KR102516273B1 - 처짐방지형 신호등철주 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처짐방지형 신호등철주에 관한 것으로, 자세하게는, 수평방향의 요동은 일정 범위 내에서 허용하되 수직방향 요동 및 처짐을 방지할 수 있고, 특히 수평철주에 비노출 와이어에 프리스트레스를 가하여 수직방향 요동 및 처짐을 방지하는 처짐방지형 신호등철주에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 처짐방지형 신호등철주에 관한 것으로, 도로변에 설치되는 수직철주를 포함하는 수직철주부; 다단으로 직경이 감소하는 N단의 수평철주가 상호 연결되어 이루어지고, 직경이 상대적으로 가장 큰 제1수평철주가 상기 수직철주에 직각을 이루며 수평방향으로 설치되며 직경이 상대적으로 가장 작은 제N수평철주에는 신호등이 설치되는 수평철주부; 일단은 상기 수직철주의 측면에 장착되고 타단은 상기 제1수평철주의 하단에 장착되어 상기 수평철주부의 하중을 지지하는 제1지지브라켓; 및 상기 인접한 2개의 수평철주 간의 결합부위에서 상기 수평철주의 길이방향으로 용접 설치되어 상기 결합부위를 보강하는 제2지지브라켓;을 포함한다.

Description

처짐방지형 신호등철주{SUPPORTING DEVICE OF A SIGNAL LIGHT}

본 발명은 처짐방지형 신호등철주에 관한 것으로, 자세하게는, 수평방향의 요동은 일정 범위 내에서 허용하되 수직방향 요동 및 처짐을 방지할 수 있고, 특히 수평철주에 비노출 와이어에 프리스트레스를 가하여 수직방향 요동 및 처짐을 방지하는 처짐방지형 신호등철주에 관한 것이다.

자동차의 보유대수가 날로 늘어감에 따라 인력으로는 도저히 교통흐름을 통제할 수 없는 상황이 이르러 보다 효율적으로 교통흐름을 제어하기 위해 개발된 것이 신호등이다. 이러한 신호등은 차량의 흐름을 제어하는 교통 신호등과 보행자의 흐름을 제어하는 보행자 신호등으로 구분할 수 있다.

이러한 신호등은 안전한 교통질서를 위하여 색으로 교통조건을 나타내는 것으로, 그 신호등으로 표시하는 색은 빨간색, 초록색, 노란색의 3색으로 구성된다. 이와 같이 구성된 신호등에서 빨간색은 정지신호, 초록색은 진행신호이며 노란색은 주의로 표시되나 도로교통에서는 우회하라는 의미로도 사용된다.

신호등은 통상적으로 교차로나 건널목의 도로변 상에 신호등 지지용 지주장치를 통해 설치되어 진다. 이러한 신호등 지지용 지주장치는 교차로나 건널목의 도로변 상에 직립 설치되는 지주기둥과 지주기둥 상부로부터 도로 상의 횡방향으로 설치되어 신호등을 지지하는 가로보로 구성된다. 이때 가로보는 통상 하나의 관체로 이루어진다.

이와 같은 종래의 신호등에서는, 가로보와 지주기둥 간에 복수의 지지와이어를 통해 상하로의 흔들림이 방지되고, 가로보의 처짐이 방지된다. 그런데 이러한 지지와이어를 사용할 경우에 외관상 미려하지 않을 뿐만 아니라, 지지와이어에 의지하여 가로보의 강성은 그다지 크기 않기 때문에 태풍 등과 같이 바람이 상대적으로 강하게 부는 경우 상기 가로보가 휘거나 부러지는 문제점이 발생하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 2014. 5. 29.자로 '수평장축봉이 구비된 신호등철주 및 그 운용방법'을 출원하여 2015. 3. 27.자로 등록특허 제10-1508137호로 등록받은 바 있다.

