KR20090011494U - 자주차 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따르면, 중·소 구경의 관로의 내부를 탐사하는데 사용되는 자주차가 개시된다. 본 고안에 따른 자주차는 모터가 구비된 본체부, 상기 본체부의 측면에 구비되어 관로 하단에 접촉하여 구름운동을 하는 구동부, 및 상기 본체부 상단에서부터 관로 상단에 접촉하여 구름운동을 할 수 있도록 경사지게 구비되는 롤러부를 포함하여 구성된다.

Description

자주차{Self-Propelled Car}

본 고안은 자주차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통신 케이블, 전력 케이블, 예비관로 및 하수관 등의 위치, 심도 및 관로의 상태를 탐사하는데 사용하는 자주차에 관한 것이다.

최근에는 국가 사업의 일환으로 국가지리 정보 시스템(NGIS) 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 위치와 심도 등을 탐사하기 위한 탐사기법에는 전자유도 탐사법, 지중 레이더 탐사법, 탄성파 탐사법, 음파 탐사법 등의 각종 탐사기법이 사용되고 있다.

또한 최근에는 관로의 상황을 파악하는 방법으로 카메라를 이용하여 관로의 상황을 탐사하는 방법을 자주 사용하고 있다.

카메라를 이용하는 방법은 카메라를 원격조정이 가능한 자주차에 탑재하여 관로 내부에 투입하여 지상에서 원격조정하면서 진행거리(m), 일자, 시간, 관종, 노선번호, 맨홀번호, 관의 파손, 균열, 침입수, 이음부, 연결관 등을 동시에 녹화하는 방법이다.

이러한 방법은 사람이 직접 탐사하기 어려운 중·소 구경(관경 φ 500mm 이하)의 관로 내부 탐사에 주로 사용되고 있다.

중·소 구경(관경 φ 500mm 이하)의 관로 내부는 항상 직선으로 곧게 형성되어 있는 것은 아니다. 또한, 예비관로나 하수관 같은 경우에는 관 내부에 이물질이 쌓여 마치 언덕과 같은 장애물이 형성되기도 한다.

이와 같이, 종래에는 관 내부로 자주차가 삽입되어 관로를 따라 이동하게 될 때 자주차의 바퀴가 관로의 내벽에 밀착되지 않고 겉도는 현상이 발생하였다.

이에 따라, 구동력이 손실되어 보다 먼 거리를 탐사하는데 어려움이 발생하였다.

또한, 상기 자주차가 관로를 따라 이동하면서 곡간(曲間)을 만나거나 이물질이 쌓여 생겨난 장애물을 만나게 되면 전복될 우려가 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상단에 롤러부를 구비하여 구동부가 관로의 내벽에 밀착되는 자주차를 제공하기 위한 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 관로의 하단과 상단에 접하도록 롤러부와 구동부를 구비하여 곡간(曲間)이나 장애물을 만났을 경우에도 전복되지 않는 자주차를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 일 형태에 따르면 모터가 구비된 본체부, 상기 본체부에 구비되어 관로와 접촉하여 구름운동을 하는 구동부, 및 상기 관로와 접촉하도록, 상기 본체부에 대하여 경사지게 구비되어 탄성적으로 지지되는 롤러부를 포함하여 이루어지는 자주차를 제공할 수 있다.

그리고, 상기 롤러부는 관로의 상단에 접촉하여 구름운동을 하는 롤러 및 일단이 상기 본체부에 결합되고, 타단은 상기 롤러에 결합되는 지지로드를 포함하여 이루어 질 수 있다.

또한, 상기 지지로드는 본체부에 결합된 부분이 탄성적으로 회전 가능하게 힌지 결합될 수 있다.

또한, 상기 지지로드를 탄성적으로 지지하는 스프링이 더 구비 될 수 있다. 그리고, 상기 롤러에 결합되는 타단이 상기 본체부의 후측으로 경사지게 구성될 수 있다.

본 고안의 일 형태에 따르면, 본체부 전단에는 관로의 내부 상태를 탐사하는 탐사장치가 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 탐사장치는 관로의 내부를 촬영하는 카메라 및 관로의 내부를 조명하는 라이트를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 고안의 일 형태에 따르면, 본체부는 다단으로 절곡 가능하게 이루어져 각각의 단은 힌지 결합되어 이루어 질 수 있다.

