KR102130436B1 - 측량용 표척 충격 보호 시스템 - Google Patents

측량용 표척 충격 보호 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표척을 이용한 측지측량시 표척 주변에서 발생하는 외부 진동이나 충격으로부터 표척을 안전하게 보호하고 신속하면서도 정확하게 수직으로 설치하며 설치된 자리에서 레벨기가 위치한 방향으로 방향전환이 쉽고 간편하여 측량오차가 없으며 빠르고 정밀하게 측량하는 측량용 표척 충격 보호 시스템에 관한 것으로, 개방된 상단과 폐쇄된 하단을 가지는 기다란 통모양으로 형성되며 전면에 눈금이 표시된 하부척대와 새겨진 막대모양으로 형성되며 전면에 눈금이 표시된 상부척대를 구비하여 상부척대가 하부척대에 삽입되어 슬라이드 신축식으로 길이가 조절되는 표척; 하부척대의 하단에 결합되는 착탈완충회전결합부; 착탈완충회전결합부와 착탈 및 회전 가능하게 결합되며 표척이 지상기준점과 각 지점의 지표면에 수직으로 설치되도록 하는 표척수직유지착지대를 포함하는 특징이 있다.

Description

측량용 표척 충격 보호 시스템{System of preventing shock in staff geodetic surveying}
본 발명은 측지측량 기술 분야 중 측량용 표척 충격 보호 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는 표척을 이용한 측지측량시 표척 주변에서 발생하는 외부 진동이나 충격으로부터 표척을 안전하게 보호하고 신속하면서도 정확하게 수직으로 설치하며 설치된 자리에서 레벨기가 위치한 방향으로 방향전환이 쉽고 간편하여 측량오차가 없으며 빠르고 정밀하게 측량하는 측량용 표척 충격 보호 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 각종 토목설계나 건축설계 등을 위해서는 우선적으로 측지측량이 이루어져야 한다. 측지측량이란 해당 현장에서 수평거리와 고저차 및 방향을 직접 측정하여 각 측정점들 상호간의 위치를 수치값으로 결정하고 종이도면 또는 전자도면에 표시(기재)하는 현장 측설의 제반 활동을 말하는 것이다.
이러한 측지측량 가운데 수준(level) 측량은 표척과 레벨기를 이용하여 두 지점 간의 높이차를 구하는 측량으로 그 정확도는 2급 수준 측량의 경우(S 편도거리, 단위 km) 허용오차 범위는 0.3 밀리미터(mm) 이내로 규정하고 있을 정도로 세밀한 측량이 요구된다.
도 9 는 표척과 레벨기를 이용한 수준 측량 방법을 설명하는 도시도이고, 도 10 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 표척의 구성 상태 설명도 이다.
첨부된 상기 도면을 참조하여 상세히 설명하면 제1 단계; 표척수(標尺手)가 표척(1)을 고도를 알고 있는 지상기준점(a0)에 세우고(설치하고), 기계수(機械手)는 일정 거리 떨어진 제1관측점(b1)에서 레벨기(2)로 표척(1)에 표시된 눈금을 읽는다. 제2 단계; 표척수가 제1지점(a1)으로 이동하여 표척(1)을 세우고, 기계수가 레벨기(2)를 이용하여 제1지점(a1)의 표척에 표시된 눈금을 읽는다.
여기서 지상기준점(a0)과 제1지점(a1)에 각각 설치된 표척(1)으로부터 각각 읽은 눈금의 차이값과 지상기준점의 고도값을 이용하여 연산하므로 제1지점의 고도값을 구한다.
제3 단계; 기계수는 제1지점(a1) 뒤의 제2관측점(b2)으로 레벨기(2)를 이동시키고, 표척수가 표척(1)을 제자리(제1지점)에서 방향 전환시켜 표척(1)이 레벨기(2)를 바라보도록 하면 기계수가 제2관측점(b2)에서 레벨기(2)로 제1지점(a1)의 표척 눈금을 읽는다. 제4 단계; 표척수가 제2지점(a2)으로 이동하여 표척(1)을 설치하고(세우고), 기계수가 제2관측점(b2)에서 제2지점(a2)에 세워진 표척 눈금을 읽는다. 여기서 제2관측점(b2)에서 제1지점(a1)과 제2지점(a2)에 설치되고 각각 읽은 표척 눈금의 차이 값을 분석하여 제2지점(a2)의 고도를 구한다.
이와 같은 방법으로 표척(1)과 레벨기(2)를 계속 이동시키면서 각 지점의 표척(1)과 각 관측점에서의 레벨기(2) 방향을 전환시켜 표척 눈금을 읽는 과정을 목표지점까지 반복하여 각 지점의 고도를 구한다.
