KR102582308B1 - 하중 분산과 흡수로 내하중 및 내구력을 증대시켜 방수 및 방진 기능이 향상된 바닥형 보행 신호 장치 - Google Patents

하중 분산과 흡수로 내하중 및 내구력을 증대시켜 방수 및 방진 기능이 향상된 바닥형 보행 신호 장치 Download PDF

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Abstract

내하중을 증대시킬 수 있고 사용 수명을 향상시킬 수 있는 바닥형 보행 신호 장치를 개시한다. 본 발명은 차도와 인도 사이의 지면에 매립 설치되는 바닥형 보행 신호 장치로서, 베이스면을 갖는 본체부와; 본체부의 베이스면 위에 설치되고 신호용 빛을 발생시키는 복수의 LED 소자가 배열된 LED 모듈과; LED 모듈의 상부에 배치되고 복수의 LED 소자에 각각 대응하는 복수의 반사면을 구비한 리플렉터와; 본체부와 결합되고 LED 모듈 및 리플렉터를 감싸는 커버부;를 포함하며, 본체부에는 리플렉터를 커버부 측으로 탄성 밀착시킬 수 있는 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

하중 분산과 흡수로 내하중 및 내구력을 증대시켜 방수 및 방진 기능이 향상된 바닥형 보행 신호 장치{A reclamation type signal lamp of the ground with improved waterproof and dustproof function by increasing load capacity and durability through load distribution and absorption}
본 발명은 바닥형 보행 신호 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내하중을 증대시켜 사용 수명을 향상시킬 수 있는 바닥형 보행 신호 장치에 관한 것이다.
바닥형 보행 신호 장치는 횡단보도가 설치된 지중에 매설되어 상면을 통해 신호용 빛을 방출한다. 바닥형 보행 신호 장치는 보행자에게 정지선 또는 가이드선의 기능을 제공하면서 시선 방향에 위치될 수 있으므로 그 효용성이 높이 평가되고 있다. 특히, 최근 스마트폰을 보면서 걷는 보행자가 증가하는 상황과 맞물려서 보행자에게 신호 정보를 용이하게 제공할 수 있다는 장점이 있다.
그런데, 지주 등에 설치되는 신호등과 달리, 바닥형 보행 신호 장치는 차도(횡단보도)와 인도의 경계를 이루는 콘크리트 또는 아스팔트 등의 지중에 매설되고 그 상부면이 외부로 노출된 상태에서 신호용 빛을 방출하기 때문에 외부로 노출된 케이스 부분에 반복적으로 큰 하중이 가해질 경우 케이스가 파손될 수 있는 문제점이 있다.
특히, 바닥형 보행 신호 장치는 외부로 노출된 케이스의 상부면으로 보행자를 비롯하여 무거운 차량 및 오토바이 등이 반복적으로 지나다니기 때문에 케이스에 균열(Crack)이 발생하거나 파손된 경우 내부로 수분이 침투되어 보행 신호 장치의 오작동을 유발하거나 고장을 일으킬 우려가 있다. 이 때문에 외부에서 가해지는 큰 하중에도 우수한 내구력을 확보할 수 있는 보행 신호 장치의 개발이 필요한 실정이다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 공개된　종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
등록특허공보 제10-2335546호(2021.12.01 등록)
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 외부로 노출된 커버부에 가해지는 하중을 분산 및 흡수시켜 커버부가 파손되는 것을 방지함으로써 사용 수명을 크게 향상시킬 수 있는 바닥형 보행 신호 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 바닥형 보행 신호 장치는, 차도와 인도 사이의 지면에 매립 설치되는 바닥형 보행 신호 장치로서, 베이스면을 갖는 본체부와; 본체부의 베이스면 위에 설치되고 신호용 빛을 발생시키는 복수의 LED 소자가 배열된 LED 모듈과; LED 모듈의 상부에 배치되고 복수의 LED 소자에 각각 대응하는 복수의 반사면을 구비한 리플렉터와; 본체부와 결합되고 LED 모듈 및 리플렉터를 감싸는 커버부;를 포함하며, 본체부에는 리플렉터를 커버부 측으로 탄성 밀착시킬 수 있는 탄성부재가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 본체부의 베이스면에는 탄성부재가 설치되는 복수의 홀이 형성되고, 리플렉터의 하면에는 LED 모듈을 관통하여 복수의 홀에 삽입되며 탄성부재를 통해 탄성 지지되는 복수의 하부돌기가 형성될 수 있다.
상기 탄성부재로는 코일 스프링이 적용될 수 있다.
상기 하부돌기의 하단부에는 코일 스프링이 끼워지는 단차진 형상의 끼움부가 형성될 수 있다.
상기 본체부의 베이스면은 인도에서 차도 방향을 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 베이스면은 본체부의 길이방향 중심선을 기준으로 차도 측에 배치되는 제1영역과, 인도 측에 배치되는 제2영역으로 구획되며, 제1영역에 설치되는 탄성부재의 개수는 제2영역에 설치되는 탄성부재의 개수보다 많을 수 있다.
또한, 상기 베이스면은 본체부의 길이방향 중심선을 기준으로 차도 측에 배치되는 제1영역과, 인도 측에 배치되는 제2영역으로 구획되며, 제1영역에 설치되는 탄성부재의 탄성계수가 제2영역에 설치되는 탄성부재의 탄성계수보다 크게 형성될 수 있다.