또한, 상기 본체부에 구비되어 관로와 접촉하여 구름운동을 하는 구동부는 관로의 내부 곡률에 대응하도록 내측의 단면적이 외측보다 더 크게 구비될 수 있다.

상기의 구성을 가지는 본 고안에 따른 자주차는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본체부 상단과 관로 상단 사이에 구비되는 롤러부에서 작용하는 수직방향으로의 힘에 의해 구동부가 관로에 밀착되는 효과가 있다.

따라서, 상기 구동부의 구동 시 겉도는 것이 방지되어 구동력이 낭비되지 않음으로 보다 더 먼 거리를 탐사할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 롤러를 지지하는 지지로드가 구동부의 수직방향에 위치함으로써 상기 구동부에 더욱 효과적으로 힘을 전달할 수 있다.

셋째, 본체부 상단과 관로 상단 사이에 구비되는 롤러부의 탄성력으로 인하여 자주차가 관로를 이동하면서 발생하는 충격을 완충하는 역할을 담당하기 때문에 상기 자주차가 전복될 가능성이 줄어드는 효과가 있다.

넷째, 본체부가 다단으로 이루어지고 각 단이 힌지 결합되어 절곡이 가능하여 곡간(曲間)을 만나도 전복되지 않고 이동할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자주차의 측면도;

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 자주차의 정면도;

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 기어유닛에 대한 상세도;

도 4a는 본 고안의 다른 실시예에 따른 롤러부의 분해도;

도 4b는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 롤러부의 사시도;

도 5는 곡간(曲間)을 따라 이동하는 자주차의 평면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

100: 본체부 122, 142: 모터

124: 카메라 126: 라이트

180: 힌지 200: 구동부

222: 구동축 300: 롤러부

320, 360: 롤러 340, 380: 지지로드

400: 기어유닛 500: 관로

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

우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 자주차에 대하여 설명한다. 여기에서 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 자주차의 측면도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 자주차의 정면도이며, 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 기어유닛에 대한 상세도이다.

본 실시예에 따른 자주차는 도1에 도시된 바와 같이, 모터(122, 142)가 구비된 본체부(100), 상기 본체부(100)에 구비되어 관로(500)와 접촉하여 구름운동을 하는 구동부(200) 및 상기 관로(500)와 접촉하도록, 상기 본체부(100)에 대하여 경사지게 구비되어 탄성적으로 지지되는 롤러부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이, 구성된 상기 자주차는 지하에 매설된 관이나 공장 시설물 배관 등에 구비된 소규모 관 탐사에 매우 적합하다.

상기 본체부(100)는 제1본체부(120)와 제2본체부(140)가 힌지(180)에 의하여 상호 결합되어 있다. 이처럼, 상기 본체부(100)는 다단으로 절곡 가능하게 이루어져 곡간(曲間)이나 장애물을 만났을 경우에도 자연스럽게 이동이 가능해진다.

본 실시예에서 상기 본체부(100)는 제1 본체부(120)와 제2 본체부(140) 등 복수 개로 분할되어 서로 결합된 형태를 예시하고 있으나 이에 한정되지 않으며 분할되지 않은 단일한 본체부도 가능하다.

상기 본체부(100) 내부에는 모터(122, 142)가 구비되어 있어서 상기 본체부(100)에 구비되어 상기 관로(500)와 접촉하여 구름운동을 하는 구동부(200)에 구동력이 제공된다.

상기 제1본체부(120) 내부에 구비된 제1모터(122)와 상기 구동부(220)의 축은 서로 기어유닛(400)으로 맞물려 있어서 상기 제1모터(122)에서 전달되는 구동력으로 인하여 상기 구동부(220)가 상기 관로(500)와 접촉하여 구름운동을 하게 된다.

상기 구동부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 관로(500)의 내부 곡률에 대응하도록 내측의 단면적이 외측보다 더 크게 구비되어 상기 구동부(200)가 상기 관로(500)의 내벽에 접촉하는 면적이 최대화 될 수 있다.

상기 자주차가 구동하는데 필요한 구동력이 전달되는 상기 기어유닛(400)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체부(100)와 상기 구동부(200)를 결합시키는 역할을 담당한다.

상기 기어유닛(400)은 상기 모터(122, 142)의 회전에 의하여 회전하는 회전축의 끝단에 구비된 작은기어(410)와 상기 구동부(220)를 구성하는 구동축(222) 상에 구비된 큰기어(420)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 기어유닛(400) 은 웜기어의 형태로 구비될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 베벨기어의 형태로 구비될 수도 있다. 여기에서 베벨기어의 형태는 직선 베벨기어 또는 나선형 베벨기어 중 어느 것을 사용해도 무방하다.

