KR100832111B1 - 철도 차량용 발판 승강 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 차량용 발판 승강 유닛에 관한 것으로, 보다 상세히는 열차가 정차시 승객이 승강할 수 있도록, 열차의 차량 몸체 하부측에 내장되는 프레임의 상부측에 장착되어 왕복 승강하며, 평상시에는 상기 차량 몸체의 내부 통로 바닥면과 외측면의 일부를 각각 이루고, 정차시에 하강하여 승강 계단을 형성하는 상부 발판; 상기 프레임의 하부측에 장착되어 평상시에는 상기 차량 몸체 외측면의 일부를 이루고, 정차시에 지면과 평행하게 회동하는 하부 발판; 및 상기 프레임에 내장되며, 상기 상부 발판 및 하부 발판과 각각 결합되어 상기 상부 발판의 왕복 승강 및 상기 하부 발판의 회동 동작을 동시에 실시하는 발판 구동부;를 포함하는 것을 기술적 요지로 하여 불필요한 동력의 손실없이 효율적인 구성으로 구동이 가능하도록 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛에 관한 것이다.

열차, 발판 승강 유닛, 상부 발판, 하부 발판, 발판 구동부, 구동전달수단, 승강수단, 회동수단

Description

철도 차량용 발판 승강 유닛{Step moving unit for train}

본 발명은 철도 차량용 발판 승강 유닛에 관한 것으로, 열차의 차량 몸체 하부측에 배치된 프레임에 장착된 상부 발판 및 하부 발판이 동시에 상기 발판 구동부에 의한 구동으로 계단을 형성하는 구성을 채택함으로써 불필요한 동력의 손실없이 효율적인 구성으로 구동이 가능하도록 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛에 관한 것이다.

통상, 열차가 플랫폼에 정차하면 승객의 안전한 승하차를 돕기 위하여 열차의 차량 몸체로부터 계단이 형성되는 기술이 다수 공지되어 있으며, 상기와 같은 관점에서 안출된 것으로, 대한민국 실용신안 공개 제20-1998-011571호의 "철도차량용 출입문 연동형 발판"(이하 '연동발판')과, 독일 특허 DE20104220호의 "레일 탑재 차량용 출입도구"(이하 '출입도구 1') 및 DE20104221호의 "레일 탑재 차량용 출입도구"(이하 '출입도구 2')와 같은 것을 들 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 열차용 승강 계단의 전체적인 구성을 나타낸 개념도로, 도 1은 상기 연동발판의 전체적인 구성을, 도 2 및 도 3은 각각 상기 출입도구 1 및 2의 전체적인 구성과 작동 상태를 나타낸 것이다.

상기 연동발판은 도 1과 같이 차체(1)의 계단(2) 하부에 고정되는 계단 브래키트(10)와, 상기 계단 브래키트(10)에 회동 가능하게 결합되는 가동발판(20) 및 상기 계단 브래키트(10) 일측부와 결합하여 상기 가동발판(20)을 계단 브래키트(10)의 내외측으로 절첩시키는 실린더(50)를 포함한 것임을 알 수 있다.

도 1에서 미설명 부호로 22a는 걸림편을, 31은 상기 가동발판(20) 양단부에 고정된 축판을, 40은 실린더 브래키트를, 41은 실린더 커버를, 90은 근접 스위치를 각각 나타낸다.

그리고, 상기 출입도구 1은 도 2(a)와 같이, 차량 바닥(1) 하부측의 기어유닛(6)에 내장된 클러치(7)와 상기 기어유닛(6)과 인접한 기어유닛(9)과 인출수단(11)으로 상호 결합 연동하고, 상기 클러치(7)는 상부측의 가이드(2)에 내장된 인출수단(5)과 인출수단(8)으로 상호 연결되며, 상기 인출수단(11)에 연동하는 링크부재(12)에 구비된 계단(10)이 도 2(b)와 같이 플랫폼(13)측으로 승강 절첩된다.

그리고, 상기 가이드(2)의 인출수단(5)은 상기 인출수단(8)과 링크부재(4)로 연결되고, 상기 가이드(2) 상부측에 인출수단(5)과 결합된 슬라이딩 램프(3)와 결합되어 상기 슬라이딩 램프(3)를 도 2(c)와 같이 플랫폼(13)측으로 왕복 이동시키게 된다.

한편, 상기 출입도구 2는 도 3(a)와 같이 차량 하부측의 엔진 기어 유닛(3)과 결합된 인출수단(4)이 상기 엔진 기어 유닛(3) 상부측의 램프 카트리지(2)에 내장되어 조인트(6)로 상기 인출수단(4, 5)과 연결된 램프(1)가 도 3(b)와 같이 플랫폼(8)측으로 왕복 이동하되, 상기 램프(1)의 회전 스트로크는 램프 카트리지(2) 하 부측의 회전 스트로크 트랜스미션(7)에 의하여 이루어진다.