그러나 종래기술의 표척(1)은 도 7에 도시한 바와 같이, 복수개의 눈금막대(1a, 1b)를 슬라이드 신축식으로 길이조절 가능하도록 결합한 것으로, 측지측량 과정에서 표척수가 지면에 세우고 있는 표척(1)이 주변의 진동이나 충격을 받을 경우 일정 거리 떨어져 있는 레벨기(2)에서 표척(1)의 눈금을 읽는 과정에서 표척(1)이 흔들리게 되어 표척 눈금을 정확하게 읽을 수 없게 되고, 이에 따라 측량 오차가 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한 종래의 표척(1)은 제3 단계에서 표척수가 표척(1)의 방향을 전환하는 경우 표척을 지면에서 들어 올려 표척의 방향을 전환한 다음 다시 표척(1)을 원래의 자리에 내려놓아야 하는데 이때 표척수가 표척(1)을 원래의 자리에 정확하게 내려놓지 못하는 경우가 빈번히 발생하게 되며, 이에 따라 측량 오차가 발생하게 되는 문제점이 있다.
특히, 표척을 설치하는 위치가 비탈진 경사지인 경우 표척의 수직 상태 유지가 어렵고, 표척이 수직상태를 유지하지 못하는 경우는 측량 오차가 발생되며 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.
따라서 비탈진 경사지에서 표척의 수직상태를 신속하게 유지하면서 표척의 방향전환이 간편하고 쉬운 기술의 개발 필요가 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1073942호(2011.10.10.) “수준 측량용 표척” 대한민국 특허 등록번호 제10-1208592(2012.11.29.) “수준 측량용 스타프 하부고정장치” 대한민국 특허 등록번호 제10-1227188호(2013.01.22.) “측지측량데이터의 오차발생을 최소화하는 수준측량시스템” 대한민국 특허 등록번호 제10-1233719호(2013.02.08.) “측지측량에서 영상정보 취득을 이용한 국가수준기준점 측량장치”
상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명은 측지측량용 표척의 주변에서 발생하는 진동, 충격 등으로부터 표척을 보호하는 측량용 표척 충격 보호 시스템을 제공하는 것이 그 목적이다.
또한, 본 발명은 레벨기의 위치이동에 의하여 레벨기가 표척 눈금을 읽을 수 있도록 표척 방향을 전환하는 경우 표척을 들어 올렸다가 내리는 동작을 하지 않고서도 제자리에서 방향전환이 용이한 측량용 표척 충격 보호 시스템을 제공하는 것이 그 목적이다.
한편, 본 발명은 경사지 또는 불규칙하여 평탄하지 아니한 장소에서도 표척을 신속하며 정확하게 수직으로 설치하는 측량용 표척 충격 보호 시스템을 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하고 문제점을 해소하기 위하여 안출한 본 발명의 측량용 표척 충격 보호 시스템은
개방된 상단과 폐쇄된 하단을 가지는 기다란 통모양으로 형성되며 전면에 눈금(12)이 표시된 하부척대(11)와 새겨진 막대모양으로 형성되며 전면에 눈금(14)이 표시된 상부척대(13)를 구비하여 상부척대가 하부척대에 삽입되어 슬라이드 신축식으로 길이가 조절되는 표척(10); 상기 하부척대(11)의 하단에 결합되는 착탈완충회전결합부(20); 및 상기 착탈완충회전결합부(20)와 착탈 및 회전 가능하게 결합되며 상기 표척(10)이 지상기준점과 각 지점의 지표면에 수직으로 설치되도록 하는 표척수직유지착지대(100); 를 포함하되, 상기 착탈완충회전결합부(20)는 복수개의 나사공(242)이 형성된 결합편(241)과, 결합편(241)에 일체로 형성되어 외주면에 링홈(221)이 형성된 베어링 수용부(244)를 구비하며, 상기 나사공(242)을 관통하는 고정나사(243)를 상기 하부척대(11)의 하면에 형성된 나사공(15)에 체결하는 것에 의하여 하부척대(11)의 하단에 고정되는 베어링 하우징(240); 상기 베어링 수용부(244) 내주면에 아웃레이스가 압입되는 베어링(250); 상기 베어링(250)의 인너레이스에 압입되며 하단부에 스프링 지지부(261)가 형성된 회전축(260); 상기 회전축(260)의 스프링 지지부(261)에 상단이 상대 회전 가능하게 지지되는 완충스프링(270); 상기 베어링 수용부(244)를 수용하며 내주면에 상기 링홈(221)에 대응하는 링홈(222)이 형성되고, 하면에 관통공(272)이 형성된 하우징(280); 상기 완충스프링(270)의 하단부분에 고정 상태로 결합 설치되고 상기 관통공(272)을 관통하여 하우징(280)의 하측 외부로 노출되고 그 하단면 중앙부분에 안착공(293)이 형성된 결합부(290); 상기 하우징(280) 내에 주입되는 오일(201); 상기 하우징(280)의 주벽에 관통 설치되는 원통형 니플본체(211)와, 상기 니플본체(211)의 외측단부에 삽입되는 개폐볼(212) 및 상기 니플본체(211)의 내부에 삽입되어 상기 개폐볼(212)을 니플본체(211)의 외측단부로 탄성지지하는 니플스프링(213)이 구비된 주유용 니플(210); 및 상기 베어링 수용부(244)의 외주면에 형성된 링홈(221)과 상기 하우징(280)의 내주면에 형성된 링홈(222)에 삽입되어 상기 하우징(280)과 베어링 수용부(244)가 상대적으로 회전 가능하게 연결되도록 하는 링(220); 을 포함하여 이루어지고, 상기 표척수직유지착지대(100)는 원반 형상의 중앙지지대(111)와 상기 중앙지지대(111)의 외주면에서 등각도 간격을 두고 방사상으로 연장되는 복수개(도면에서는 3개)의 지지암(112)과 상기 지지암(112)의 선단부에 상하로 관통 형성된 착지봉 승강안내공(113)이 구비된 착지베이스(110); 상기 착지봉 승강안내공(113)에 각각 승강 가능하게 삽입 안내되며 외주면에 형성된 수나사부(121)와 외주면에 길이방향으로 형성된 키홈(122)과 하단에 형성된 착지부(123)가 구비된 복수개의 착지봉(120); 상기 지지암(112)의 상면에 각각 장착되는 구동모터(130); 상기 지지암(112)의 선단부 상면에 장착되며 하우징 본체(142)와 하우징 커버(143)로 이루어지는 감속기 