KR101078192B1 - 복합 자동 수문장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 자동 수문장치에 관한 것으로서, 본 발명은 바디(110)의 양단부에 편심의 축지지부(120)를 형성하고, 상기 축지지부(120)의 단부에 회전축(10)이 축고정되어 편심 회전에 의해서 수로가 개폐되도록 하는 복합 자동 수문장치에 있어서, 상기 회전축(10)의 양단부를 베어링 결합에 의해 회전 가능하게 축지지하고, 내부는 빈 공간을 형성하는 하우징(20)과; 상기 하우징(20) 내에서 상기 회전축(10)에 축고정되는 웜휠(30)과; 상기 웜휠(30)의 외주면 상단부에서 직각의 회전방향으로 기어결합되는 웜축(40)과; 일단이 회전 가능하게 브라켓(60)에 베어링(42) 결합되는 상기 웜축(40)의 타단은 구동축(51)과 연결되어 상기 웜축(40)에 구동력을 전달하는 구동력 발생부(50)의 결합으로 구비되므로서, 동력 전달 구성을 대폭적으로 간소화하는 동시에 소형화가 가능하도록 하여 구동부 형성을 위한 공간 확보가 용이하도록 하고, 게이트(100)의 회전 각도를 360°까지 가능하게 하므로서 사용자들의 다양한 각도 변환 요구 사항에 적절히 대응할 수 있도록 하는데 특징이 있다.

Description

복합 자동 수문장치{Composition mode automatic floodgate}

본 발명은 복합 자동 수문장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 게이트의 회전 각도를 사용자의 요구에 따라 맞추어줄 수 있도록 하여 다양한 조건의 설치 환경에 적절하게 적용할 수 있도록 하는 복합 자동 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로 관개수로, 하천 및 저수지 등의 수로는 농지관리 또는 관개용수 등의 활용을 위하여 일정량의 물이 저장되도록 하고, 필요할 때 사용하는 목적으로 이용되고 있다.

수로에는 관계용수 관리를 위하여 일정량의 물이 저장되도록 하면서 그 이상으로 수량이 많아지게 되면 이를 방출하도록 하는 수문장치가 구비되도록 하고 있으며, 이러한 수문장치에는 물이 배출되는 방향으로 게이트가 전도되는 전도식과 게이트의 하부로 물이 배출되게 하는 하단 배출식이 있다.

이와 같은 전도식과 하단 배출식은 물을 배출하는 양태에 따라 분류되므로 사용자의 선택에 의해서 설치가 이루어지고 있다.

한편 최근에 전도식과 하단 배출식을 모두 가능하도록 하는 방식이 제안되어 많은 현장에서 적용하여 사용되고 있는 바 그것을 통상 복합식이라 한다.

복합 자동 수문장치는 게이트가 회전 각도 조절 범위가 넓어 조절 각도에 따라서 물이 오버플로되게 할 수도 있고, 하단으로 배출되게 할 수도 있다.

하지만 현재의 복합 자동 수문장치가 비록 회전 각도의 조절 범위가 넓어졌다해도 여전히 120°정도로 제한되므로 보다 다양한 설치 환경과 사용자의 요구에 대응하지 못하고 있을 뿐만 아니라 게이트에 가해지는 수압에 의해 게이트를 강제로 회전시키므로서 유압 실린더에 역구동력이 가해지면서 이들 구동 수단들의 사용 수명을 단축시키게 되는 문제가 있다.

또한 구동력 발생 수단으로서 종래에는 주로 유압 실린더를 사용하고 있으나, 이 유압 실린더의 설치와 작동 범위를 감안하여 구동부 형성을 위해서는 충분한 설치 공간이 반드시 필요로 되는 문제도 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점들을 개선시키기 위한 것으로서, 본 발명은 게이트의 회전 각도를 사용자의 요구대로 적용시킬 수가 있으므로 다양한 사용자의 요구를 충족시킬 수 있도록 하는 복합 자동 수문장치를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 동력 전달 구조를 간소화하므로서 설치 비용의 절감과 유지 관리를 편리하게 할 수 있도록 하는 복합 자동 수문장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

특히 본 발명은 수압에 의한 영향으로 구동력 발생 부위에 미치는 부하를 최소화하므로서 안정되면서 신뢰성이 향상되도록 하는 복합 자동 수문장치를 제공하는데 또다른 목적이 있다.

상기의 목적 달성을 위하여 본 발명의 복합 자동 수문장치는, 바디의 양단부에 편심의 축지지부를 형성하고, 상기 축지지부의 단부에 회전축이 축고정되어 편심 회전에 의해서 수로가 개폐되도록 하는 복합 자동 수문장치에 있어서, 상기 회전축의 양단부를 베어링 결합에 의해 회전 가능하게 축지지하고, 내부는 빈 공간을 형성하는 하우징과; 상기 하우징 내에서 상기 회전축에 축고정되는 웜휠과; 상기 웜휠의 상단부와 수직으로 나사결합되는 웜축과; 일단이 회전 가능하게 브라켓에 베어링 결합되는 상기 웜축의 타단은 구동축과 연결되어 상기 웜축에 구동력을 전달하는 구동력 발생부의 결합으로 이루어지는 구성이 특징이다.