그러나, 상기 연동발판은 실린더(50)에 의하여 가동발판(20)이 절첩되는 구조를 채택하고 있으므로, 상기 실린더(50)의 지속적인 관리, 즉 유압 실린더일 경우 오일 주유 및 누설 점검이 필요하고, 공압 실린더일 경우 에어 컴프레서의 구비 등 불필요한 설치 및 관리를 위한 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 실린더(50)는 정확하고 정밀한 위치 제어가 힘들어 갑작스런 절첩 동작의 실시에 따라 승강하는 승객의 안전사고가 발생할 우려도 있었던 것이다.

그리고, 상기 출입도구 1은 계단(10)과 슬라이딩 램프(3)의 구동을 위하여 상기 기어유닛(6, 9) 각각에 구동수단이 구비되어야 하므로, 불필요한 동력의 소모가 불가피하며 복잡한 형상의 링크부재(4, 12)를 제작하는 번거로움과 함께 고장 발생시 즉각적인 고장 발생 개소의 확인과 대처가 힘든 문제점이 있었다.

또한, 상기 출입도구 2는 램프(1)의 구동을 위하여 엔진 기어 유닛(3)과 회전 스트로크 트랜스미션(7) 각각을 구동하기 위한 구동수단이 구비되어야 하므로, 불필요한 동력의 소모가 불가피한 문제점이 있다.

특히, 상기 출입도구 1 및 2는 공히 램프가 차량으로부터 플랫폼의 지면측으로 인출되는 구조이므로, 램프의 왕복 이동에 따른 인출 동작의 반복과 함께 승강하는 승객이 반복적으로 가하는 하중에 의하여 장시간 사용시 원활한 인출이 이루어지지 못하게 되는 문제점 또한 있었던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 불필요한 동력의 손실없이 효율적인 구성으로 구동이 가능하도록 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 오작동을 방지하여 승객의 안전을 도모할 수 있음은 물론, 비상시에 신속한 대처가 가능하도록 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛을 제공하고자 하는데에도 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열차의 차량 몸체 하부측에 내장되는 프레임의 상부측에 장착되어 왕복 승강하며, 평상시에는 상기 차량 몸체의 내부 통로 바닥면과 외측면의 일부를 각각 이루고, 정차시에 하강하여 승강 계단을 형성하는 상부 발판; 상기 프레임의 하부측에 장착되어 평상시에는 상기 차량 몸체 외측면의 일부를 이루고, 정차시에 지면과 평행하게 회동하는 하부 발판; 및 상기 프레임에 내장되며, 상기 상부 발판 및 하부 발판과 각각 결합되어 상기 상부 발판의 왕복 승강 및 상기 하부 발판의 회동 동작을 동시에 실시하는 발판 구동부;를 포함하며, 상기 발판 구동부에 의하여 상기 하부 발판의 하단부가 상기 프레임 내측을 향하면서 상기 상부 발판의 하단부에 의하여 접촉 지지되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 상부 발판은 상면이 상기 차량 몸체의 내부 통로 바닥면을 이 루고, 측면이 상기 차량 몸체 외측면의 일부를 이루는 외판; 상기 외판 하부측에 결합되어 하중을 분산 지지하는 내부골조; 및 상기 외판과 내부골조 사이에 일정 간격으로 복수개 이격 장착되어 상기 외판에 접촉하는 물체의 하중을 감지하는 하중 센서;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 발판 구동부는 상기 프레임에 내장된 구동모터와 결합하여 정, 역회전하면서 상기 상부 발판 및 하부 발판에 각각 구동력을 전달하는 구동전달수단; 상기 구동전달수단과 상부 발판 상호 간을 연결하여 상기 구동전달수단의 정, 역회전을 상기 상부 발판의 왕복 승강 운동으로 변환하는 승강수단; 및 상기 구동전달수단과 하부 발판 상호 간을 연결하여 상기 구동전달수단의 정, 역회전을 상기 하부 발판의 회동 운동으로 변환하는 회동수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동전달수단은 중간부에 외주면을 따라 구동전달기어가 형성되어 상기 프레임 내부에 상기 차량 몸체의 이동 방향과 평행하게 장착되고, 상기 구동전달기어 양측에 상기 승강수단이 결합되며, 양단부에 상기 회동수단이 결합되는 구동전달축; 및 상기 구동모터의 구동축 단부에 장착되어 상기 구동전달기어와 직교 결합하는 구동기어;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 프레임에는 비상시에 상기 구동축의 구동기어 반대측 단부에 구비된 종동기어와 결합하여 회전하면서 수동 조작으로 상기 발판 구동부를 가동시키는 수동 조작기어가 더 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 승강수단은 상기 상부 발판 하부면에 일단이 결합된 상부 링크 바의 단부와 상기 구동전달기어 양측의 구동전달축 상에 일단이 결합된 하부 링크바의 단부가 상호 회동 가능하게 결합되어 상기 상부 발판의 왕복 승강에 연동하여 절첩되는 승강절첩 링크; 및 상기 상부 발판 양단부에 장착되어 상기 프레임의 구동전달축 양단 상부측에 각각 형성된 가이드 레일을 따라 상기 승강절첩 링크에 연동하여 왕복 승강하는 승강가이드 어셈블리;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 승강가이드 어셈블리는 상기 상부 발판 양측의 하부면에 장착되어 상기 상부 발판에 연동하면서 상기 가이드 레일을 따라 왕복 이동하는 가이드 브라켓; 및 상기 가이드 브라켓에 회동 가능하게 장착되어 상기 가이드 레일에 구름 접촉하는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 회동수단은 상기 하부 발판의 양단부에 구비되어 단부가 상기 프레임의 내측면에 회동 가능하게 결합되는 회동편; 상기 회동편의 단부와 일정 각도를 이루며 상기 회동편과 일체 회동하는 제1 회동링크편과, 상기 구동전달축의 양단에 각각 결합되어 일정 각도 범위 내에서 상기 구동전달축과 일체로 왕복 회동하는 제2 회동링크편과, 상기 제1, 2 회동링크편의 단부와 각각 양단이 결합되는 링크봉으로 이루어진 회동절첩 링크; 및 상기 제2 회동링크편 중 일개소에 장착되어 상기 제2 회동링크편의 단부가 왕복 회동하는 일정 각도의 범위를 제한하는 위치한정구;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 위치한정구는 상기 제2 회동링크편의 단부가 일정 각도의 범위 내에서 회동하여 최대로 상승 및 하강한 위치에 각각 장착되어 상기 제2 회동링크편의 회동을 제한하는 상한 및 하한 스위치로 이루어지는 위치한정 스위치; 및 상 기 제2 회동링크편 중 일개소에 장착되어 상기 제2 회동링크편과 일체 회전하면서 상기 상한 스위치와 하한 스위치와 접촉하는 위치한정 캠;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 승강 및 인출 등에 불필요한 구동력을 필요로 하며 복잡한 구조 때문에 고장 발생 개소의 파악이 힘든 종래기술에 비하여, 발판 구동부와 결합된 하나의 구동모터로써 상부 발판 및 하부 발판을 승강 및 회동할 수 있는 효율적인 구조를 채택함으로써 불필요한 동력의 소모를 저감할 수 있음은 물론, 비교적 간단한 구성으로 즉각적인 고장 발생 개소를 파악하여 적극적인 대응이 가능한 특장점이 있다.