상기 모터(122, 142)에 의하여 상기 모터의 회전축(410)과 연통되는 구동축(222)이 상기 구동부(220)에 결합되어 있기 때문에 상기 모터(122)의 구동력이 상기 구동부(220)에 전달되게 된다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 구동부(200)는 제1주구동륜(220)과 제1보조구동륜(240)으로 구성되어 있다.

여기에서 제1주구동륜(220)은 상기 모터(122)에서 직접적으로 구동력을 전달받아 움직이는 역할을 담당한다.

이에 따라, 상기 관로(500)의 내부 곡률에 대응하도록 내측의 단면적이 외측보다 더 크게 구비되어 상기 제1주구동륜(220)이 상기 관로(500)의 내벽에 접촉하는 면적이 최대화 될 수 있게 한다.

상기 제1보조구동륜(240)은 상기 본체부(100)의 후측에 구비되어 상기 제1주구동륜(220)을 보조하는 역할을 담당한다.

본 실시예에서 상기 제1보조구동륜(240)의 단면의 형상은 상기 제1주구동륜(220)과는 다르게 원형으로 되어 있는 것을 예시하고 있지만, 상기 제1보조구동륜(240)도 상기 제1주구동륜(220)과 유사한 형상을 가지도록 할 수도 있다.

상기 제1본체부(120) 전단에는 상기 관로(500)의 내부 상태를 탐사하기 위하여 상기 관로(500)의 내부를 촬영하는 카메라(124)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 카메라(124)가 상기 관로(500)의 내부를 촬영하기 위한 적당한 조도를 위하여 상기 관로(500)의 내부를 조명하는 라이트(126)도 더 구비될 수 있다.

본 실시예에서 상기 관로(500)의 내부를 촬영하는 카메라(124)로 무선카메라를 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 관로(500)의 내부를 조명하는 라이트(126)로 엘이디(LED)를 사용하는 것이 바람직하다.

하지만, 이에 한정하지 않고 설계 및 장치의 특성에 따라 다양하게 구비될 수 있다.

상기 제1본체부(120)와 제2본체부(140) 각각에는 대응하는 롤러부(300)가 구비되어 있어 상기 관로(500)의 상단에 접촉하여 구름운동을 하게 된다.

상기 제2본체부(140) 및 상기 제2본체부(140)와 유기적으로 결합되어 있는 여타의 구성은 상기 제1본체부(120) 및 상기 제1본체부(120)와 유기적으로 결합되어 있는 여타의 구성과 동일하여 설명을 생략하기로 한다.

상기 제1본체부(120)에 대응하는 롤러부(300)는 상기 관로(500)의 상단에 접촉하여 구름운동을 하는 롤러(320) 및 일단이 상기 제1본체부(120) 상단에서 결합되고, 타단은 상기 제1롤러(320)에 결합되는 제1지지로드(340)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1지지로드(340)는 상기 롤러부(300)를 탄성적으로 지지하는 것이 바람직하다.

상기 롤러부(300)를 탄성적으로 지지하기 위하여, 상기 제1지지로드(340) 자체가 판 스프링형태의 탄성력을 가진 재질로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 제1지지로드(340)는 상기 제1롤러(320)에 결합되는 타단이 상기 제1본체부(120)의 후측으로 경사지게 구성되어 있다.

이처럼 상기 제1지지로드(340)는 상기 관로(500)의 상단과 접촉함으로써 상기 제1본체부(120)를 하측으로 누르는 힘이 작용된다.

따라서, 상기 자주차의 구동부(200)가 상기 관로(500)에 더욱 밀착되어 겉돌지 않아 구동력의 손실을 최소화 할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 상기 제1지지로드(340)가 상기 제1주구동륜(240)의 직상부에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 제1지지로드(340)는 탄성력을 가지고 있으며 상기 제1본체부(120) 후측으로 경사지게 구성되어 있어 상기 자주차의 이동경로 중에 상기 관로(500)의 직경에 변화가 올 경우에도 그에 따라 스스로 조절이 가능하게 된다.

상기 관로(500)와 접촉하는 상기 롤러(320)는 상기 자주차가 상기 관로(500)를 이동할 때 상기 구동부(200)를 보조하는 역할을 담당할 뿐만 아니라 상기 구동부(200)가 상기 관로(500)의 내벽에 더욱 밀착되어 겉돌지 않도록 하는 역할을 담당한다.