하우징(141)과 상기 감속기 하우징(141)의 내부에 각각 회전 가능하게 설치되며 상기 구동모터(130)의 모터축(131)의 하단에 고정 결합되는 입력기어(144)와 상기 착지봉 승강안내공(113)과 동축을 이루며 상기 착지봉(120)의 수나사부(121)와 나사결합되는 나사공(148)을 가지는 출력기어(147)와 상기 입력기어(144)에 맞물리는 중간기어(145)와 상기 중간기어(145)와 동축으로 고정되어 상기 출력기어(147)에 맞물리는 중간기어(146)가 구비된 감속기(140); 상기 감속기(140)의 상면에 고정 설치되며 상기 착지봉(120)이 삽입 안내되는 안내공(151)과 상기 안내공(151)의 내주면에 상기 키홈(122)에 대응하는 키홈(152)과 상기 키홈(122, 152) 사이에 끼워지는 키(153)가 구비된 착지봉 안내구(150); 상기 착지베이스(110)의 하면에 장착되어 상기 구동모터(130)에 전원을 공급하기 위한 배터리(B)가 수납되는 배터리홀더(160); 상기 착지베이스(110)에 장착되어 상기 배터리(B)의 전원을 온오프하는 전원스위치(170); 상기 지지암(112)의 하면에 부착되며 상면에 센서볼 안내홈(182)이 형성된 센서볼 안내편(181)과 상기 센서볼 안내홈(182)에 삽입되는 센서볼(183)과 상기 센서볼 안내편(181)의 바깥쪽 단부 하면에 부착되어 상기 센서볼(183)의 위치를 감지하는 센서(184)가 구비된 감지수단(180); 및 상기 중앙지지대(111)의 상면 중심부에 결합되어 상기 착탈완충회전결합부(20)의 안착공(293)에 삽입되며 횡단면이 원형인 표척결합봉(191)이 구비된 표척마운트(190); 를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 측지측량용 표척의 주변에서 발생하는 진동, 충격 등으로부터 표척을 보호하여 레벨기에서 표척 눈금을 정확하게 읽는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 레벨기가 측량의 계속진행을 위하여 측량위치를 이동하고 표척 눈금을 읽고자 하는 경우 표척을 제자리에서 돌리는 것으로 방향 전환되며 표척의 물리적 위치 이동이 발생하지 않으므로 인한 측량오차를 확실하게 배제하여 측량값의 신뢰성을 높이는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 경사지 또는 불규칙하여 평탄하지 아니한 장소에서도 표척수직유지착지대를 지면에 착지시킨 상태에서 표척을 결합하는 것만으로 표척을 수직으로 설치하는 장점이 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 상측방 사시도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 저측방 사시도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 상측방 분해 사시도,
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 저측방 분해 사시도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 주요부에 대한 부분 종단 정면도,
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템을 구성하는 착지대가 경사지에 착지된 초기 상태 설명 종단 정면도,
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템을 구성하는 착지대가 경사지에서 수평 유지 상태 설명 종단 정면도,
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템이 경사지에 설치되어 수평 유지와 완충 상태 설명 종단 정면도,
도 9 는 표척과 레벨기를 이용한 수준 측량 방법을 설명하는 도시도,
그리고
도 10 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 표척의 구성 상태 설명도 이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 상측방 사시도 이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 저측방 사시도 이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 상측방 분해 사시도 이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 구성을 설명하는 정면 저측방 분해 사시도 이고, 도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템 주요부에 대한 부분 종단 정면도 이고, 도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템을 구성하는 착지대가 경사지에 착지된 초기 상태 설명 종단 정면도 이고, 도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템을 구성하는 착지대가 경사지에서 수평 유지 상태 설명 종단 정면도 이고, 도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 측량용 표척 충격 보호 시스템이 경사지에 설치되어 수평 유지와 완충 상태 설명 종단 정면도 이다.
이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 일 실시 예에 의한 측량용 표척 충격 보호 시스템을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 측량용 표척 충격 보호 시스템(1000)은 하부척대(11)와 상부척대(13)로 이루어지는 표척(10), 표척(10)의 하부척대(11) 하단에 결합되는 착탈완충회전결합부(20), 착탈완충회전결합부(20)와 착탈 및 회전 가능하게 결합되며 경사지, 요철지가 포함되는 지상기준점에서 자동으로 수평을 유지하므로 표척(10)이 지표면에 수직선으로 설치와 유지되도록 하는 표척수직유지착지대(100)를 포함하여 구성된다.