그리고, 본 발명은 승객의 승하차에 따른 반복적인 하중 발생으로 인하여 장시간 사용시 원활한 인출 동작이 힘든 종래기술에 비하여 발판 구동부에 의하여 동시에 승강하고 및 회동하는 상부 및 하부 발판이 상호 접촉 지지되는 구조로 완벽한 계단 형상을 이루게 됨으로써 장시간 사용에도 내구성을 유지하여 교체 및 수리에 따른 비용 발생을 저감할 수 있는 특장점이 있다.

그리고, 본 발명은 하중이 있는 물체를 감지하여 발판 구동부의 동작을 제한하는 하중 센서를 상부 발판에 구비함으로써 승하차하는 승객의 안전을 도모할 수 있도록 한 장점이 있다.

그리고, 본 발명은 프레임에 구비된 수동조작기어를 구동모터의 종동기어와 결합시켜 발판 구동부를 가동할 수 있도록 한 구조를 채택함으로써, 화재나 천재지변 등과 같은 비상시에 신속한 대응 및 탈출을 도모할 수 있으므로, 운용의 융통성을 도모할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 열차의 운전실에서 기입력된 정차하는 각 역의 다양한 플랫폼 높이에 대응한 상부 및 하부 발판의 승강 및 회동 높이를 구동 모터의 정, 역회전 정도 및 회동수단의 위치한정구로써 하부 발판의 회동 범위를 조절하도록 할 수 있으므로, 다양한 플랫폼의 높이에 대응할 수도 있을 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 철도 차량용 발판 승강 유닛의 실시예를 나타낸 개념도로 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 상부 발판(100), 하부 발판(200) 및 발판 구동부(300)로 이루어진 구성임을 파악할 수 있다.