또한, 상기 자주차가 상기 관로(500)를 이동할 때 3개의 접촉점이 구비되어 상기 자주차는 매우 안정된 상태를 유지할 수 있게 된다. 즉, 상기 구동부(200)와 상기 롤러(320)가 상기 관로(500)의 내벽과 각각 3개의 접촉점을 이루기 때문이다.

한편, 상기 롤러부(300)는 상술한 실시예와 다르게 구성될 수도 있다. 이에 상기 롤러부(300)에 대한 다른 실시예에 대하여 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

여기에서 도4a는 본 고안의 다른 실시예에 따른 롤러부의 분해도이고, 도 4b는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 롤러부의 사시도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이 상기 롤러부(300a)는 크게 롤러(320a), 지지로드(340a), 고정부(362a), 힌지 축(366a) 및 토션스프링(380a)을 포함하여 이루어 질 수 있다.

상기 롤러(320a)는 상기 관로(500)에 접촉하여 구름운동을 하며, 상기 지지로드(340a)에 수직방향으로의 힘을 전달할 수 있다.

상기 지지로드(340a)는 두 개의 홀(342a, 346a)이 구비되어 제1홀(342a)은 상기 고정부(362a)와 상기 지지로드(340a) 및 상기 토션스프링(380a)을 결합시키는 역할을 담당한다.

또한, 제2홀(346a)은 상기 토션스프링(380a)의 타단과 결합되어 상기 지지로드(340a)에 탄성력이 부여될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 지지로드(340a)는 상기 토션스프링(380a)에 의하여 상기 힌지 축(366a)을 중심으로 탄성적으로 움직일 수 있게 된다.

도 4b에 도시된 바와 같이 상기 롤러부(300b)는 롤러(320b), 지지로드(340b), 힌지(360b) 및 코일스프링(380b)으로 구성되어 있는 도 2a에서 설명한 롤러부(300a)와 유사한 구조로 이루어져 있다. 하지만, 상기 코일스프링(380b)의 일 단이 상기 본체부(100)에 고정된다는 점에서 차이가 있다.

이처럼, 본 고안에 따른 상기 롤러부(300)는 3가지 예를 들어 설명하였지만, 설계 및 장치의 구성에 따라서 다양하게 구성될 수 있다.

다음으로 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 자주차에 대하여 설명한다. 여기에서 도 5는 곡간(曲間)을 따라 이동하는 자주차의 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1본체부(120)와 상기 제2본체부(140)가 힌지(180)에 의하여 결합되어 있고, 상기 힌지에 의하여 상기 제1본체부와 제2본체부가 절곡이 가능하게 된다.

이처럼, 상기 자주차가 곡간(曲間)을 이동할 때에도 다단으로 이루어진 본체부(120, 140)가 절곡 되어 유연한 이동이 가능하게 된다.

본 고안은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 고안의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 고안의 범위에 속한다.

Claims (9)

1. 모터가 구비된 본체부;

   상기 본체부에 구비되어 관로와 접촉하여 구름운동을 하는 구동부; 및

   상기 관로와 접촉하도록, 상기 본체부에 대하여 경사지게 구비되어 탄성적으로 지지되는 롤러부;

   를 포함하는 자주차.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 롤러부는,

   관로의 상단에 접촉하여 구름운동을 하는 롤러; 및

   일단이 상기 본체부에 결합되고, 타단은 상기 롤러에 결합되는 지지로드;

   를 포함하는 자주차.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지지로드는,

   상기 본체부에 결합된 부분이 탄성적으로 회전 가능하게 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 자주차.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 지지로드를 탄성적으로 지지하는 스프링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자주차.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 지지로드는,

   상기 롤러에 결합되는 타단이 상기 본체부의 후측으로 경사지는 것을 특징으로 하는 자주차.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 본체부 전단에는,

   관로의 내부 상태를 탐사하는 탐사장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자주차.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 탐사장치는,

   관로의 내부를 촬영하는 카메라; 및

   관로의 내부를 조명하는 라이트;

   를 포함하여 이루어지는 자주차.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 본체부는 다단으로 절곡 가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 자주차.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 구동부는,

   관로의 내부 곡률에 대응하도록 내측의 단면적이 외측보다 더 크게 구비되는 것을 특징으로 하는 자주차.