상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래와 같은 특징의 구성을 갖는다.
본 발명은, 차량이 출입되는 도로 상에 구비된 게이트 바가 홀더에 의해 홀딩된 상태로 케이스 내부에 설치된 구동장치에 의해 상, 하 각도 회전되어 차량의 출입을 단속하도록 한 차량 출입 게이트에 있어서,
상기 구동장치가, 베이스 플래이트와 마감플래이트가 일정간격을 유지하며 결합되고, 베이스 플래이트와 마감플래이트의 사이에 서브플래이트가 장착되어 베이스 플래이트와 마감플래이트, 베이스 플래이트와 서브플래이트의 사이에 설치공간이 각각 형성된 프레임과; 상기 베이스 플래이트와 서브플래이트의 사이에서 기어샤프트에 의해 메인기어가 회전가능하게 장착되고, 상기 서브플래이트에 메인기어로 구동력을 제공하는 동력발생수단이 결합된 동력기구부와; 상기 베이스 플레이트와 마감플래이트의 사이 공간에서 베이스 플래이트와 마감플래이트에 일 끝단이 상기 홀더와 결합되는 메인샤프트 양단이 회전가능하게 지지되고, 상기 메인기어와 메인샤프트에 링크파트의 양단이 힌지결합되어 메인기어의 회전동력을 직선동력으로 변환시키고, 이를 메인샤프트에 회전동력으로 제공하는 구동기구부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기된 구성에 의해 본 발명은, 모터의 동력을 메인기어로 전달하고 이를 다시 링크파트에 의해 메인샤프트를 구동시키도록 하여 구동의 정확성 및 모터에 전달되는 부하를 최대한 감소시킨다.
상기된 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 메인샤프트의 홀더와 결합되는 측단의 반대측단이 마감플래이트에서 돌출되도록 형성하고, 메인샤프트가 돌출된 양측의 마감플래이트 부분에 결합된 브래킷와; 상기 브래킷에 각각 결합된 리미트 스위치와; 상기 메인샤프트의 돌출된 끝단부에 리미트 스위치와 대응되는 개수로 결합되며, 리미트 스위치를 구동시키는 확장편이 일정구간 형성된 리미트 플래이트로 이루어진 리미트 기구부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기된 구성에 의해 본 발명은, 고가의 전기, 전자제어장비가 아닌 저가의 리미트 스위치 및 이들에 부속되는 리미트 플래이트 등으로 구성이 가능하고, 게이트 바의 회전각도 조절이 리미트플래이트의 확장편 간의 간격조절에 의해 쉽게 수행된다.
이하, 상기 특징이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 차량 출입 게이트의 외장 및 설치상태를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 차량 출입 게이트(이하, 게이트)는 지면에 세워져 설치된 케이스(1), 케이스(1) 내부에 설치된 구동부(2), 구동부(2)에 의해 각도회전되는 홀더(3), 홀더(3)에 결합되어 차량이 출입되는 도로 상에 구비된 게이트 바(4)로 구성된다.
여기서, 상기 케이스(1)는 일측에 힌지결합되어 내부를 은폐, 노출시키기 위한 도어(1a)를 포함하며, 몰탈 등에 의해 지면에 직접 설치되어도 무방하지만, 우선 설치브래킷(5)을 기초볼트 등에 의해 지면에 장착시킨 후 설치브래킷(5) 상에 설치하여 게이트의 고장 등에 따른 수리 및 부품의 교환 또는 설치의 정확성을 고려할 때 그 유지보수가 편리하게 된다.
도 2는 본 발명에 의한 게이트의 구동부를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 도 2에서 이해의 편리를 돕기 위해 프레임만을 발췌한 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 의한 게이트의 구동부(2)는 각 구성부의 설치공간을 제공하는 프레임(10)과, 프레임(10)에 설치되어 홀더(3)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 동력기구부(20)와, 동력기구부(20)의 동력을 전달받아 홀더(3)를 실제로 회전시키는 구동기구부(30)로 구성된다.
상기 프레임(10)은 베이스 플래이트(11)와 마감플래이트(12)가 일정간격을 유지하며 구비되고, 그 사이에 결합로드(14)가 구비되어 결합로드(14)의 각각 양단과 베이스 플래이트(11), 마감플래이트(12)가 볼트(15)의 체결에 의해 고정결합된다.
또한, 상기 베이스 플래이트(11)와 마감플래이트(12)의 사이에는 서브플래이트(13)가 상기 결합로드(14)와 같은 방식의 결합에 의해 장착되어, 상기 베이스 플래이트(11)와 서브플래이트(13), 베이스 플래이트(11)와 마감플래이트(12) 간에는 각 구성부가 설치될 각각의 공간이 형성되도록 한다.