본 발명에 따른 상부 발판(100)은 열차의 차량 몸체(700) 하부측에 내장되는 프레임(500)의 상부측에 장착되어 왕복 승강하며, 평상시에는 상기 차량 몸체(700)의 내부 통로 바닥면(710)과 외측면(720)의 일부를 각각 이루고, 정차시에 하강하여 승강 계단을 형성하게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 하부 발판(200)은 상기 프레임(500)의 하부측에 장착되어 평상시에는 상기 차량 몸체(700) 외측면(720)의 일부를 이루고, 정차시에 지면(800)과 평행하게 회동하여 승강 계단의 다음 단계를 형성하는 역할을 하는 것 이다.

또한, 본 발명에 따른 발판 구동부(300)는 상기 프레임(500)에 내장되고, 상기 상부 발판(100) 및 하부 발판(200)과 각각 결합되어 상기 상부 발판(100)의 왕복 승강 및 상기 하부 발판(200)의 회동 동작을 동시에 실시하는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 상기 발판 구동부(300)는 상기 하부 발판(200)를 회동시켜 상기 하부 발판(200)의 하단부를 상기 프레임(500) 내측을 향하게 하고, 상기 하부 발판(200)과 일체 연동 승강하는 상부 발판(100)의 하단부에 의하여 상기 하부 발판(200)의 하단부가 접촉 지지되도록 하게 되는 것이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 철도 차량용 발판 승강 유닛의 주요부에 대하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 주요부인 발판 구동부(300) 중 구동전달수단(310)의 결합 상태를 나타낸 개념도이며, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 주요부인 발판 구동부 중 승강수단 및 회동수단의 결합 및 작동 상태를 나타낸 개념도이다.

본 발명에 따른 상부 발판(100)은 내부골조(120)에 외판(110)이 장착되고, 상기 외판(110)과 내부골조(120) 사이에 하중 센서(130)가 장착된 구조임을 알 수 있다.

상기 외판(110)은 상면(112)이 상기 차량 몸체(700)의 내부 통로 바닥면(710)을 이루고, 측면(114)이 상기 차량 몸체(700) 외측면(720)의 일부를 이루는 것으로, 열차의 정차시에 하강하여 계단의 일부를 형성하게 되며 상면(112)에는 승 객의 안전을 위한 미끄럼 방지 돌기(111)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 내부골조(120)는 상기 외판(110) 하부측에 결합되어 하중을 균일하게 분산 지지하는 골격의 역할을 하게 되며, 상기 외판(110)에 대응되게 측면의 형상이 도 6과 같이 'ㄱ'자로 절곡되어 상기 내부골조(120)의 하단부가 하부 발판(200)의 회동시에 상부측에서 접촉 지지하는 역할을 하게 된다.

상기 하중센서(130)는 상기 외판(110)과 내부골조(120) 사이에 일정 간격으로 복수개 이격 장착되어 상기 외판(110)에 접촉하는 물체의 하중을 감지하는 역할을 하는 것으로, 상기 외판(110) 상면(112)에 물체가 있음을 감지하면 상기 하중센서(130)는 별도 구비된 컨트롤러(미도시)로 후술할 발판 구동부(300)의 가동을 제한하는 신호를 전달하게 된다.

따라서, 상기 하중센서(130)는 상기 상부 발판(100) 상에 물체나 승객이 서있을 경우에는 발판 구동부(300)에 의한 하강 동작이 이루어지지 못하도록 감지하여 예기치 못한 하강으로 인한 안전 사고를 방지하는 역할을 하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 하부 발판(200)은 전술한 바와 같이 지면(800, 이하 도 4 참고)과 평행하게 회동하며, 상기 상부 발판(100)과 함께 후술할 발판 구동부(300)에 의하여 소정 높이만큼 승강 및 회동하여 다양한 플랫폼(800)의 높이에 대응할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 발판 구동부(300)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이 크게 구동전달수단(310), 승강수단(320) 및 회동수단(330)으로 이루어진 것임을 파악할 수 있다.

상기 구동전달수단(310)은 도 5와 같이 상기 프레임(500)에 내장된 구동모터(340)와 결합하여 정, 역회전하면서 상기 상부 발판(100) 및 하부 발판(200)에 각각 구동력을 전달하는 역할을 수행하는 것으로, 크게 구동전달축(312)과 구동기어(314)로 이루어진 것이다.

참고로, 도 5(a)에서는 도면 이해의 편의를 위하여 승강수단(320) 및 회동수단(330)의 구성을 생략하기로 한다.

