(210-1)이 형성되어 회동 핀(230)이 상기 한 쌍의 접촉 휠(220)과 관통공(210-1)을 관통한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이 판체 형상의 회동 바아(210) 좌우측면에 원판 형상의 접촉 휠(220)이 각각 배치된다. 상기 접촉 휠(220)에도 관통공(220-1)이 형성된다. 상기 접촉 휠(220)의 관통공(220-1)과 회동 바아(210)의 관통공(210-1)에 회동 핀(230)이 삽입된다. 상기 회동 핀(230)에 의해 상기 접촉 휠(220)이 회동 바아(210)에 회동 가능하게 구비되며, 상기 회동 핀(230)은 외측에 반경 방향으로 돌출하는 가압부(231)를 더 포함한다.
한편, 상기 회동 핀(230)이 관통공(210-1) 내부에 안정적으로 회전할 수 있도록 베어링(BRG)을 포함할 수 있으며, 이러한 베어링(BRG)은 널리 알려진 구성인 관계로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
상기 발전부(300)는 상기 관통공(210-1) 내부에 설치되는 케이스(310)와 상기 케이스(310) 내부에 구비되고 가압부(231)에 접하는 수평부(330)와 상기 수평부(330) 양 측에 경사지게 배치되고 상기 케이스(310)에 설치되는 탄성 경사부(340)와 상기 수평부(330)의 저면에 형성되는 압전 소자 유닛(360)을 포함한다.
일반적으로 압전소자라 함은 외부에서 기계적 압력을 가할 경우 전기 분극에 의한 전위차로 기전력이 발생되고 반대로 전압을 가할 경우에는 변형이나 변형력이 발생되는 성질의 소자를 말한다. 본 발명은 이러한 특성을 가지는 압전소자를 이용하여 전기를 생산한다.
즉, 상기 회동 핀(230)의 회전에 의해 가압부(231)가 상기 수평부(330)를 하향 이동하고 이에 의해 탄성 경사부(340)가 변형된다. 상기 수평부(330)는 상기 변형되는 탄성 경사부(340) 사이에서 가압된다. 상기 수평부(330)에는 압전 소자 유닛(360)이 구비되어 있어 상기 수평부(330)의 가압에 의해 전기가 생산된다. 상기 압전 소자 유닛(360)은 상술된 바와 유사하고, 한국 등록 특허 제10-1426145호 등에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 중복되는 설명과 도시는 생략한다.
한편, 상기 압전 소자 유닛(360)은 널리 알려진 바와 같이 변형에 의해 전기를 생산하는 압전 소재층과 상기 압전 소재층에 부착되어 전원을 외부로 전달하는 전극층을 포함한다.
한편, 상술된 압전 소재층과 전극층 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 한국 등록 특허 제10-1426145호 등에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 중복되는 설명과 도시는 생략한다.
상기 수평부(330)와 탄성 경사부(340)는 상기 케이스(310) 내부에서 반경 방향으로 다수 층 적층된다. 상기 다수 층 적층된 수평부(330)는 한 쌍의 이동 바아(370)가 관통한다. 또한, 상기 이동 바아(370) 중 관통공(210-1) 방향 최상층에는 상기 가압부(231)와 접하는 접촉부(320)가 구비된다.
상기 가압부(231)에 의해 상기 접촉부(320)가 가압되어 상기 수평부(330)와 이동 바아(370)가 이동하고 상기 수평부(330)에 연동된 탄성 경사부(340)가 변형되어 전기를 생산한다.
한편, 상기 이동 바아(370)와 수평부(330)를 연동하기 위해 상기 이동 바아(370)가 관통하는 수평부(330)의 상면 및 저면에 각각 형성되어 상기 이동 바아(370)와 연동되는 연동판(380)을 구비한다. 즉, 상기 이동 바아(370)가 하강시 수평부(330)와 연동되도록 연동판(380)을 구비한다. 상기 연동판(380)은 도 7에 도시된 바와 같이 수평부(330)에 형성되는 관통공(도면 부호 없음)을 채우되 상기 이동 바아(370)를 파지하도록 형성된다. 이때, 상기 연동판(380)의 상하부는 상기 수평부(330) 상하부에 연장되도록 형성되어 상기 연동판(380)의 승하강시 상기 수평부(330)와 이동 바아(370)가 연동되도록 한다. 상기 연동판(380)은 탄성이 있는 재질을 이용하여 수평부(330)의 미세한 압축 또는 인장에 대응되도록 한다.