상기 등록특허에서는, 도로변에 설치되는 수직철주를 포함하는 수직철주부; 상기 수직철주에 직각을 이루며 일단부가 결합되는 원통형의 제1 수평철주; 상기 제1 수평철주의 타단부에 형성되는 관통공에 삽입되어 결합되며, 일단부에는 상기 제1 수평철주의 내주면 설정된 깊이에 지지되는 지지패널이 결합되며, 타단부는 상기 관통공 밖으로 돌출되게 배치되는 원통형의 제2 수평철주; 및 상호간에 결합된 상기 제1 수평철주와 제2 수평철주의 양단부에 관통되게 삽입되며, 양단부 나사산이 각각 수평장축너트로써 결합되는 수평장축봉;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 등록특허의 일실시예에 따르면, 넓은 구경의 제1 수평철주 내측에 보다 좁은 구경의 제2 수평철주가 2점지지되며 결합됨으로써 결합강도가 우수할 뿐만 아니라, 상기 수평철주부를 구성하는 결합된 상태의 제1 수평철주와 제2 수평철주의 양단부를 별도의 수평장축봉으로 지지시킴으로써 강한 비바람 등의 각종 악천후에도 신호등이 견고하게 지지상태를 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

그런데 이러한 등록특허에서는, 2점지지되며 결합될 때 중첩되는 외주면을 따라 용접부가 형성되는데, 이는 모든 방향으로의 수평철주의 요동을 제한하게 된다. 따라서 용접부에는 평소에도 지속적으로 외력이 가해지게 되고 특히 차량의 이동에 의한 풍압에 의해 수평방향으로의 외력에 의해 수평철주가 지속적으로 요동하면서 용접부에 크랙이 발생하는 사례가 발생하고 있다.

또한 등록특허에서는, 수평장축부가 견고한 지지상태를 유지할 수 있도록 하지만, 수평철주 내부에 철재 봉을 추가 삽입한 정도여서 지지상태의 향상은 가능하지만, 요동과 수평철주 끝단 처짐에 대응하기 어렵다는 한계가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1508137호(2015.03.27.)

본 발명은 상기와 같은 한계점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 수평방향의 요동은 일정 범위 내에서 허용하되 수직방향 요동 및 처짐을 방지하는 처짐방지형 신호등철주를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 수평철주에 비노출 와이어에 프리스트레스를 가하여 수직방향 요동 및 처짐을 방지하는 처짐방지형 신호등철주를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은, 처짐방지형 신호등철주에 관한 것으로, 도로변에 설치되는 수직철주를 포함하는 수직철주부; 다단으로 직경이 감소하는 N단의 수평철주가 상호 연결되어 이루어지고, 직경이 상대적으로 가장 큰 제1수평철주가 상기 수직철주에 직각을 이루며 수평방향으로 설치되며 직경이 상대적으로 가장 작은 제N수평철주에는 신호등이 설치되는 수평철주부; 일단은 상기 수직철주의 측면에 장착되고 타단은 상기 제1수평철주의 하단에 장착되어 상기 수평철주부의 하중을 지지하는 제1지지브라켓; 및 상기 인접한 2개의 수평철주 간의 결합부위에서 상기 수평철주의 길이방향으로 용접 설치되어 상기 결합부위를 보강하는 제2지지브라켓;을 포함한다.

그리고 상기 제2지지브라켓은 상기 결합부위의 상단 및 하단에 각각 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 결합부위에서 상대적으로 직경이 큰 수평철주의 단부에는 장착홈이 형성되고, 상대적으로 직경이 작은 수평철주에 용접되어 있는 상기 제2지지브라켓의 일단이 상기 장착홈에 삽입된 상태로 상대적으로 직경이 큰 수평철주에 용접되어 결합될 수 있다.

그리고 상기 결합부위에서 상대적으로 직경이 작은 수평철주는 상대적으로 직경이 큰 수평철주에 삽입되어 상호 면접촉한다.