상기 구동전달축(312)은 중간부에 도 5(a)와 같이 외주면을 따라 구동전달기어(311)가 형성되어 도 5(b)와 같이 상기 프레임(500) 내부에 열차의 이동 방향과 평행하게 장착되고, 상기 구동전달기어(311) 양측에 승강수단(320)이 결합되며, 양단부에 회동수단(330)이 결합되는 것이다.

상기 구동기어(314)는 프레임(500) 내의 지지 브라켓(510)에 장착되어 정, 역회전하는 구동모터(340)의 구동축(341) 단부에 장착되어 상기 구동전달기어(311)와 직교 결합하는 워엄 기어이다.

상기 승강수단(320)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 구동전달수단(310)과 상부 발판(100) 상호 간을 연결하여 상기 구동전달수단(310)의 정, 역회전을 상기 상부 발판(100)의 왕복 승강 운동으로 변환하는 역할을 수행하는 것으로, 크게 승강절첩 링크(322) 및 승강가이드 어셈블리(324)로 이루어진다.

상기 승강절첩 링크(322)는 상기 상부 발판(100) 하부면에 일단이 결합된 상부 링크바(321)의 단부와 상기 구동전달기어(311) 양측의 구동전달축(312) 상에 일단이 결합된 하부 링크바(323)의 단부가 상호 회동 가능하게 결합되어 상기 상부 발판(100)의 왕복 승강에 연동하여 절첩되는 것이다.

그리고, 상기 승강가이드 어셈블리(324)는 상기 상부 발판(100) 양단부에 장착되어 상기 프레임(500)의 구동전달축(312) 양단 상부측에 각각 형성된 가이드 레일(520)을 따라 상기 승강절첩 링크(322)에 연동하여 왕복 승강하는 것으로, 크게 가이드 브라켓(325) 및 가이드 롤러(325')로 이루어진다.

상기 가이드 브라켓(325)은 상기 상부 발판(100) 양측의 하부면에 장착되어 상기 상부 발판(100)에 연동하면서 상기 가이드 레일(520)을 따라 왕복 이동하며, 상기 가이드 롤러(325')는 상기 가이드 브라켓(325)에 적어도 하나 이상 회동 가능하게 장착되어 상기 가이드 레일(520)에 구름 접촉하며 원활한 상부 발판(100)의 승강 동작을 보조하게 된다.

그리고, 상기 회동수단(330)은 도 6 내지 도 8과 같이 상기 구동전달수단(310)과 하부 발판(200) 상호 간을 연결하여 상기 구동전달수단(310)의 정, 역회전을 상기 하부 발판(200)의 회동 운동으로 변환하는 역할을 수행하는 것으로, 도 6을 참조하면 크게 회동편(332), 회동절첩 링크(334) 및 위치한정구(336)로 이루어진 것을 알 수 있다.

상기 회동편(332)은 상기 하부 발판(200)의 양단부에 구비되고 단부가 상기 프레임(500)의 내측면에 회동 가능하게 결합되어 열차의 정차시에 도 7과 같이 지면(800)과 평행하게 회동시에 하부 발판(200)의 양측에서 하중을 분산 지지하는 역할을 하게 된다.

상기 회동절첩 링크(334)는 상기 회동편(332)의 단부와 일정 각도를 이루며 상기 회동편과 일체 회동하는 제1 회동링크편(334')과, 상기 구동전달축(312)의 양 단에 각각 결합되어 일정 각도 범위 내에서 상기 구동전달축(312)과 일체로 왕복 회동하는 제2 회동링크편(334")과, 상기 제1, 2 회동링크편(334', 334")의 단부와 각각 양단이 결합되는 링크봉(334'")으로 이루어진 것이다.

여기서, 상기 회동절첩 링크(334)는 상기 하부 발판(200)의 회동 동작시에 제1, 2 회동링크편(334', 334")의 단부가 상기 링크봉(334'")을 매개로 연동 상승하면, 상기 회동편(332)의 하부 발판(200)측 단부는 회동 하강하면서 상기 하부 발판(200)이 하강하게 되는 등 상기 각 회동링크편(334', 334")의 단부가 상기 회동편(332)의 하부 발판(200)측 단부와 상호 반대로 승강 동작을 하게 된다.

상기 위치한정구(336)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2 회동링크편(334") 중 일개소에 장착되어 상기 제2 회동링크편(334")의 단부가 왕복 회동하는 일정 각도의 범위를 제한하는 역할을 하게 되며, 크게 위치한정 스위치(335)와 위치한정 캠(337)으로 이루어진다.