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상기한 구성에 따른 본 발명의 복합 자동 수문장치는 유압에 의한 회전력 발생과 이 회전력을 웜축과 웜휠을 통해 게이트 회전용 회전축에 전달되게 하므로서 게이트를 회전시키도록 하는 동력 전달 구성을 대폭적으로 간소화하는 동시에 소형화가 가능하도록 하여 구동부 형성을 위한 공간 확보가 용이해지도록 한다.

또한 본 발명은 게이트의 회전 각도를 360°까지 가능하게 하므로서 사용자들의 다양한 각도 변환 요구 사항에 적절히 대응할 수 있도록 하여 적용 환경의 한계를 극복할 수 있도록 하므로서 보다 광범위하게 적용이 가능하다.

특히 본 발명은 높은 수압에 의한 회전축을 통한 전달되는 회전 부하에 대해 구동력 발생부가 안전하게 보호될 수 있도록 하므로서 좀더 유지 관리에 높은 신뢰성을 제공하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 자동 수문장치의 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 하우징 내부 구조를 도시한 일부 절결 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 복합 자동 수문장치의 웜휠 연결 구조를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 복합 자동 수문장치의 웜축 연결 구조를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명의 복합 자동 수문장치에 의해 게이트를 개폐시킨 상태를 도시한 측면도,
도 6은 본 발명의 복합 자동 수문장치에 의해 게이트를 다양하게 회전시킨 실시예를 도시한 측면도.

이하 본 발명에 따른 복합 자동 수문장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 자동 수문장치의 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 하우징 내부 구조를 도시한 일부 절결 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 복합 자동 수문장치는 크게 게이트(100)와 이 게이트(100)를 일정 각도로 회전 구동시키도록 하는 게이트 구동부(200)로서 이루어지는 구성이다.

이중 본 발명은 게이트 구동부(200)의 구동력 발생 및 그 전달 구조를 개선하도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

즉 본 발명은 크게 하우징(20)과 웜휠(30)과 웜축(40)과 구동력 발생부(50)로서 이루어지는 구성이다.

본 발명의 하우징(20)은 게이트(100)를 구동시키도록 하는 게이트 구동부(200)의 외부를 이루는 구성이다.

즉 하우징(20)은 그 내부에 수용되는 구동력 발생부(50)와 구동력 전달부를 외부의 영향으로부터 보호될 수 있도록 하기 위한 커버 부재이다.

또한 하우징(20)에서는 게이트(100)에 편심 축고정되는 회전축(10)이 회전 가능하게 축지지되도록 한다.

다시 말해 게이트(100)에 일단이 축고정되는 회전축(10)이 하우징(20)의 양단부에서 회전 가능하게 축지지되도록 하며, 이때의 축지지 수단은 베어링(21)에 의 이루어지도록 한다.

이러한 하우징(20)을 관통하면서 축지지되는 하우징(20) 내부의 회전축(10)에는 도 3에서와 같이 원판형상의 웜휠(30)이 축고정되도록 한다.

웜휠(30)은 외주면으로 기어 이빨(31)이 형성되도록 한 원판형상의 구성이며, 이 웜휠(30)은 회전축(10)에 함께 회전하도록 축고정된다.

따라서 회전축(10)과 웜휠(30)은 일체로 결합되어 동시에 회전하게 되는 구성이다.

웜휠(30)과 한 쌍으로 구비되는 구성이 웜축(40)이다.

웜축(40)은 도 4에서와 같이 일정 직경과 길이로서 외주면으로 나선형의 기어 이빨(41)이 형성되도록 하여 웜휠(30)과는 수직의 방향으로 회전력이 전달되도록 하는 웜휠(30)과 한 조로 구비되는 구성이다.

따라서 웜축(40)은 웜휠(30)의 상부에서 상호 기어 맞물림에 의해서 결합 면에서 회전 방향이 직각의 방향으로 전환될 수 있도록 하는 구성이다.

웜축(40)은 일단이 구동력 즉 회전력을 발생시키는 구동축(51)과 커플링(52)에 의해서 동일축선상에 일렬로 연결되도록 하며, 타단은 베어링(42)에 의해 회전 가능하게 축지지되도록 한다.

이러한 웜축(40)에 구동력을 전달하도록 구비되는 것이 구동력 발생부(50)이다.

구동력 발생부(50)는 유압을 발생시키는 유압 발생부와 함께 유압을 통해 회전 구동력이 발생되도록 하는 동력 발생부이다.

따라서 구동력 발생부(50)는 유압 발생부가 일체로 형성되게 하는 것이 가장 바람직하다.

한편 본 발명에서 웜축(40)의 구동력 발생부(50)측 일단과 대응되는 타단을 회전 가능하게 지지하도록 구비되는 베어링(42)과 구동력 발생부(50)는 하우징(20)의 바닥면으로부터 별도의 브라켓(60)을 이용하여 원하는 높이에서 견고하게 고정 지지되도록 한다.