또한 상기 수직철주에는 상기 수평철주가 형성된 위치에 대응되게 수평방향으로 관통되는 관통공이 형성되고, 일단은 상기 제N수평철주의 끝단에 연결되고 타단은 상기 제1수평철주를 경유하여 상기 관통공을 통과하는 와이어와, 상기 와이어에 인장력을 가하여 상기 와이어가 프리스트레스되도록 상기 와이어를 파지한 상태로 상기 관통공에 장착되는 긴장재를 포함하는 프리스트레스부를 더 포함한다.

이때 상기 와이어에는, 상기 제1 내지 제N수평철주의 각각의 내부에서 상기 와이어에 장착되는 제1 내지 제N지지패널이 설치되고, 각 수평철주의 일단에는 상기 와이어의 통과는 가능하면서 상기 대응되는 지지패널의 통과는 차단되게 지지하는 스톱퍼가 장착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 수평방향의 요동은 일정 범위 내에서 허용하되 수직방향 요동 및 처짐을 방지함으로서 장기간 사용에도 안정적으로 수평상태의 유지가 가능하다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따르면, 수평철주에 비노출 와이어에 프리스트레스를 가하여 수직방향 요동 및 처짐을 방지할 수 있으므로, 와이어의 노출로 인한 외관 손상을 방지함과 아울러, 수평철주에 지속적으로 가해지는 신호등의 하중을 프리스트레스에 의해 상쇄시킬 수 있어 수평상태의 유지가 가능하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 신호등철주의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 제1실시예에 따른 신호등철주의 구성을 도시한 부분 단면도,
도 3은 제1실시예에 따른 수평철주부의 구성을 도시한 분해도,
도 4는 제1 및 제2지지브라켓에 의한 작용을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 신호등철주의 구성을 도시한 부분 단면도,
도 6은 제2실시예에 따른 수평철주부의 구성을 도시한 분해도,
도 7은 수평철주 간의 결합부위를 도시한 사시도,
도 8은 프리스트레스부의 작용을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 처짐방지형 신호등철주의 구조를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 신호등철주의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 제1실시예에 따른 신호등철주의 구성을 도시한 부분 단면도이며, 도 3은 제1실시예에 따른 수평철주부의 구성을 도시한 분해도이다.

도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 신호등철주는 크게 수직철주부(10), 수평철주부(20), 제1지지브라켓(30) 및 제2지지브라켓(40)을 포함하여 구성된다.

상기 수직철주부(10)는 도로변에 설치되는 수직철주(11)를 포함하고 상기 수직철주(11)를 지지하기 위한 수직지지부(12)를 구비한다.

상기 수평철주부(20)는 상기 수직철주(11)에 수평방향으로 설치되고 그 선단부에 신호등(S)을 매다는 구조물로서, 본 발명에서는 다단으로 직경이 감소하는 N단의 수평철주가 상호 연결되어 이루어지고, 직경이 상대적으로 가장 큰 제1수평철주(21)가 상기 수직철주(11)에 직각을 이루며 수평방향으로 설치되며 직경이 상대적으로 가장 작은 제N수평철주에는 신호등(S)이 설치된다.

이와 같이, 수평철주부(20)는 다단으로 N개의 수평철주가 서로 연결되어 구성될 수 있으나, 본 실시예에서는 3개의 수평철주가 순차적으로 직경이 감소하는 형태로 구성되어 3단의 수평철주부(20)를 구성한다. 3단의 수평철주부(20)는 일단이 상기 수직철주(11)에 장착되고 직경이 가장 크게 구성되는 제1수평철주(21)와, 일단이 상기 제1수평철주(21)에 삽입되는 제2수평철주(22)와, 일단이 상기 제2수평철주(22)에 삽입되며 타단에 캡(C)이 체결되고 하단에 신호등(S)이 장착되는 제3수평철주(23)로 구성된다.