상기 위치한정 스위치(335)는 상기 제2 회동링크편(334")의 단부가 일정 각도의 범위 내에서 회동하여 최대로 상승한 위치에 장착된 상한 스위치(335')와, 상기 제2 회동링크편(334")의 단부가 일정 각도의 범위 내에서 회동하여 최대로 하강한 위치에 장착된 하한 스위치(335")로 이루어진다.

여기서, 상기 상한 및 하한 스위치(335', 335")는 접촉에 의하여 구동을 제한하는 리미트 스위치이며, 내부 구조 및 작동 메커니즘은 공지된 것인 바, 상세한 설명은 생략하여도 무방할 것이다.

상기 위치한정 캠(337)은 상기 제2 회동링크편(334") 중 일개소에 장착되어 상기 제2 회동링크편(334")과 일체 회전하면서 도 6과 같이 상기 제2 회동링크 편(334")의 단부가 일정 각도 범위 내에서 회동하여 최대로 하강한 위치의 하한 스위치(335")와 접촉하는 하한 접점(337d) 및 도 7과 같이 최대로 상승한 위치의 상한 스위치(335')와 접촉하는 상한 접점(337u)를 각각 구비한 것이다.

따라서, 상기 회동수단(330)은 도 6의 최대 하강한 위치에서 상기 하한 스위치(335")와 위치한정 캠(337)의 하한 접점(337d)이 상호 접촉시 도 8(a)와 같이 프레임(500) 양측 중 타측의 회동절첩 링크(334) 또한 연동하며, 하부 발판(200)이 프레임(500) 외측, 즉 차량 몸체(700)의 외측면(720)을 이루게 되는 열차의 운행 상태가 된다.

또한, 상기 회동수단(330)은 도 7의 최대 상승한 위치에서 상기 상한 스위치(335')와 상한 접점(337u)이 상호 접촉시 도 8(b)와 같이 프레임(500) 양측 중 타측의 회동절첩 링크(334) 또한 연동하면서 하부 발판(200)을 지면(800, 이하 도 4 참고)과 평행하게 회동한 열차의 정차 상태가 되는 것이다.

여기서, 상기 프레임(500)에는 도 6 및 도 7과 같이 상기 위치한정구(336)와 별도로 위치한정보조구를 더 구비할 수 있다.

상기 위치한정보조구는 도 6 내지 도 8과 같이 상기 하한 스위치(335")와 하한 접점(337d)이 상호 접촉하는 지점에 상기 제2 회동링크편(334")과 접촉하는 상한 보조구(550)와, 상기 상한 스위치(335')와 상한 접점(337u)이 상호 접촉하는 지점에 상기 제2 회동링크편(334")과 접촉하는 하한 보조구(560)를 상기 프레임(500)에 각각 장착한 것이다.

상기 위치한정보조구는 상기 각 스위치(335', 335") 및 각 접점(337u, 337d) 상호가 접촉하는 위치에 따른 상기 제2 회동링크편(334")의 회동 범위를 정확하게 한정하고, 상기 각 스위치(335', 335")가 이상 작동을 할 경우 상기 제2 회동링크편(334")이 회동 범위를 벗어나는 것을 방지하는 역할 또한 수행하는 것이다.

또한, 상기 위치한정보조구에는 나사 결합으로 돌출 가능하게 장착되는 위치보정구(미도시)를 구비하여 상기 제2 회동링크편(334")의 회동 범위를 유지할 수 있다.

따라서, 상기 위치보정구를 통하여 장시간 사용에 따른 상기 각 접점(337u, 337d)과 상기 각 스위치(335', 335") 상호간의 접촉 위치가 어긋나게 될 경우에 상기 위치보정구의 돌출 정도를 적절히 조정함으로써 정해진 제2 회동링크편(334")의 회동 범위를 유지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 철도 차량용 발판 승강 유닛은 도 7에 도시된 바와 같이 프레임(500) 상부측에 장착된 연결축(410)의 하단부에 수동조작기어(400)를 구비하여, 상기 수동조작기어(400)와 구동모터(340)의 구동축(341)과 반대측에 상기 구동축(341)과 일체 회동하는 종동기어(344)를 상호 결합시켜 수동으로 상기 상부 발판(100) 및 하부 발판(200)을 승강 및 회동할 수 있다.

즉, 상기 수동조작기어(400)는 열차의 이상 동작이나 사고 등 구동모터(340)를 가동시킬 전원이 공급되지 못할 경우, 작업자가 직접 차량 몸체(700)의 내부 통로 바닥면(710)을 통하여 상기 연결축(410) 상단부에 돌림손잡이(미도시)를 결합시키고 상기 수동조작기어(400)와 종동기어(344)를 상호 결합시켜 돌림손잡이를 정, 역방향으로 돌리면서 상기 상부 발판(100) 및 하부 발판(200)을 조작하게 되는 것 이다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 철도 차량용 발판 승강 유닛의 작동 과정을 도 9를 참고로 설명하기로 하며, 도 9에서 도시되지 않은 도면 부호는 도 4 내지 도 8을 참고하기로 한다.