표척(10)은 도 1 내지 도 5 의 도시와 같이 슬라이드 신축식이며 길이조절이 가능하도록 결합되는 하부척대(11)와 상부척대(13)로 이루어지고 또한, 일반적으로 알려진 표척(10) 구성이 포함될 수 있다.
하부척대(11)는 상측에 위치하는 상부척대(13)를 내부에 슬라이딩 방식으로 수용하는 구성이므로 하부척대(11)가 상부척대(13)보다 굵게 형성된다.
하부척대(11)와 상부척대(13)는 기계수가 레벨기로 읽을 수 있도록 해당 눈금(12, 14)과 해당 치수가 각각 일면에 표시 또는 새겨져 있다. 경우에 따라서는 해당 눈금(12, 14)과 해당 치수가 표시되지 않고 매우 다양한 도형이 일정한 간격으로 표시될 수 있다.
하부척대(11)는 개방된 상단과 폐쇄된 하단을 가지는 기다란 통모양으로 형성되며, 상부척대(13)는 양쪽 단면이 모두 폐쇄된 막대모양으로 형성되어 상부척대(13)가 하부척대(11)의 내부에 삽입되고 슬라이드 신축식으로 길이조절이 가능하게 구성된다.
착탈완충회전결합부(20)는 도 3 내지 도 5 의 도시와 같이 표척(10)의 하부척대(11)에 고정나사(243)로 결합되는 결합편(241), 외주면에 링홈(221)이 형성된 베어링 수용부(244)가 일체로 형성된 베어링 하우징(240)과; 베어링 수용부(244) 내주면에 아웃레이스가 압입되는 베어링(250)과; 베어링(250)의 인너레이스에 압입되며 하단부에 스프링 지지부(261)가 형성된 회전축(260)과; 회전축(260)의 스프링 지지부(261)에 상단이 상대 회전 가능하게 지지되는 완충스프링(270)과; 베어링 수용부(244)를 수용하며 내주면에 링홈(221)에 대응하는 링홈(222)이 형성되고, 하면에 관통공(272)이 형성된 하우징(280)과; 완충스프링(270)의 하단부분과 고정 상태로 결합 설치되고 원통형상을 하는 스프링 지지부(291), 스프링 지지부(291)의 지름 값보다 큰 지름값의 원통형상을 하고 스프링지지부(291)의 하단면과 그 상단면이 동심축 결합상태로 형성되고 그 하단부 일부분이 관통공(272)을 관통하여 하우징(280)의 하측 외부로 노출되고 그 하단면 중앙부분에 안착공(293)이 형성된 결합부(290)와; 하우징(280) 내에 주입되는 오일(201)과; 하우징(280)의 주벽에 관통 설치되는 원통형 니플본체(211), 니플본체(211)의 외측단부에 삽입되고 삽입 후 외부로 이탈되지 않도록 설치되는 개폐볼(212) 및 니플본체(211)의 내부에 삽입되어 개폐볼(212)을 니플본체(211)의 외측단부로 탄성지지하는 니플스프링(213)이 구비된 주유용 니플(210); 베어링 수용부(244)의 외주면에 형성된 링홈(221)과 하우징(280)의 내주면에 형성된 링홈(222)에 삽입되어 하우징(280)과 베어링 수용부(244)가 상대적으로 회전 가능하게 연결되도록 하는 링(220);을 포함하여 구성된다.
결합편(241)에는 고정나사(243)가 관통되는 2 개 이상의 복수개(도면에서는 4개, 필요에 의하여 더 가감할 수 있다.)의 나사공(242)이 형성되며, 하부척대(11)의 저면에는 고정나사(243)가 체결되는 나사공(15)이 대응 형상과 대응 숫자의 상태로 형성된다.
표척수직유지착지대(100)는 중앙지지대(111)와 상기 중앙지지대(111)의 외주면에서 등각도 간격을 두고 방사상으로 연장되는 복수개(도면에서는 3개)의 지지암(112)과, 지지암(112)의 선단부에 상하로 관통 형성된 착지봉 승강안내공(113)이 구비된 착지베이스(110)와; 착지봉 승강안내공(113)에 각각 승강 가능하게 삽입 안내되며 외주면에 형성된 수나사부(121)와, 외주면에 길이방향으로 형성된 키홈(122)과, 하단에 형성된 착지부(123)가 구비된 복수개의 착지봉(120)과; 지지암(112)의 상면에 각각 장착되는 구동모터(130)와; 지지암(112)의 선단부 상면에 장착되며 하우징 본체(142)와 하우징 커버(143)로 이루어지는 감속기 하우징(141)과, 감속기 하우징(141)의 내부에 각각 회전 가능하게 설치되며 구동모터(130)의 모터축(131)의 하단에 고정 결합되는 입력기어(144)와, 착지봉 승강안내공(113)과 동축을 이루며 착지봉(120)의 수나사부(121)와 나사결합되는 나사공(148)을 가지는 출력기어(147)와, 입력기어(144)에 맞물리는 중간기어(145)와, 중간기어(145)에 동축으로 고정되어 출력기어(147)에 맞물리는 중간기어(146)가 구비된 감속기(140)와; 감속기(140)의 상면에 고정 설치되며 착지봉(120)이 삽입 안내되는 안내공(151)과, 안내공(151)의 내주면에 키홈(122)에 대응하는 키홈(152)과, 키홈(122, 152) 사이에 끼워지는 키(153)가 구비된 착지봉 안내구(150)와; 착지베이스(110)의 하면에 장착되어 구동모터(130)에 전원을 공급하기 위한 배터리(B)가 수납되는 배터리홀더(160)와; 착지베이스(110)에 장착되어 배터리(B)의 전원을 온오프하는 전원스위치(170)와; 지지암(112)의 하면에 부착되며 상면에 센서볼 안내홈(182)이 형성된 센서볼 안내편(181)과, 센서볼 안내홈(182)에 삽입되는 센서볼(183)과, 센서볼 안내편(181)의 바깥쪽 단부 하면에 부착되어 센서볼(183)의 위치를 감지하는 센서(184)가 구비된 감지수단(180)과; 중앙지지대(111)의 상면 중심부에 결합되어 착탈완충회전결합부(20)의 안착공(293)에 삽입되며 횡단면이 원형인 표척결합봉(191)이 구비된 표척마운트(190)를 포함하여 구성된다.