상기 이동 바아(370)와 접촉부(320)를 연동하기 위해 상기 접촉부(320)의 저면에 일체로 구비되고 수평 방향으로 배치되는 지지판(GP)을 포함한다. 상기 지지판(GP)의 저면에는 상기 한 쌍의 이동 바아(370)가 설치된다. 따라서, 상기 접촉부(320)의 하강에 의해 이동 바아(370)가 하강되고 결과적으로 상기 수평부(330)가 변형된다.
상기 다수 층 적층된 탄성 경사부(340) 사이에 수평 방향으로 구비되는 고정판(390)과 상기 고정판(390)과 탄성 경사부(340) 사이에 구비되는 탄성 수단(600)을 더 포함한다. 이때, 상기 고정판(390)의 양 측단은 상기 케이스(310) 내부에 삽입되어 고정된다. 이를 위해 상기 케이스(310) 내측면에 요홈부(311)를 형성하고 상기 요홈부(311)에 상기 고정판(390)의 양 측단이 삽입되도록 한다.
즉, 상술된 바와 같이 상기 탄성 경사부(340)가 하향 변형하면서 수평부(330)를 가압하여 전기를 생산한다. 이때, 상기 회동 핀(230)의 회전에 의해 ㄱ가압(231)가 가압 후 지나가면 상기 탄성 경사부(340)는 탄성에 의해 원래 위치로 복귀한다.
이때, 상기 탄성 경사부(340)의 안정적인 복귀를 위해 상기 다수 층 적층된탄성 경사부(340) 사이에 수평 방향으로 구비되는 고정판(390)과 상기 고정판(390)과 탄성 경사부(340) 사이에 구비되는 탄성 수단(600)을 더 포함한다. 상기 탄성 수단(600)은 널리 알려진 스프링 등을 이용하여 상기 탄성 경사부(340)를 상방향 가압한다. 이러한 구성에 의해 탄성 경사부(340)가 하향 변형 후 원래 위치로 원활하게 복귀할 수 있다.
상기 탄성 경사부(340)는 케이스(310) 내부에 설치되며, 상기 탄성 경사부(340)를 안정적으로 설치하기 위해 상기 탄성 경사부(340) 양 측단에 수평 방향으로 연장되는 수평 연장부(350)를 더 포함한다. 상기 수평 연장부(350)의 측단은 상기 케이스(310) 내부의 요홈부(311)에 삽입된다. 이러한 구성에 의해 탄성 경사부(340) 및 수평부(330)를 보다 안정적으로 케이스(310) 내부에 설치할 수 있다.
상기 이동 바아(370)는 상기 고정판(390)을 관통하게 되고, 상기 고정판(390)의 양 단은 케이스(331)의 홈에 각각 삽입되어 고정되며 변형되지 않는다. 이러한 고정판(390)에 탄성 수단(600)이 지지되어 상술된 바와 같이 탄성 경사부(340)가 원래 위치로 복귀하도록 한다.
한편, 상술한 압전 소자 유닛에 의해 발생된 전원은 전극층을 통해 외부로 인가되며 이를 위해 널리 알려진 배선을 이용할 수 있음은 물론이며 이는 널리 알려진 구성이 관계로 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
도 13 내지 도 16에 도시된 바와 같이 상기 탄성 수단(600)은 상기 이동 바아의 이동 방향으로 배치되는 한 쌍의 볼(B)과, 상기 한 쌍의 볼(B) 중 일 측의 볼(B)과 탄성 경사부(340) 사이에 설치되는 제1연결부(640)와, 상기 한 쌍의 볼(B) 중 타 측의 볼(B)과 고정판(390) 사이에 설치되는 제2연결부(690)를 포함한다. 상기 제1연결부(640)는 예를 들어 한 쌍의 볼(B) 중 도 10의 도면상 좌측에 배치된 볼(B)에 형성되어 탄성 경사부(340)에 연결되고, 제2연결부(690)는 도면상 우측에 배치된 볼(B)에 형성되어 고정판(390)에 연결된다.