이때 상기 수평철주 간에 삽입에 의해 겹쳐지는 길이는 수평철주 직경의 1.4배 이상이고, 직경이 상대적으로 작은 수평철주의 일단에는 지지링(25)이 체결되고 상기 지지링(25)에 의해 직경이 상대적으로 큰 수평철주 내에서 면접촉되며 지지된다.

또한 상기 제1수평철주(21)에는 수직철주에 대한 장착을 편리하게 하도록 미리 상기 수직철주에 고정되는 연결철주(21a)를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 수직철주의 관통공을 통과하면서 상기 수직철주에 결합된 상태로 상기 제1수평철주와 연결철주를 지지하는 앵커철주(24)가 더 포함될 수 있다. 상기 앵커철주(24)에는 상기 제1수평철주와 연결철주에 각각 대응되게 2개 이상의 지지링(25)이 설치된다.

제1지지브라켓(30)은 수직철주부(10)에 대하여 수평철주부(20)의 하단을 지지하는 역할을 하는 부재로서, 일단은 상기 수직철주(11)의 측면에 장착되고 타단은 상기 제1수평철주(21)의 하단에 장착되어 상기 수평철주부(20)의 하중을 지지한다.

제2지지브라켓(40)은 수평철주 간을 결합하는 역할을 하는 부재로서, 상기 인접한 2개의 수평철주 간의 결합부위에서 상기 수평철주의 길이방향으로 용접 설치되어 상기 결합부위를 보강한다. 상기 제2지지브라켓(40)은 직경이 상대적으로 작은 수평철주 상에 장착된 상태로, 작은 수평철주가 상대적으로 직경이 큰 수평철주에 삽입될 때 큰 수평철주의 단부가 제2지지브라켓의 가이드홈(41)으로 진입하고, 그 상태로 큰 수평철주와 용접 결합된다.

다음으로 본 발명에 따른 처짐방지형 신호등철주의 작용에 대해 설명한다.

도 4는 제1 및 제2지지브라켓에 의한 작용을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 제1 및 제2지지브라켓(30, 40)은 수직철주(11)에 대해 수평철주의 수직방향 요동 및 처짐을 제한하기 위하여 장착될 뿐, 수평방향 요동에 대해서는 별도의 지지를 하지 않는다. 즉, 직경이 상대적으로 작은 수평철주와 큰 수평철주가 끼워진 상태에서 지지링(25)과 제2지지브라켓에 의해 지지되는 구조를 통해 수평철주의 상하방향 거동이 제한된다.

이는 차량의 이동에 의한 풍압은 수평철주에 큰 힘을 가하지는 않지만 지속적으로 수평철주에 가해지기 때문에 수평방향으로의 유동을 허용하기 위함이다(도 5에서 수평방향 화살표).

따라서, 평판 형상으로 이루어져 수평철주의 상하단에 장착되는 제1 및 제2지지브라켓(30, 40)은 수평철주의 수직방향 요동은 억제(도 5에서 수직방향 화살표)하면서도 수평방향 요동은 비교적 쉽게 수용하는 구조로 이루어져 수직방향 요동에 의한 처짐을 방지함과 아울러, 수평방향 요동에 의해 결합부위에서 절곡되는 각도 변화가 커짐에 의한 크랙의 발생을 방지하는 기능을 한다.

다음으로 본 발명에 따른 신호등철주의 제2실시예에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 신호등철주의 구성을 도시한 부분 단면도이며, 도 6은 제2실시예에 따른 수평철주부의 구성을 도시한 분해도이고, 도 7은 수평철주 간의 결합부위를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 신호등철주에서는, 각 수평철주의 일단에는 이하에서 설명될 와이어(51)의 통과는 가능하면서도 지지패널의 통과는 차단하는 스톱퍼(27)가 장착된다. 상기 스톱퍼(27)에서 와이어(51)가 통과하는 높이는 3단의 수평철주부(20)의 타단으로 갈수록 낮아지게 형성되는 것이 바람직하다.