우선, 열차는 도 9(a)와 같은 운행 상태일 경우 차량 몸체(700)의 외측면(720)에 출입문(730)이 닫힌 상태이며, 이때 상부 발판(100) 중 외판(110)의 측면(114)과, 상기 측면(114) 하부측의 하부 발판(200)이 차량 몸체(700) 외측면(720)의 일부를 이루고 있다.

이후, 열차가 정차하면 도 9(b)와 같이 출입문(730)이 개방된 상태에서 프레임(500) 상부측에 장착된 외판(110)의 상면(112) 및 측면(114)이 가이드 레일(520)을 따라 내부골조(120)와 함께 하강하게 된다.

단, 상부 발판(100)은 상기 상면(112) 하부측과 내부골조(120) 사이에 장착된 하중센서(130)에 의하여 상면(112) 상에 접촉하는 하중을 지닌 물체가 없는 것이 파악된 후에만 하강하게 된다.

여기서, 상기 상부 발판(100)의 하강 동작은 상기 프레임(500) 내측의 구동모터(340)와 결합된 구동전달수단(310)의 정회전 또는 역회전에 의하여 이루어지며, 더욱 상세히는 상기 구동전달수단(310)의 구동전달축(312)과 상기 상부발판(100) 하부측을 상호 연결하는 승강수단(320)에 의하여 이루어지게 된다.

이와 동시에 상기 하부 발판(200)의 회동 동작 또한 상기 구동전달수단(310)의 정회전 또는 역회전에 의하여 이루어지되, 상기 구동전달축(312) 양단과 상기 하부 발판(200) 상호간을 연결하는 회동수단(330)에 의하여 이루어지며, 상기 하부 발판(200)의 양단부가 프레임(500) 내측과 회동편(332)으로 회동가능하게 장착된 것 또한 도 9(b)를 통하여 파악할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 불필요한 동력의 손실없이 효율적인 구성으로 구동이 가능하도록 하고 오작동을 방지하여 승객의 안전을 도모할 수 있음은 물론, 비상시에 신속한 대처가 가능하도록 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용이 가능함은 물론이다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술의 전체적인 구성을 나타낸 개념도

도 4는 본 발명에 따른 철도 차량용 발판 승강 유닛의 실시예를 나타낸 개념도

도 5는 본 발명의 주요부인 발판 구동부 중 구동전달수단의 결합 상태를 나타낸 개념도

도 6 내지 도 8은 본 발명의 주요부인 발판 구동부 중 승강수단 및 회동수단의 결합 및 작동 상태를 나타낸 개념도

도 9는 본 발명에 따른 철도 차량용 발판 승강 유닛의 작동 상태를 나타낸 사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...상부 발판 110...외판

120...내부골조 130...하중 센서

200...하부 발판 300...발판 구동부

310...구동전달수단 312...구동전달축

314...구동기어 320...승강수단

322...승강절첩 링크 324...승강가이드 어셈블리

330...회동수단 332...회동편

334...회동절첩 링크 336...위치한정구

335...위치한정 스위치 337...위치한정 캠

500...프레임 700...차량 몸체

710...내부 통로 바닥면 720...외측면

Claims (9)

1. 열차의 차량 몸체(700) 하부측에 내장되는 프레임(500)의 상부측에 장착되어 왕복 승강하며, 평상시에는 상기 차량 몸체(700)의 내부 통로 바닥면(710)과 외측면(720)의 일부를 각각 이루고, 정차시에 하강하여 승강 계단을 형성하는 상부 발판(100);

   상기 프레임(500)의 하부측에 장착되어 평상시에는 상기 차량 몸체(700) 외측면(720)의 일부를 이루고, 정차시에 지면(800)과 평행하게 회동하는 하부 발판(200); 및

   상기 프레임(500)에 내장되며, 상기 상부 발판(100) 및 하부 발판(200)과 각각 결합되어 상기 상부 발판(100)의 왕복 승강 및 상기 하부 발판(200)의 회동 동작을 동시에 실시하는 발판 구동부(300);를 포함하며,

   상기 발판 구동부(300)에 의하여 상기 하부 발판(200)의 하단부가 상기 프레임(500) 내측을 향하면서 상기 상부 발판(100)의 하단부에 의하여 접촉 지지되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 발판(100)은,