상기 제1연결부(640)와 제2연결부(690)는 홀더(610)에 형성된다. 이러한 홀더(610)는 상기 볼(B)의 이동 방향 양 측(도 10에서 볼의 좌우측면)에 배치되어 상기 볼(B)의 양측에 부착된다.
또한, 상기 홀더(610) 중 볼(B) 사이 방향으로 돌출되고 일정 간격 이격되는 연결 바아(620)와, 상기 연결 바아(620) 사이에 구비되는 스프링부(630)를 포함한다. 도 10에 도시된 실시예의 경우 상기 연결 바아(620)는 홀더(610)에서 볼(B) 사이의 중앙 방향으로 돌출된다. 이때, 상기 홀더(610)는 원판 형상이고 상기 볼(B)에 접하는 부분은 특정 곡률로 요홈되어 상기 볼(B)이 밀착된다.
이러한 본 발명의 탄성 수단(600)에 의해 탄성 경사부(340)와 고정판(390) 사이에 발생하는 다양한 방향의 진동을 흡수할 수 있다. 즉, 상기 탄성 경사부(340)는 경사지게 배치된 상태에서 상향 방향 변형된다. 따라서 상기 탄성 경사부(340)에 의해 압축되는 탄성 수단(600)에는 수직 방향 만이 아니라 수평 방향의 힘도 가해진다. 본 발명의 탄성 수단(600)은 상기 스프링부(630)와 후술되는 제1절곡 스프링부(650) 및 제2절곡 스프링부(660)를 구비하여 이러한 다양한 스프링부에 의해 다양한 방향의 진동을 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명의 홀더(610) 사이에는 볼(B)을 관통하는 관통 바아(611)가 구비되어 상기 볼(B)은 약간의 각도로 회전할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 다양한 방향의 진동에 보다 안정적으로 대응할 수 있다.
제1절곡 스프링부(650) 및 제2절곡 스프링부(660)는 상기 볼(B) 사이 공간에 구비되고, 볼(B)의 폭 방향으로 일정 간격 이격되어 상호 대칭되는 형상을 가지도록 설치된다.
상기 제1절곡 스프링부(650)는 상기 볼(B)을 하향 관통하는 바아 형상의 제1관통부(650-A)와 상기 제1관통부(650-A)의 하단에서 수평 방향으로 절곡되는 제1수평부(651)와 상기 제1수평부(651)의 끝단에서 상방향으로 절곡되는 제1수직부(652)와 상기 제1수직부(652)의 상단부에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제2수평부(653)와 상기 제2수평부(653)의 끝단에서 하방향으로 절곡되는 제2수직부(654)와 상기 제2수직부(654)의 하단에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제3수평부(655)와 상기 제3수평부(655)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 상방향 절곡되는 제3수직부(656)와 상기 제3수직부(656)의 상단부에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제4수평부(657)와 상기 제4수평부(657)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 하방향으로 절곡되는 제4수직부(658)와 상기 제4수직부(658)의 하단에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제5수평부(659)와, 상기 제5수평부(659)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 상방향 절곡되고 인접하는 볼(B)을 상방향으로 관통하는 제2관통부(650-E)를 포함한다.
이때, 상기 제2절곡 스프링부(660)은 제1절곡 스프링(650)에 대해 상하 방향 대칭으로 형성된다.
한편, 상기 제1절곡 스프링부(650) 및 제2절곡 스프링부(660)가 보다 안정적으로 진동을 흡수하도록 상기 제1절곡 스프링부(650)의 하측에 설치되는 제1고정판(670)과 상기 제2절곡 스프링부(660)의 상측에 설치되는 제2고정판(680)을 더 포함한다.
상기 제1고정판(670)은 판체 형상의 제1고정판 본체(671)와 상기 제1고정판 본체(671)의 중앙에 길이 방향으로 길게 형성된 중앙 슬롯(672)와 상기 제1고정판 본체(671)의 양 측면에 요홈된 제1측면 슬롯(673) 및 제2측면 슬롯(674)을 포함한다. 이때, 상기 제1고정판(670)의 중앙 슬롯(672)에는 상기 제1절곡 스프링부(650)의 제3수평부(655)가 삽입되고, 상기 제1측면 슬롯(673)에는 상기 제1수직부(652)와 제1수평부(651)가 삽입되며, 상기 제2측면 슬롯(674)에는 상기 제4수직부(658)과 제5수평부(659)가 삽입된다.