제2지지브라켓(40)은 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 직경이 상대적으로 작은 수평철주 상에 장착된 상태로, 작은 수평철주가 상대적으로 직경이 큰 수평철주에 삽입될 때 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 큰 수평철주의 단부에 형성된 장착홈(26)으로 진입하고, 그 상태로 큰 수평철주와 용접 결합된다. 이때 상기 장착홈(26)의 끝단까지 상기 제2지지브라켓(40)이 삽입되기 때문에 상기 장착홈(26)의 길이는 제2지지브라켓(40)의 진입길이를 결정하는 역할도 수행한다.

제2지지브라켓(40)에 의한 수평철주 간의 결합방식은, 상기 수평철주에 장착홈(26)이 형성되는 대신에, 제2지지브라켓(40)의 하단이 결합되는 2개의 수평철주의 외주연에 대응되게 단차 있게 형성되어 각 수평철주에 용접하여 결합될 수도 있다.

한편, 제2실시예에서는 프리스트레스부(50)가 구비되어 수직철주(11)에 대해 수평철주부(20)를 상부로 휘어지는 방향으로 지지하여 수평철주부(20) 끝단의 처짐을 방지한다. 보다 상세히 설명하면, 상기 수직철주(11)에는 상기 수평철주가 형성된 위치에 대응되게 수평방향으로 관통되는 관통공(13)이 형성되고, 상기 프리스트레스부(50)는, 그 일단은 상기 제3수평철주(23)의 끝단에서 장착재(52)에 연결되고 타단은 상기 제1수평철주(21)를 경유하여 상기 관통공(13)을 통과하는 와이어(51)와, 상기 와이어(51)에 인장력을 가하여 상기 와이어(51)가 프리스트레스되도록 상기 와이어(51)를 파지한 상태로 상기 관통공에 장착되는 긴장재(53)를 포함한다.

또한 상기 와이어(51)에는, 상기 제1 내지 제N수평철주의 각각의 내부에서 상기 와이어(51)에 장착되는 제1 내지 제N지지패널이 설치되고, 본 실시예에서는 3단의 수평철주부(20)가 사용되므로, 제1 내지 제3수평철주(21, 22, 23)에 대응되게 제1 내지 제3지지패널(54a, 54b, 54c)이 설치된다.

다음으로 제2실시예에 따른 처짐방지형 신호등철주의 작용에 대해 설명한다.

도 8은 프리스트레스부의 작용을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 프리스트레스부(50)의 와이어(51)에는 인장력이 미리 가해져 있기 때문에 상기 수평철주부(20)가 처지면서 신장되는 것을 방지하는 기능을 한다. 더구나, 와이어(51)에는 제1 내지 제3수평철주(21, 22, 23)에 대응되는 제1 내지 제3지지패널(54a, 54b, 54c)이 설치되고 각 수평철주의 일단에는 상기 와이어(51)의 통과는 가능하면서 상기 대응되는 지지패널의 통과는 차단되게 지지하는 스톱퍼(27)가 장착되어 있으므로, 와이어(51)가 인장되면서 각 지지패널은 각 스톱퍼(27)에 압착된다. 이러한 작용을 통해 와이어(51)가 제3수평철주(23)의 끝단에서 장착재(52)에만 연결되어 인장하는 것이 아니라, 각 수평철주의 일단을 인장하면서 3단의 수평철주부(20)를 전체적으로 긴장시키는 역할을 한다.