   상면(112)이 상기 차량 몸체(700)의 내부 통로 바닥면(710)을 이루고, 측면(114)이 상기 차량 몸체(700) 외측면(720)의 일부를 이루는 외판(110);

   상기 외판(110) 하부측에 결합되어 하중을 분산 지지하는 내부골조(120); 및

   상기 외판(110)과 내부골조(120) 사이에 일정 간격으로 복수개 이격 장착되어 상기 외판(110)에 접촉하는 물체의 하중을 감지하는 하중 센서(130);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 발판 구동부(300)는,

   상기 프레임(500)에 내장된 구동모터(340)와 결합하여 정, 역회전하면서 상기 상부 발판(100) 및 하부 발판(200)에 각각 구동력을 전달하는 구동전달수단(310);

   상기 구동전달수단(310)과 상부 발판(100) 상호 간을 연결하여 상기 구동전달수단(310)의 정, 역회전을 상기 상부 발판(100)의 왕복 승강 운동으로 변환하는 승강수단(320); 및

   상기 구동전달수단(310)과 하부 발판(200) 상호 간을 연결하여 상기 구동전달수단(310)의 정, 역회전을 상기 하부 발판(200)의 회동 운동으로 변환하는 회동수단(330);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 구동전달수단(310)은,

   중간부에 외주면을 따라 구동전달기어(311)가 형성되어 상기 프레임(500) 내 부에 상기 차량 몸체(700)의 이동 방향과 평행하게 장착되고, 상기 구동전달기어(311) 양측에 상기 승강수단(320)이 결합되며, 양단부에 상기 회동수단(330)이 결합되는 구동전달축(312); 및

   상기 구동모터(340)의 구동축(341) 단부에 장착되어 상기 구동전달기어(311)와 직교 결합하는 구동기어(314);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 프레임(500)에는,

   비상시에 상기 구동축(341)의 구동기어(314) 반대측 단부에 구비된 종동기어(344)와 결합하여 회전하면서 수동 조작으로 상기 발판 구동부(300)를 가동시키는 수동 조작기어(400)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 승강수단(320)은,

   상기 상부 발판(100) 하부면에 일단이 결합된 상부 링크바(321)의 단부와 상기 구동전달기어(311) 양측의 구동전달축(312) 상에 일단이 결합된 하부 링크바(323)의 단부가 상호 회동 가능하게 결합되어 상기 상부 발판(100)의 왕복 승강에 연동하여 절첩되는 승강절첩 링크(322); 및

   상기 상부 발판(100) 양단부에 장착되어 상기 프레임(500)의 구동전달축(312) 양단 상부측에 각각 형성된 가이드 레일(520)을 따라 상기 승강절첩 링크(322)에 연동하여 왕복 승강하는 승강가이드 어셈블리(324);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 승강가이드 어셈블리(324)는,

   상기 상부 발판(100) 양측의 하부면에 장착되어 상기 상부 발판(100)에 연동하면서 상기 가이드 레일(520)을 따라 왕복 이동하는 가이드 브라켓(325); 및

   상기 가이드 브라켓(325)에 회동 가능하게 장착되어 상기 가이드 레일(520)에 구름 접촉하는 적어도 하나 이상의 가이드 롤러(325');로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 회동수단(330)은,

   상기 하부 발판(200)의 양단부에 구비되어 단부가 상기 프레임(500)의 내측면에 회동 가능하게 결합되는 회동편(332);

   상기 회동편(332)의 단부와 일정 각도를 이루며 상기 회동편과 일체 회동하는 제1 회동링크편(334')과, 상기 구동전달축(312)의 양단에 각각 결합되어 일정 각도 범위 내에서 상기 구동전달축(312)과 일체로 왕복 회동하는 제2 회동링크 편(334")과, 상기 제1, 2 회동링크편(334', 334")의 단부와 각각 양단이 결합되는 링크봉(334'")으로 이루어진 회동절첩 링크(334); 및

   상기 제2 회동링크편(334") 중 일개소에 장착되어 상기 제2 회동링크편(334")의 단부가 왕복 회동하는 일정 각도의 범위를 제한하는 위치한정구(336);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 위치한정구(336)는,

   상기 제2 회동링크편(334")의 단부가 일정 각도의 범위 내에서 회동하여 최대로 상승 및 하강한 위치에 각각 장착되어 상기 제2 회동링크편(334")의 회동을 제한하는 상한 및 하한 스위치(335', 335")로 이루어지는 위치한정 스위치(335); 및

   상기 제2 회동링크편(334") 중 일개소에 장착되어 상기 제2 회동링크편(334")과 일체 회전하면서 상기 상한 스위치(335')와 하한 스위치(335")와 접촉하는 위치한정 캠(337);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 발판 승강 유닛.

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