상기 제2고정판(680)도 유사하게 판체 형상의 제2고정판 본체(681)와 상기 제2고정판 본체(681)의 중앙에 길이 방향으로 길게 형성된 중앙 슬롯(682)와 상기 제1고정판 본체(681)의 양 측면에 요홈된 제1측면 슬롯(683) 및 제2측면 슬롯(684)을 포함한다. 이때, 상기 제2고정판(680)의 중앙 슬롯(682)에는 상기 제2절곡 스프링부(660)의 제3수평부(665)가 삽입되고, 상기 제1측면 슬롯(683)에는 제1수직부(662)와 제1수평부(661)가 삽입되며, 상기 제2측면 슬롯(674)에는 제4수직부(668)과 제5수평부(669)가 삽입된다.
이상 설명된 본 발명의 유간 측정 장치(10)에 의해 전기를 생산하면서 유간을 측정할 수 있다. 이때, 도 17에 도시된 바와 같이 상기 발전부(300)와 발광부(700)는 제어부(CON)에 연결된다. 이러한 제어부(CON)에 의해 발전부(300)에서 발생한 전력을 이용하여 발광부(700)의 발광을 제어할 수 있다. 상기 발광부(700)는 널리 알려진 LED 등을 이용할 수 있다.
상기 제어부(CON)에는 배터리(BAT)가 연결되어 상기 발전부(300)에서 발전된 전력을 저장할 수 있다. 또한, 상기 각도 측정 수단(800)에 의해 측정된 각도를 이용하여 유간의 틈새 거리는 제어부(CON)에서 산출할 수 있으며, 산출된 틈새 거리는 널리 알려진 디스플레이부(180)에 디스플레이할 수 있으며, 음성 발생부(190)에 의해 사용자에게 음성으로 틈새거리를 알릴 수 있다. 상기 디스플레이부(180)와 음성 발생부(190)는 널리 알려진 일반적인 구성을 이용할 수 있고, 또한 메인 바디(100)의 파지부(120)에 상기 디스플레이부(180) 또는 음성 발생부(190)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 제어부(CON)에는 앞서 설명된 카메라 유닛(CA)의 구동부(M)(도 1참조)가 연결되어 제어된다. 즉, 상기 구동부(M)의 제어에 의해 프로브 유닛(140)의 밴딩 또는 신장이 가능하다.
이하 본 발명의 유간 측정 장치(10)를 이용하여 유간의 틈새 거리를 측정하는 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 유간 측정 장치(10)는 상술된 바와 같이 특정 간격(D2)으로 형성된 유간(G)을 측정하기 위해 상기 유간(G) 내부로 삽입되는 메인 바디(100)와, 상기 메인 바디(100) 양 측에 회동 가능하게 각각 구비되어 유간(G) 내측면에 접하는 접촉편(200)와, 상기 접촉편(200)의 회전 각도를 측정하는 각도 측정 수단(800)을 포함한다.
이러한 유간 측정 장치(10)의 메인 바디(100) 중 삽입부(110)를 유간(G) 내부에 삽입한다. 이후, 접촉편(200)이 일 지점을 중심으로 회동하여 유간(G) 내측면에 각각 접촉하도록 한다. 이를 위해 접촉편(200)의 하단부는 메인 바디(100) 중 삽입부(110)의 하부 수평부(112) 양 측단에 핀 결합에 의해 회동 가능하게 구비될 수 있다. 한편, 상기 유간 측정 장치(10)가 유간(G) 내부에 삽입될 때는 접촉편(200)이 메인 바디(100)의 삽입부(110)에 밀착된 상태를 유지하며 이를 위해 상술된 바와 같은 복귀 수단(500)에 의해 상기 접촉편(200)을 당겨 상기 접촉편(200)이 삽입부(110)에 밀착되도록 할 수 있다.
상기 삽입부(110)가 유간(G) 내부에 삽입된 후에는 상기 복귀 수단(500)의 권취 롤러(530)를 회전하여 와이어가 풀려나도록 하여 상기 가압 수단(400)에 의해 상기 접촉편(200)의 회동 바아(210) 상측이 유간(G)의 내측면(G1,G2)에 접촉된다.