또한 상기 스톱퍼(27)에서 와이어(51)가 통과하는 높이는 3단의 수평철주부(20)의 타단으로 갈수록 낮아지게 형성되므로, 결국 와이어(51)의 인장력은 3단의 수평철주부(20)의 타단, 즉 제3수평철주(23)를 들어올리는 방향으로 작용한다(도 6에서 상부를 향하는 굵은 화살표). 따라서 제3수평철주(23)는 신호등(S)의 무게, 지진 등에 의한 상하방향 요동에 의해 하부로 처짐(도 8에서 하부를 향하는 점선 화살표)이 발생할 수 있는데, 이러한 처짐을 와이어(51)의 인장력에 의해 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10 : 수직철주부 11 : 수직철주
12 : 수직지지부 13 : 관통공
20 : 수평철주부 21 : 제1수평철주
21a : 연결철주 22 : 제2수평철주
23 : 제3수평철주 24 : 앵커철주
25 : 지지링 26 : 장착홈
27 : 스톱퍼 30 : 제1지지브라켓
40 : 제2지지브라켓 41 : 가이드홈
50 : 프리스트레스부 51 : 와이어
52 : 장착재 53 : 긴장재
54a, 54b, 54c : 제1 내지 제3지지패널
S : 신호등 C : 캡

Claims (6)

1. 도로변에 설치되는 수직철주(11)를 포함하는 수직철주부(10);
   다단으로 직경이 감소하는 N단의 수평철주가 상호 연결되어 이루어지고, 직경이 상대적으로 가장 큰 제1수평철주(21)가 상기 수직철주(11)에 직각을 이루며 수평방향으로 설치되며 직경이 상대적으로 가장 작은 제N수평철주에는 신호등(S)이 설치되는 수평철주부(20);
   일단은 상기 수직철주(11)의 측면에 장착되고 타단은 상기 제1수평철주(21)의 하단에 장착되어 상기 수평철주부(20)의 하중을 지지하는 제1지지브라켓(30); 및
   상기 인접한 2개의 수평철주 간의 결합부위의 상단 및 하단에서 상기 수평철주의 길이방향으로 용접 설치되어 상기 결합부위를 보강하는 제2지지브라켓(40);을 포함하고,
   상기 제2지지브라켓은 평판 형태로 이루지어지고, 그 일단은 인접한 수평철주의 결합부위를 따라 면접촉할 수 있는 형상을 갖고, 타단은 그 하단에서 연장되어 아치형으로 라운드진 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 처짐방지형 신호등철주.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 결합부위에서 상대적으로 직경이 큰 수평철주의 단부에는 장착홈(26)이 형성되고, 상대적으로 직경이 작은 수평철주에 용접되어 있는 상기 제2지지브라켓(40)의 일단이 상기 장착홈(26)에 삽입된 상태로 상대적으로 직경이 큰 수평철주에 용접되어 결합되는 것을 특징으로 하는 처짐방지형 신호등철주.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 결합부위에서 상대적으로 직경이 작은 수평철주는 상대적으로 직경이 큰 수평철주에 삽입되어 상호 면접촉하는 것을 특징으로 하는 처짐방지형 신호등철주.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 수직철주(11)에는 상기 수평철주가 형성된 위치에 대응되게 수평방향으로 관통되는 관통공이 형성되고,
   일단은 상기 제N수평철주의 끝단에 연결되고 타단은 상기 제1수평철주(21)를 경유하여 상기 관통공을 통과하는 와이어(51)와, 상기 와이어(51)에 인장력을 가하여 상기 와이어(51)가 프리스트레스되도록 상기 와이어(51)를 파지한 상태로 상기 관통공에 장착되는 긴장재(53)를 포함하는 프리스트레스부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처짐방지형 신호등철주.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 와이어(51)에는, 상기 제1 내지 제N수평철주의 각각의 내부에서 상기 와이어(51)에 장착되는 제1 내지 제N지지패널이 설치되고,
   각 수평철주의 일단에는 상기 와이어(51)의 통과는 가능하면서 상기 대응되는 지지패널의 통과는 차단되게 지지하는 스톱퍼(27)가 장착되는 것을 특징으로 하는 처짐방지형 신호등철주.

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