상기 동력기구부(20)는 베이스 플래이트(11)와 서브플래이트(13) 사이의 공간에 설치되며, 메인기어(21), 동력발생수단인 모터(25)의 결합에 의해 구성된다.
상기 메인기어(21)는 베이스 플래이트(11)와 서브플래이트(13)에 양단이 지지된 기어사프트(22) 상에 회전가능하도록 베어링(23)이 개재되어 장착되고, 상기 모터(25)는 서브플래이트(13)에 결합되며 모터(25)의 샤프트에 피니언(26)이 결합되어 이 피니언(26)과 메인기어(21)가 상호 기어결합되도록 한다.
또한, 상기 메인기어(21)에는 서브기어(27)가 기어샤프트(28)에 의해 기어결합되고, 이 샤프트(28)는 서브플래이트(13) 상에서 돌출되어 렌치 등의 수공구를 돌출된 기어샤프트(28)의 끝단에 연결한 후 수동동력을 제공할 수 있도록 구성된다.
상기 구동기구부(30)는 베이스 플래이트(11)와 마감플래이트(12)의 사이 공간에 설치되며, 일 끝단이 베이스 플래이트(11)에서 돌출되어 홀더(3)와 결합된 메인샤프트(31), 메인샤프트(31)와 메인기어(21)에 양단이 힌지결합된 링크파트(40)로 구성된다.
상기 메인샤프트(31)는 베이스 플래이트(11)와 마감플래이트(12)에 회전가능하게 지지되도록 하기 위해, 베이스 플래이트(11)와 마감플래이트(12)에 각각 베어링 홀더(32)가 장착되고 베어링 홀더(32)의 내부에 결합된 베어링(33)을 관통하여 장착된다.
상기 링크파트(40)는 메인샤프트(40)에 일 끝단이 고정결합된 레버(41)와, 이 레버(41) 및 상기 메인기어(21)에 양단이 힌지결합된 조인로드(42)로 구성되며, 상기 힌지결합구조는 상기 레버(41)와 메인기어(21)에 각각 힌지핀(21, 43)이 돌출형성되고, 조인로드(42)의 양단에 구체가 결합된 베어링(44)이 장착되어 베어링(44)과 힌지핀(21, 43)이 결합됨에 의해 만족된다.
또한, 상기 조인로드(42)는 각각의 베어링(44)이 로드에 나사결합되도록 하되, 상호 반대방향의 나사홈(왼나사, 오른나사)을 가지며 결합되도록 하여 로드의 길이를 가변시키는 턴버클(turnbuckle)의 구조를 갖도록 한다.
여기서, 상기 구동기구부(30)는 게이트 바(4)의 각도 회전 한계를 설정하기 위한 리미트 기구부(50)를 포함하며, 상기 리미트 기구부(50)는 홀더(3)를 회전시키는 메인샤프트(31)의 회전정도를 제한하여 게이트 바의 회전 한계를 설정하게 된다.
상기 리미트 기구부(50)는 마감플래이트(12)를 관통하여 돌출된 메인 샤프트(21)의 좌, 우측 마감플레이트(12) 부분에 각각 브레킷(51)이 고정장착되고, 각각의 브레킷(51)에 리미트 스위치(52)가 장착되며, 이 리미트 스위치(52)에 접촉되어 스위칭 동작을 수행하는 리미트 플래이트(53)가 메인 샤프트(31) 끝단에 결합되어 구성된다.
상기 리미트 플래이트(53)는 리미트 스위치(52)가 2개 1조로 구비된 것에 대응되어 2개 1조로 구비되며, 대략 외주면의 180도 구간에 걸쳐 리미트 스위치(52)에 접촉 및 비접촉구간을 구분하는 확장편(53)이 형성된다.
도 4는 본 발명에 의한 게이트의 구동부에 의해 게이트 바가 각도회전되는 상태를 나타낸 것으로, 도 4a는 게이트 바가 차량출입을 차단하기 위해 수평상태를 유지하는 도면이며, 도 4b는 차량출입을 허가하기 위해 각도회전된 상태를 나타낸다.
도 4a와 같이 평상시에 게이트 바(4)를 수평으로 유지하여 차량의 출입을 차단하는 상태에서 차량의 출입이 허가되면, 외부의 전원인가에 의해 모터(25)가 구동되고, 모터(25)가 구동됨에 의해 피니언(26)을 통해 메인기어(21)가 동력을 전달받아 회전된다.
이와 같이 메인기어(21)가 회전되면, 링크파트(40)의 조인로드(42)가 도 4b와 같이 하측으로 이동되고, 조인로드(42)의 이동에 의해 레버(41)가 메인샤프트(31)를 기준으로 하측으로 각도회전된다.