상기 회동 바아(210)가 유간(G)의 내측면(G1,G2)에 접한 상태에서 상기 유간(G)의 간격(D2)은 아래의 수학식1에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
D2 = D1 + 2L5
L5 = L6sinθ + L4 + L1
단, D1은 메인 바디(100)의 연결부의 폭
L5는 상기 연결부의 측면 끝단에서 유간 내측면까지의 거리
L6는 회동 바아의 거리로서 회동 바아와 하부 수평부가 핀 결합되는 중심으로부터 회동 바아에 구비되는 접촉 휠의 중심까지의 거리
L4는 상기 회동 바아에 구비되는 접촉 휠의 중심으로부터 측정한 접촉 휠의 반경
θ는 회동 바아의 접촉 휠이 유간 내측면에 접할때 회동 바아와 연결부 사이의 예각
상술된 바와 같이 L6는 회동 바아(210)의 거리로서 회동 바아(210)와 하부 수평부(112)가 핀 결합되는 중심으로부터 회동 바아(210)에 구비되는 접촉 휠(220)의 중심까지의 거리로 정의된다. 이러한 L6는 회동 바아의 형상에 따라 이미 결정된 값이므로 알려진 값으로 볼 수 있다.
상기 L4는 상기 회동 바아(210)에 구비되는 접촉 휠(220)의 중심으로부터 측정한 접촉 휠의 반경으로서 이 역시 이미 결정된 값이므로 알려진 값으로 볼 수 있다.
상기 θ는 회동 바아의 접촉 휠이 유간 내측면에 접할때 회동 바아와 연결부 사이의 예각으로서 이는 상술된 각도 측정 수단(800)에 의해 측정될 수 있다.
상술된 수학식 1은 상기 제어부에 의해 연산되어 유간의 틈새를 산출할 수 있다.
이상 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 메인 바디 110 : 삽입부
111 : 상부 수평부 112 : 하부 수평부
113 : 연결부 120 : 파지부
130 : 접촉판 200 : 접촉편
210 : 회동 바아 220 : 접촉 휠
230 : 회동 핀 300 : 발전부
310 : 케이스 320 : 접촉부
330 : 수평부 340 : 탄성 경사부
350 : 수평 연장부 360 : 압전 소자 유닛
370 : 이동 바아 380 : 연동판
390 : 고정판 400 : 가압 수단
500 : 복귀 수단 600 : 탄성 수단
610 : 홀더 620 : 연결 바아
630 : 스프링부 640 : 제1연결부
650 : 제1절곡 스프링부 660 : 제2절곡 스프링부
690 : 제2연결부 700 : 발광부
800 : 각도 측정 수단

Claims (10)

  1. 특정 간격(D2)으로 형성된 유간(G)을 측정하고 내부를 확인하기 위한 장치로서,
    상기 유간(G) 내부로 삽입되는 메인 바디(100)와, 상기 메인 바디(100) 양 측에 회동 가능하게 각각 구비되어 유간(G) 내측면에 접하는 접촉편(200)과 상기 메인 바디(100)에 구비되어 유간(G) 내부를 촬영하는 카메라 유닛(CA)을 포함하고,
    상기 카메라 유닛(CA)은 상기 메인 바디(100)에 구비되고 유간(G) 내부에 투입되는 프로브 유닛(140)과, 상기 메인 바디(100)에 구비되고 상기 프로브 유닛(140)을 구동하는 구동부(M)를 포함하며,
    상기 프로브 유닛(140)은 구동부(M)에 의해 신장 또는 밴딩되는 프로브 본체(141)와, 상기 프로브 본체(141) 일 측에 설치되는 분기부(142)와, 상기 프로브 본체(141) 또 다른 일 측에 설치되는 제1카메라(144)와 상기 분기부(142) 일 측에 설치되는 제2카메라(143)를 포함하며,
    상기 유간 측정 장치는 상기 접촉편(200)에 구비되는 발전부(300)와, 상기 메인 바디(100)에 구비되고 상기 발전부(300)에 의해 전원을 공급받는 발광부(700)를 더 포함하고,
    상기 접촉편(200)의 접촉 휠(220)은 회동 바아(210) 양 측에 한 쌍으로 구비되고,
    상기 회동 바아(210)의 일 부분에는 관통공(210-1)이 형성되어 회동 핀(230)이 상기 한 쌍의 접촉 휠(220)과 관통공(210-1)을 관통하며,
    상기 회동 핀(230)은 외측에 반경 방향으로 돌출하는 가압부(231)를 더 포함하며,