착지베이스(110)를 구성하는 중앙지지대(111)와 지지암(112)은 비자성(非磁性) 금속재질에 의하여 일체로 형성하는 것이 바람직하다. 이는 착지베이스(110)를 자성 금속재질로 형성하는 경우 감지수단(180)을 구성하는 센서(184)가 센서볼(183)을 감지하는 데에 지장을 주지 않도록 하기 위함이다.
구동모터(130)는 감속기(140)의 하우징 커버(143) 상에 장착하는 것으로 스크루 또는 볼트를 사용하는 통상적인 모터의 장착 방식에 의하여 장착할 수 있으며, 도면에서는 이에 대한 구체적인 도시는 생략하기로 한다.
하우징 본체(142)와 하우징 커버(143)에는 착지봉(120)이 관통하는 착지봉 관통공(142a, 143a)이 형성된다.
감속기(140)는 착지베이스(110)의 지지암(112) 상면에 고정되는 것으로 스크루 또는 볼트를 사용하는 통상적인 고정 방식에 의하여 고정할 수 있으며, 도면에서는 이에 대한 구체적인 도시는 생략하기로 한다.
또한, 하우징 본체(142)와 하우징 커버(143)는 스크루를 사용하는 통상적인 방식에 의하여 결합할 수 있으며, 도면에서는 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
착지봉 안내구(150)는 감속기 하우징(141)의 하우징 커버(143)의 상면에 고정되는 것으로 통상적인 스크루를 이용한 고정 방식으로 고정할 수 있으며, 도면에서는 이에 대한 구체적인 도시는 생략하기로 한다.
배터리홀더(160)는 통상적인 배터리홀더와 마찬가지로 플러스(+) 단자(162)와 마이너스(-) 단자(163)를 가지는 배터리수납부(161)와, 배터리수납부(161)를 복개하는 덮개판(164)을 포함하여 구성되며, 배터리수납부(161)를 밑에서 위로 관통하여 착지베이스(110)의 중앙지지대(111)의 하면에 체결되는 고정나사(165)에 의하여 중앙지지대(111)에 고정할 수 있다.
전원스위치(170)는 스위치 본체(171)와 스위치 본체(171)의 양측에서 연장되는 고정편(172) 및 스위치 놉(173)을 구비한 것으로, 구동모터(130)와 배터리홀더(160)와 감지수단(180)의 센서(184)와 전기적으로 연결되는 것으로, 착지베이스(110)의 중앙지지대(111) 또는 지지암(112)의 상면에 고정할 수 있으며, 전원스위치(170)의 고정편(172)을 위에서 밑으로 관통하는 스크루(174)를 중앙지지대(111) 또는 지지암(112)에 체결하는 것에 의하여 착지베이스(110)에 장착할 수 있다.
감지수단(180)의 센서볼 안내편(181)은 센서(184)의 감지 작동에 영향을 미치지 않도록 하기 위하여 비자성 금속재질이나 합성수지 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
센서볼(183)은 영구자석으로 하고 센서(184)는 영구자석에 대응하는 자성제로 된 단자를 가지는 스위치를 사용할 수 있다.
감지수단(180)의 센서볼 안내편(181)은 스크루를 사용하는 통상적인 고정 방식에 의하여 지지암(112)의 하면에 부착할 수 있다.
표척마운트(190)는 표척결합봉(191)의 하단에서 일체로 확장 형성되는 플랜지부(192)를 위에서 밑으로 관통하는 스크루(193)를 중앙지지대(111)의 상면에 체결하는 것에 의하여 착지베이스(110)에 결합할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 측량용 표척 충격 보호 시스템(1000)의 작용을 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
표척수가 표척(10)의 하단에 결합된 착탈완충회전결합부(20)를 표척수직유지착지대(100)의 표척마운트(190)로부터 분리하고 표척수직유지착지대(100)의 착지봉(120) 하단을 본 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한 바와 같이 지상기준점(a0), 제1지점(a1), 제2지점(a2), 제3지점(a3) 등등의 지면에 각각 또는 이동시켜 착지시키고, 표척수직유지착지대(100)의 표척마운트(190)에 표척(10)의 안착공(293)을 결합하여 설치한 상태에서 기계수가 레벨기 등의 측량기기를 이용하여 표척(10)의 눈금(12, 14)을 읽어 측지측량하는 데에 사용하게 된다.