상기 레버(41)의 각도회전에 의해 이와 고정결합된 메인샤프트(31)가 각도회전하게 되는데, 메인샤프트(31)와 홀더(3)는 상호 고정결합되기 때문에 메인샤프트(31)의 회전과 더불어 홀더(3) 및 홀더(3)와 결합된 게이트 바(4)가 상측으로 각도회전되어 주차장 등의 출입도로가 개방상태를 유지하게 된다.
상기된 것과 같은 상태에서 게이트 바(4)를 하측으로 회전시키고자 하면, 모터(25)를 역구동시켜 조인로드(42)가 상승이동되도록 하면, 이에 따라 레버(41)가 상측으로 회전되고 홀더(3) 및 게이트 바(4)는 하측으로 회전되어 원상태로 복귀된다.
여기서, 상기 게이트 바(4)의 수평상태는 베이스 플레이트(11)에서 메인기어(21)의 기어샤프트(22) 및 메인샤프트(31)의 장착지점(축선상)이 미세한 오차에 의해 만족되지 못할 경우가 발생되는데, 이와 같은 상태의 보정은 턴버클 구조로 구성된 조인로드(42)를 자전시킴에 의해 베어링(44)이 상, 하측으로 이동, 이에따라 간격조절되어 보다 정밀한 수평상태 및 각도회전된 상태의 정확성을 유지할 수 있게 된다.
도 5는 상기 게이트 바가 각도회전되는 한계를 설정하는 리미트 기구부에서의 작용상태를 나타낸 것이다. 여기서, 상기 도면의 일점쇄선은 게이트 바가 회전되어 유지되는 상태를 나타낸 선이다.
도 5a는 게이트 바(4)가 수평을 유지하는 초기의 상태를 나타내며, 이 때, 도면상 좌측의 리미트 스위치(52)가 리미트 플래이트(53)의 확장편(54)에 접촉되어 스위칭되고, 반대편의 리미트 스위치(52)는 확장편(54)에서 이탈되어 스위칭되지 않는 상태이다.
도 5b는 상기 게이트 바(4)가 상측으로 각도회전되는 도중의 상태를 나타내며, 이 때, 양측의 리미트 스위치(52)는 각 리미트 플래이트(53)의 확장편(54)에 접촉되어 스위칭된 상태이다.
도 5c는 상기 게이트 바(4)가 상측으로 각도회전이 완료된 상태를 나타내며, 이 때, 도면상 우측의 리미트 스위치(52)는 확장편(54)과 접촉되어 스위칭된 상태를 나타내고, 반대편의 리미트 스위치(52)는 확장편(54)에서 이탈되어 스위칭되지 않는 상태이다.
즉, 이들 도면에 나타난 스위칭 작용을 정리해보면, 게이트 바(4)가 수평의 상태일 경우(도 5a)에는 좌측의 리미트 스위치(52)가 게이트 바(4)를 상측으로 회전시키기 위해 스위칭되어 모터(25)에 정구동신호를 제공하는 것이며, 게이트 바(4)가 상측으로 회전완료된 상태일 경우(도 5c)에는 우측의 리미트 스위치(52)가 게이트 바(4)를 하측으로 회전시키기 위해 스위칭되어 모터(25)에 역구동신호를 제공하는 것이다.
이와 같은 작용은 2개의 리미트 플래이트(53)의 리미트 스위치(52)가 접촉되지 않는 비접촉 구간의 간격을 조절함에 의해 게이트 바(4)가 각도 회전되는 한계를 조절할 수 있음을 의미하게 된다.
예로써, 상기 비접촉 간격을 넓게 유지하면, 리미트 스위치(52)와 확장편(54)의 접촉구간이 짧아져 게이트 바(4)의 회전되는 각도가 좁아지게 됨은 당연하며, 상기 비접촉 간격을 좁게 유지하면, 리미트 스위치(52)와 확장편(54)의 접촉구간이 길어져 게이트 바(4)의 회전되는 각도가 넓어지게 됨은 당연하다.
상기된 것과 같은 동작상태의 게이트는 특수 가공품인 기어의 개수를 줄이고, 조인로드(42)의 길이 조절에 의해 게이트 바(4)의 수평상태 및 각도 회전이 완료된 상태를 보다 정밀하게 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 모터(25)의 동력이 메인기어(21)를 거쳐 링크파트(40)의 조인로드(42)에 의해 직선구동으로 변환되고, 이 직선구동이 다시 레버(41)를 통해 메인샤프트(31)의 회전구동으로 변환되어 예로써 밸트 등의 장력에 대한 마찰 및 다수의 기어간의 마찰에 대한 부하가 최대한 해소되어 모터(25)의 과부하를 방지하게 된다.