    상기 발전부(300)는 상기 관통공(210-1) 내부에 설치되는 케이스(310)와 상기 케이스(310) 내부에 구비되고 가압부(231)에 접하는 수평부(330)와 상기 수평부(330) 양 측에 경사지게 배치되고 상기 케이스(310)에 설치되는 탄성 경사부(340)와 상기 수평부(330)의 저면에 형성되는 압전 소자 유닛(360)을 포함하는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브 유닛(140)은 상기 프로브 본체(141) 일 측 또는 분기부(142)에 설치되는 거리 측정 센서를 더 포함하는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유간 측정 장치는 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되어 상기 접촉편(200)을 유간(G) 내측면에 각각 접촉하게 하는 가압 수단(400)을 더 포함하고,
    상기 가압 수단(400)은 상기 메인 바디(100)와 접촉편(200) 사이에 구비되는 코일 스프링 또는 가스 스프링을 이용하는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접촉편(200)을 메인 바디(100) 측으로 복귀하게 하는 복귀 수단(500)과, 상기 접촉편(200)의 회전 각도를 측정하는 각도 측정 수단(800)을 더 포함하고,
    상기 메인 바디(100)는 상기 유간(G) 내부에 삽입되는 판체 형상의 삽입부(110)와, 상기 삽입부(110)의 끝단에 구비되고 유간(G)의 외측에 걸쳐져지는 접촉판(130)와, 상기 접촉판(130)에서 유간(G)의 외부 방향으로 연장되는 파지부(120)를 포함하고,
    상기 삽입부(110)는 유간(G)의 틈새 폭 방향으로 배치되고 유간(G)의 틈새 깊이 방향으로 일정 간격 이격되는 상부 수평부(111) 및 하부 수평부(112)와, 상기 상부 수평부(111) 및 하부 수평부(112)사이에 배치되는 연결부(113)를 포함하되, 상기 연결부(113)의 폭은 수평부(111,112)의 폭 보다 작게 형성되며,
    상기 접촉편(200)은 바아 형상을 가지는 회동 바아(210)와 상기 회동 바아(210)의 끝단에 구비되어 유간(G) 내측면에 접하는 접촉 휠(220)을 포함하고, 상기 회동 바아(210)의 하단은 상기 하부 수평부(112) 양 측단에 회동 가능하게 각각 구비되며,
    상기 각도 측정 수단(800)은 상기 접촉편(200)의 회동 바아(210) 하단에 구비되는 엔코더를 포함하며, 상기 엔코더는 상기 하부 수평부(112)의 핀 결합되는 부분에 구비되고,
    상기 복귀 수단(500)은 상기 접촉편(200)에 일 단이 고정되고, 타 단은 상기 메인 바디(100)를 경유하여 외부로 연장되는 와이어(510)와, 상기 파지부(120)에 구비되는 권취 롤러(530)와, 상기 삽입부(110) 내부에 구비되는 가이드 롤러(520)를 포함하여, 상기 권취 롤러(530)의 회전에 의해 와이어(510)가 권취 롤러(530) 방향으로 이동하여 회동 바아(210)가 메인 바디(100)측으로 복귀하는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수평부(330)와 탄성 경사부(340)는 상기 케이스(310) 내부에서 반경 방향으로 다수 층 적층되고,
    상기 다수 층 적층된 수평부(330)를 관통하는 한 쌍의 이동 바아(370)와, 상기 이동 바아(370) 중 관통공(210-1) 방향 최상층에 구비되는 접촉부(320)를 더 포함하여,
    상기 가압부(231)에 의해 상기 접촉부(320)가 가압되어 상기 수평부(330)와 이동 바아(370)가 이동하고 상기 수평부(330)에 연동된 탄성 경사부(340)가 변형되는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이동 바아(370)가 관통하는 수평부(330)의 상면 및 저면에 각각 형성되어 상기 이동 바아(370)와 연동되는 연동판(380)과,
    상기 다수 층 적층된 탄성 경사부(340) 사이에 수평 방향으로 구비되는 고정판(390)과 상기 고정판(390)과 탄성 경사부(340) 사이에 구비되는 탄성 수단(600)을 더 포함하고,