표척수직유지착지대(100)를 지면에 착지함에 있어서는 전원스위치(170)의 스위치 놉(173)을 오프 위치로 조작하여 배터리(B)의 전원을 오프로 한 상태에서 복수개의 착지봉(120)이 지면에 착지되도록 한다. 이때 지면이 경사진 경우에는 착지봉(120)이 수직을 이루지 못하고 착지베이스(110)가 수평을 이루지 못하며 표척마운트(190)의 표척결합봉(191)이 지표면과의 수직을 이루지 못한 상태로 된다(도 6 참조).
또한, 이때 감지수단(180)을 구성하는 센서볼 안내편(181)도 착지베이스(110)의 지지암(112)과 동일한 경사 각도를 이루게 된다.
이에 따라 센서볼 안내편(181)의 센서볼 안내홈(182)에 삽입되어 있는 센서볼(183)은 센서볼 안내편(181)의 경사 각도에 따라 낮은 위치로 굴러 내려가게 된다(도 6 참조).
이 상태에서 전원스위치(170)의 스위치 놉(173)을 온 위치로 조작하여 배터리(B)의 전원을 온으로 하면, 낮은 위치로 굴러 내려간 센서볼(183)에 대응하는 센서(184)가 센서볼(183)을 감지하게 되고, 이에 따라 이에 대응하는 구동모터(130)에 전원이 공급되어 모터축(131)이 회전하게 되고, 모터축(131)에 고정된 입력기어(144)가 회전하며 입력기어(144)에 맞물려 있는 중간기어(145)와 중간기어(145)에 동축으로 고정된 중간기어(146)가 회전하게 되며 중간기어(146)에 맞물려 있는 출력기어(147)가 회전하게 되며, 이 과정에서 기어비에 의하여 감속이 이루어진다.
이 과정에서 출력기어(147)에 구비된 나사공(148)에 착지봉(120)의 수나사부(121)가 나사 결합되어 있으므로 나사공(148)과 수나사부(121)의 나사 작용에 의하여 착지봉(120)이 하강하게 된다.
이때, 착지봉(120)은 착지봉 안내구(150)의 안내공(151)에 삽입 안내됨과 아울러 착지봉(120)에 구비된 키홈(122)과 착지봉 안내구(150)의 안내공(151)의 내주면에 형성된 키홈(152)에는 키(153)가 삽입되어 있으므로 착지봉(120)은 회전하지 않고 하강하게 된다.
착지봉(120)이 하강함에 따라 낮은 쪽에 위치하고 있는 지지암(112)과 센서볼 안내편(181)의 바깥쪽 단부가 들려 올라가게 되고, 결과적으로 착지베이스(110)와 센서볼 안내편(181)이 수평을 이루게 되며, 착지봉(120)과 표척결합봉(191)이 수직을 이루게 된다.
이 상태가 되면 센서볼(183)이 센서볼 안내홈(182)의 중간 위치로 이동하게 되고, 센서(184)는 센서볼(183)을 감지하지 못하는 상태가 되므로 구동모터(130)에 대한 전원이 차단되고, 결과적으로 구동모터(130)가 정지하게 되어 착지봉(120)의 하강이 멈추게 된다(도 7 참조).
일단 구동모터(130)가 정지하게 되면, 전원스위치(170)를 오프로 할 수 있으나 외부의 충격이나 진동에 의하여 착지베이스(110)가 경사지게 되거나 착지봉(120)이 수직을 이루지 못하게 되는 경우 상술한 동작이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 전원스위치(170)는 온으로 유지해 두는 것이 바람직하다.
이 상태에서 표척결합봉(191)에 표척(10)의 하단에 결합된 착탈완충회전결합부(20)의 안착공(293)을 끼우면, 표척(10)이 자동적으로 지표면과 수직을 이루게 된다(도 8 참조).
따라서 표척(10)을 수직으로 유지하기 위한 별도의 작업을 하지 않아도 되므로 측지측량 작업을 신속하게 진행할 수 있게 된다.
한편, 표척수는 착탈완충회전결합부(20)가 설치된 표척(10)을 손으로 잡고 지상기준점(a0), 제1지점(a1), 제2지점(a2), 제3지점(a3) 등의 지면(지표면)에 각각 설치된 표척수직유지착지대(100)와 결합시킨 상태에서 기계수가 레벨기를 이용하여 표척(10)의 눈금(12, 14)을 읽어 측지측량한다.