상기한 구성에 따른 본 발명의 수문장치는 구동력 발생부(50)로부터 구동력이 발생되게 하므로써 이 구동력이 게이트(100)에까지 도달하는 구동력 전달과정을 개선한 것이다.

이때의 구동력 발생부(50)는 유압을 이용한 구동력을 사용하도록 하며, 이를 위해 유압 모터를 적용하는 것이 가장 바람직하고, 이 유압 모터의 구동을 위해 유압 발생기가 일체로 구비된다.

다시 말해 유압 발생기에서 일정 유압을 발생시키게 되면 이 유압에 의해서 유압 모터를 구동시켜 회전력이 발생되도록 한다.

유압 모터에서의 회전력은 구동축(51)을 통해 출력되며, 구동축(51)의 단부에는 커플링(52)을 이용하여 일측의 단부가 베어링(42) 결합에 의해 회전 가능하게 축지지되는 웜축(40)의 다른 일측의 단부가 연결되도록 한다.

따라서 구동력 발생부(50)로부터 구동축(51)과 커플링(52)에 의해 연결된 웜축(40)을 통해 구동력이 전달되어 웜축(40)이 일정 속도로 회전을 하도록 한다.

이러한 웜축(40)에는 외주면에 나선 형상으로 기어 이빨(42)이 형성되도록 하고 있고, 이 기어 이빨(42)에는 웜휠(30)의 외주면에 형성한 기어 이빨(31)이 기어 결합되므로 웜축(40)의 구동에 의해 별도의 감속기를 사용하지 않아도 웜휠(30)을 감속 회전시키게 된다.

즉 웜휠(30)을 한바퀴 회전시키기 위해서는 나선 형상의 기어 이빨(42)을 형성한 웜축(40)은 많은 수의 회전을 해야만 하므로 이들 웜기어를 이용하게 되면 별도로 감속기를 사용하지 않아도 된다.

웜축(40)과 웜휠(30)의 웜기어를 통해 감속이 이루어진 구동력은 웜휠(30)을 축고정하는 게이트(100) 회전용 회전축(10)을 회전시키게 되므로 이러한 회전축(10)의 회전 정도에 따라 게이트(100)가 연동되게 하면서 일정 각도로 회전시켜 도 5에서와 같이 수로를 개폐시키게 된다.

구동력 발생부(50)에 의해서 발생되도록 한 회전력에 의해 간단하게 게이트(100)가 회전하도록 하면서 게이트(100)의 회전 각도를 360°로 자유롭게 조작할 수가 있다.

게이트(100)의 회전 각도는 수로의 환경과 사용자의 요구에 따라 매우 다양하게 적용될 수가 있는데 본 발명은 이러한 다양한 요구들을 도 6에서와 같이 다양한 각도 구현이 가능하므로 모두 수용할 수가 있게 된다.

특히 복합 자동 수문장치는 종전과 같이 유압 실린더를 사용하기 위해서는 게이트 구동부(200)에서 유압 실린더의 장착을 위한 충분한 공간 확보가 반드시 필요로 되는데 반해 본 발명에서는 구조를 대폭적으로 간소화하는 동시에 소형화가 가능하므로 설치 및 유지 관리를 한층 경제적으로 할 수 있도록 한다.

한편 웜축(40)을 통해 웜휠(30)을 통해서는 구동력 전달은 가능하나 웜휠(30)의 회전에 의해서 웜축(40)을 회전시킬 수는 없으므로 결국 게이트(100)에서 아무리 높은 수압이 작용하게 되더라도 회전축(10) 및 웜휠(30)을 회전시킬 수는 없으므로 구동력 발생부(50)로의 구동력 부하 전달이 전혀 이루어지지 않게 하므로서 안전하고 안정된 구동력 발생부(50)의 유지 관리가 가능하도록 한다.

10 : 회전축 20 : 하우징
21 : 베어링 30 : 웜휠
31 : 기어 이빨 40 : 웜축
41: 기어 이빨 42 : 베어링
50 : 구동력 발생부 51 : 구동축
52 : 커플링 60 : 브라켓
100 : 게이트 110 : 바디
120 : 축지지부 200 : 게이트 구동부

Claims (3)

1. 바디(110)의 양단부에 편심의 축지지부(120)를 형성하고, 상기 축지지부(120)의 단부에 회전축(10)이 축고정되어 편심 회전에 의해서 수로가 개폐되도록 하는 복합 자동 수문장치에 있어서,
   상기 회전축(10)의 양단부를 베어링(21) 결합에 의해 회전 가능하게 축지지하고, 내부는 빈 공간을 형성하는 하우징(20)과;
   상기 하우징(20) 내에서 상기 회전축(10)에 축고정되는 웜휠(30)과;
   상기 웜휠(30)의 외주면 상단부에서 직각의 회전방향으로 기어결합되는 웜축(40)과;
   일단이 회전 가능하게 브라켓(60)에 베어링(42) 결합되는 상기 웜축(40)의 타단은 구동축(51)과 연결되어 상기 웜축(40)에 구동력을 전달하는 구동력 발생부(50);
   의 결합으로 이루어지는 복합 자동 수문장치.
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