    상기 고정판(390)의 양 측단은 상기 케이스(310) 내부에 삽입되어 고정되는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탄성 수단(600)은 상기 이동 바아(370)의 이동 방향으로 배치되는 한 쌍의 볼(B)과, 상기 한 쌍의 볼(B) 중 일 측의 볼(B)과 탄성 경사부(340) 사이에 설치되는 제1연결부(640)와, 상기 한 쌍의 볼(B) 중 타 측의 볼(B)과 고정판(390) 사이에 설치되는 제2연결부(690)와, 상기 볼(B)의 이동 방향 양 측에 배치되어 상기 볼(B)의 양측에 부착되는 홀더(610)와, 상기 홀더(610) 중 볼(B) 사이 방향으로 돌출되고 일정 간격 이격되는 연결 바아(620)와, 상기 연결 바아(620) 사이에 구비되는 스프링부(630)를 포함하되,
    상기 제1연결부(640)와 제2연결부(690)는 상기 홀더(610)에 형성되고,
    상기 홀더(610)는 원판 형상이고 상기 볼(B)에 접하는 부분은 특정 곡률로 요홈되어 상기 볼(B)이 밀착되며,
    상기 볼(B) 사이 공간에 제1절곡 스프링부(650)와 제2절곡 스프링부(660)가 볼(B)의 폭 방향으로 일정 간격 이격되어 상호 대칭되는 형상을 가지도록 설치되며,
    상기 제1절곡 스프링부(650)는 상기 볼(B)을 하향 관통하는 바아 형상의 제1관통부(650-A)와 상기 제1관통부(650-A)의 하단에서 수평 방향으로 절곡되는 제1수평부(651)와 상기 제1수평부(651)의 끝단에서 상방향으로 절곡되는 제1수직부(652)와 상기 제1수직부(652)의 상단부에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제2수평부(653)와 상기 제2수평부(653)의 끝단에서 하방향으로 절곡되는 제2수직부(654)와 상기 제2수직부(654)의 하단에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제3수평부(655)와 상기 제3수평부(655)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 상방향 절곡되는 제3수직부(656)와 상기 제3수직부(656)의 상단부에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제4수평부(657)와 상기 제4수평부(657)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 하방향으로 절곡되는 제4수직부(658)와 상기 제4수직부(658)의 하단에서 인접하는 볼(B) 방향으로 수평 방향 절곡되는 제5수평부(659)와, 상기 제5수평부(659)의 인접하는 볼(B) 방향 끝단에서 상방향 절곡되고 인접하는 볼(B)을 상방향으로 관통하는 제2관통부(650-E)를 포함하고,
    상기 제2절곡 스프링부(660)은 제1절곡 스프링(650)에 대해 상하 방향 대칭으로 형성되며,
    상기 제1절곡 스프링부(650)의 하측에 설치되는 제1고정판(670)과 상기 제2절곡 스프링부(660)의 상측에 설치되는 제2고정판(680)을 더 포함하고,
    상기 제1고정판(670)은 판체 형상의 제1고정판 본체(671)와 상기 제1고정판 본체(671)의 중앙에 길이 방향으로 길게 형성된 중앙 슬롯(672)와 상기 제1고정판 본체(671)의 양 측면에 요홈된 제1측면 슬롯(673) 및 제2측면 슬롯(674)을 포함하고,
    상기 제1고정판(670)의 중앙 슬롯(672)에는 상기 제1절곡 스프링부(650)의 제3수평부(655)가 삽입되고, 상기 제1측면 슬롯(673)에는 상기 제1수직부(652)와 제1수평부(651)가 삽입되며, 상기 제2측면 슬롯(674)에는 상기 제4수직부(658)와 제5수평부(659)가 삽입되며,
    상기 제2고정판(680)은 판체 형상의 제2고정판 본체(681)와 상기 제2고정판 본체(681)의 중앙에 길이 방향으로 길게 형성된 중앙 슬롯(682)와 상기 제2고정판 본체(681)의 양 측면에 요홈된 제1측면 슬롯(683) 및 제2측면 슬롯(684)을 포함하는 카메라 유닛을 구비한 유간 측정 장치.
  10. 삭제
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