이 과정에서 결합부(290)는 그 상단의 스프링 지지부(291)가 완충스프링(270)의 하단에 고정 지지되어 있고, 완충스프링(270)은 표척(10)의 하단에 고정된 베어링 하우징(240)의 베어링 수용부(244)에 압입된 베어링(250)의 인너레이스에 압입된 회전축(260)의 하단에 형성된 스프링 지지부(261)에 지지되어 있으므로 표척의 주변에서 발생하는 진동이나 충격이 결합부(290)에 가해지더라도 완충스프링(270)에 의하여 완충되어 주변의 진동이나 충격이 표척(10)에 전달되지 않게 되어 기계수가 레벨기를 통하여 표척(10)의 눈금(12, 14)을 정확하게 읽을 수 있게 된다.
여기서 발명의 사상과 설명 그리고 이해를 쉽게하기 위하여 발생된 진동, 충격 등은 기계수가 레벨기를 이용하여 표척(10)의 눈금(12, 14)을 충분히 읽을 수 있는 정도인 것으로 설명한다.
또한, 베어링 수용부(244), 회전축(260), 완충스프링(270)을 수용하는 하우징(280)의 내부에는 주유용니플(210)을 통하여 오일(201)이 주입되어 있으므로 주변으로부터 발생되거나 가해지는 진동, 충격 등을 결합부(290)에서 보다 더욱 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.
한편, 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한 바와 같이, 기계수는 제1 지점(a1) 뒤의 제2 관측점(b2)으로 이동하고, 표척수가 표척(10)을 제자리(제1 지점)에서 방향 전환시켜 표척(10)의 눈금(12, 14)이 표시된 면이 레벨기를 바라보도록 회전시키면 기계수가 제2 관측점(b2)에서 레벨기로 제1지점(a1)의 표척 눈금을 읽는 제3단계에서, 표척수가 표척을 제자리에서 방향을 전환하는 경우, 표척을 들어 올렸다가 다시 제자리에 내려놓을 필요 없이 결합부(290)를 제1지점의 지면에 설치된 표척수직유지착지대(100)에 결합시킨 상태에서 표척(10)을 돌리는 것에 의하여 표척(10)의 방향을 전환시킬 수 있으므로 표척(10)의 위치가 변동됨에 따른 측량 오차를 확실하게 배제할 수 있게 된다.
즉, 표척(10)의 하단에는 베어링 하우징(240)이 고정되고, 베어링 하우징(240)의 베어링 수용부(244)에는 베어링(250)의 아웃레이스가 압입되어 있으며, 베어링(250)의 인너레이스에는 회전축(260)이 압입되어 있고, 회전축(260)에는 완충스프링(270)의 상단이 상대 회전 가능하게 지지되어 있으며, 완충스프링(270)의 하단은 하우징(280)에 관통된 상태로 구비된 결합부(290)에 상대 회전 가능하게 지지되어 있고, 베어링 수용부(244)와 하우징(280)은 링(220)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있으므로 결합부(290)를 표척수직유지착지대(100)에 결합시킨 상태에서도 표척(10)을 수평 회전시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 하우징(280)의 외주면에는 니플본체(211)와 개폐볼(212) 및 니플스프링(213)으로 구성된 주유용 니플(210)이 구비되어 있으므로 하우징(280)의 내부에 주입된 오일(201)을 보충할 수 있다.
한편, 착탈완충회전결합부(20)의 안착공(293)과 표척수직유지착지대(100)를 구성하는 표척마운트(190)의 표척결합봉(191)이 원형 횡단면으로 구성되어 있으므로 표척(10)의 방향을 전환하는 경우 표척(10)에 결합된 표척수직유지착지대(100) 전체를 들어 올렸다가 다시 착지시켜 설치하지 않고, 표척결합봉(191)과 안착공(293)을 중심으로 하여 표척(10)을 회전시키는 것만으로 신속 간편하면서도 위치 변동 없이 표척의 방향을 전환시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 표척 11 : 하부척대
13 : 상부척대 20 : 착탈완충회전결합부
23 : 결합홀 100 : 표척수직유지착지대
110 : 착지베이스 111 : 중앙지지대
112 : 지지암 113 : 착지봉승강안내공
120 : 착지봉 121 : 수나사부
122 : 키홈 130 : 구동모터
131 : 모터축 140 : 감속기
142 : 하우징본체 142a : 착지봉관통공
143 : 하우징커버 143a : 착지봉관통공
144 : 입력기어 145 : 중간기어
146 : 중간기어 148 : 나사공
150 : 착지봉 안내구 160 : 배터리 홀더
170 : 전원스위치 180 : 감지센서
181 : 센서볼안내편 182 : 센서볼안내홈
183 : 센서볼 190 : 표척마운트
191 : 표척결합봉 201 : 오일
210 : 주유용 니플 220 : 링
240 : 베어링 하우징 244 : 베어링 수용부
250 : 베어링 260 : 회전축
270 : 완충스프링 280 : 하우징
290 : 결합부 293 : 안착공
1000 : 측량용 표척 충격 보호 시스템

Claims (1)

  1. 개방된 상단과 폐쇄된 하단을 가지는 기다란 통모양으로 형성되며 전면에 눈금(12)이 표시된 하부척대(11)와 새겨진 막대모양으로 형성되며 전면에 눈금(14)이 표시된 상부척대(13)를 구비하여 상부척대가 하부척대에 삽입되어 슬라이드 신축식으로 길이가 조절되는 표척(10);
    상기 하부척대(11)의 하단에 결합되는 착탈완충회전결합부(20); 및
    상기 착탈완충회전결합부(20)와 착탈 및 회전 가능하게 결합되며 상기 표척(10)이 지상기준점과 각 지점의 지표면에 수직으로 설치되도록 하는 표척수직유지착지대(100); 를 포함하되,
    상기 착탈완충회전결합부(20)는
    복수개의 나사공(242)이 형성된 결합편(241)과, 결합편(241)에 일체로 형성되어 외주면에 링홈(221)이 형성된 베어링 수용부(244)를 구비하며, 상기 나사공(242)을 관통하는 고정나사(243)를 상기 하부척대(11)의 하면에 형성된 나사공(15)에 체결하는 것에 의하여 하부척대(11)의 하단에 고정되는 베어링 하우징(240);
    상기 베어링 수용부(244) 내주면에 아웃레이스가 압입되는 베어링(250);
    상기 베어링(250)의 인너레이스에 압입되며 하단부에 스프링 지지부(261)가 형성된 회전축(260);
    상기 회전축(260)의 스프링 지지부(261)에 상단이 상대 회전 가능하게 지지되는 완충스프링(270);
    상기 베어링 수용부(244)를 수용하며 내주면에 상기 링홈(221)에 대응하는 링홈(222)이 형성되고, 하면에 관통공(272)이 형성된 하우징(280);
    상기 완충스프링(270)의 하단부분에 고정 상태로 결합 설치되고 상기 관통공(272)을 관통하여 하우징(280)의 하측 외부로 노출되고 그 하단면 중앙부분에 안착공(293)이 형성된 결합부(290);
    상기 하우징(280) 내에 주입되는 오일(201);
    상기 하우징(280)의 주벽에 관통 설치되는 원통형 니플본체(211)와, 상기 니플본체(211)의 외측단부에 삽입되는 개폐볼(212) 및 상기 니플본체(211)의 내부에 삽입되어 상기 개폐볼(212)을 니플본체(211)의 외측단부로 탄성지지하는 니플스프링(213)이 구비된 주유용 니플(210); 및
    상기 베어링 수용부(244)의 외주면에 형성된 링홈(221)과 상기 하우징(280)의 내주면에 형성된 링홈(222)에 삽입되어 상기 하우징(280)과 베어링 수용부(244)가 상대적으로 회전 가능하게 연결되도록 하는 링(220); 을 포함하여 이루어지고,
    상기 표척수직유지착지대(100)는
    원반 형상의 중앙지지대(111)와 상기 중앙지지대(111)의 외주면에서 등각도 간격을 두고 방사상으로 연장되는 복수개(도면에서는 3개)의 지지암(112)과 상기 지지암(112)의 선단부에 상하로 관통 형성된 착지봉 승강안내공(113)이 구비된 착지베이스(110);
    상기 착지봉 승강안내공(113)에 각각 승강 가능하게 삽입 안내되며 외주면에 형성된 수나사부(121)와 외주면에 길이방향으로 형성된 키홈(122)과 하단에 형성된 착지부(123)가 구비된 복수개의 착지봉(120);
    상기 지지암(112)의 상면에 각각 장착되는 구동모터(130);
    상기 지지암(112)의 선단부 상면에 장착되며 하우징 본체(142)와 하우징 커버(143)로 이루어지는 감속기 하우징(141)과 상기 감속기 하우징(141)의 내부에 각각 회전 가능하게 설치되며 상기 구동모터(130)의 모터축(131)의 하단에 고정 결합되는 입력기어(144)와 상기 착지봉 승강안내공(113)과 동축을 이루며 상기 착지봉(120)의 수나사부(121)와 나사결합되는 나사공(148)을 가지는 출력기어(147)와 상기 입력기어(144)에 맞물리는 중간기어(145)와 상기 중간기어(145)와 동축으로 고정되어 상기 출력기어(147)에 맞물리는 중간기어(146)가 구비된 감속기(140);
    상기 감속기(140)의 상면에 고정 설치되며 상기 착지봉(120)이 삽입 안내되는 안내공(151)과 상기 안내공(151)의 내주면에 상기 키홈(122)에 대응하는 키홈(152)과 상기 키홈(122, 152) 사이에 끼워지는 키(153)가 구비된 착지봉 안내구(150);
    상기 착지베이스(110)의 하면에 장착되어 상기 구동모터(130)에 전원을 공급하기 위한 배터리(B)가 수납되는 배터리홀더(160);
    상기 착지베이스(110)에 장착되어 상기 배터리(B)의 전원을 온오프하는 전원스위치(170);
    상기 지지암(112)의 하면에 부착되며 상면에 센서볼 안내홈(182)이 형성된 센서볼 안내편(181)과 상기 센서볼 안내홈(182)에 삽입되는 센서볼(183)과 상기 센서볼 안내편(181)의 바깥쪽 단부 하면에 부착되어 상기 센서볼(183)의 위치를 감지하는 센서(184)가 구비된 감지수단(180); 및
    상기 중앙지지대(111)의 상면 중심부에 결합되어 상기 착탈완충회전결합부(20)의 안착공(293)에 삽입되며 횡단면이 원형인 표척결합봉(191)이 구비된 표척마운트(190); 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 측량용 표척 충격 보호 시스템.

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