상기 리플렉터의 하면은 베이스면과 대응하는 경사면으로 형성되고, 리플렉터의 하면과 베이스면은 서로 마주하도록 배치되며, 리플렉터의 상면은 커버부의 하면과 평행하게 배치될 수 있다.
상기 바닥형 보행 신호 장치는, 본체부와 커버부 사이에 개재되어 외부의 수분 유입을 차단하는 가스켓을 더 포함할 수 있다.
상기 커버부의 내면에는 격자 배열 구조를 가지며 돌출된 리브가 형성될 수 있다.
상기 바닥형 보행 신호 장치는 리플렉터의 상면과 커버부의 내면 사이에 개재되어 완충 작용을 하는 완충시트를 더 포함할 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 바닥형 보행 신호 장치에 의하면, 본체부의 베이스면과 리플렉터 사이에 리플렉터를 커버부 측으로 탄성 밀착시킬 수 있는 탄성부재가 구비됨에 따라, 커버부에 인가되는 하중이 리플렉터를 통해 탄성부재로 효과적으로 분산 및 흡수됨으로써 커버부에 균열(Crack)이 발생하는 것을 방지하고 커버부가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 보행 신호 장치의 내하중을 증대시킬 수 있고 내구력을 향상시킬 수 있게 됨으로써 보행 신호 장치의 사용 수명을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 보행 신호 장치는 탄성부재의 탄성 반발력에 의해 리플렉터와 커버부가 서로 강하게 밀착된 상태에서 한 몸을 이루며 하중을 지탱하기 때문에 커버부가 항복점(Yield point) 이내에서 탄성 거동을 하게 됨으로써 하중에 의한 커버부의 변형을 최소화하고 커버부가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 커버부의 파손된 부분을 통해 습기가 침투하여 보행 신호 장치의 오작동을 유발하거나 고장을 일으키는 것을 방지할 수 있기 때문에 장치의 유지 보수에 따른 시간 및 비용을 크게 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본체부와 리플렉터 간의 조립 및 정렬을 위해 본체부의 베이스면 상에 형성한 복수의 홀 내부에 탄성부재를 설치하고, 상기 홀 내부에 삽입되는 리플렉터의 하부돌기 부분을 탄성부재가 탄성 지지하도록 구성함으로써, 본체부나 리플렉터 상에 탄성부재의 설치를 위한 별도의 기구적 장치나 설치공간을 추가적으로 마련할 필요가 없기 때문에 보행 신호 장치 내의 설치 부품수를 줄이고 내부의 공간활용성을 증대시켜 보행 신호 장치의 소형화를 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 코일 스프링 구조를 갖는 탄성부재가 리플렉터의 하부돌기 부분에 형성된 단차진 형상의 끼움부에 끼워진 상태에서 베이스면의 홀 내부에 지지되도록 구성함으로써, 리플렉터의 하부돌기와 탄성부재 간의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있고, 상부에서 인가되는 하중을 리플렉터의 하부돌기를 통해 탄성부재로 온전히 전달하여 하중을 효과적으로 흡수 및 분산시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본체부의 베이스면을 본체부의 길이방향 중심선을 기준으로 차도 측에 배치되는 제1영역과 인도 측에 배치되는 제2영역으로 구획하고, 제1영역에 설치되는 탄성부재의 개수를 제2영역에 설치되는 탄성부재의 개수보다 많게 형성하거나, 제1영역에 설치되는 탄성부재의 탄성계수를 제2영역에 설치되는 탄성부재의 탄성계수보다 크게 형성함으로써, 상대적으로 큰 하중이 가해지는 차도 측 영역의 탄성부재의 설치 개수나 탄성 강도를 증가시켜 영역별로 다르게 가해지는 하중을 탄성부재를 통해 효율적으로 분배시킬 수 있기 때문에 하중의 흡수 및 분산 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 커버부의 내면에 격자 배열 구조를 가지며 돌출된 리브가 형성됨에 따라, 하중에 상대적으로 취약한 커버부의 테두리 안쪽 상판 영역에 대한 구조적 강성을 향상시킬 수 있기 때문에 커버부의 상판 영역이 인가되는 하중에 의해 쉽게 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 리브가 격자 배열 구조로 형성됨에 따라 완충시트의 개방된 제1홀이나 리플렉터의 개방된 상단부 부분이 리브에 의해 가려지는 현상을 방지할 수 있기 때문에 LED 모듈에서 방출되는 신호용 빛이 커버부를 통해 외부로 정상적으로 투과됨으로써 보행자의 시인성을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바닥형 보행 신호 장치가 지면에 매립 설치된 상태를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바닥형 보행 신호 장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바닥형 보행 신호 장치를 도시한 분해 사시도.
도 4는 도 3의 바닥형 보행 신호 장치를 하부에서 바라본 분해 사시도.
도 5는 도 3의 본체부에서 구동 모듈 및 탄성부재를 분해한 사시도.
도 6은 도 5의 본체부에서 바닥면을 분해한 사시도.
도 7은 리플렉터의 상부 및 하부 구조를 도시한 사시도.
도 8은 리플렉터의 하부돌기가 본체부의 홀 내부에 삽입된 탄성부재를 통해 지지된 모습을 보여주는 단면도.
도 9는 베이스면의 홀에 탄성부재가 설치되지 않은 경우 상부에서 인가되는 하중에 의해 커버부 부분에 파손이 발생하는 상황을 예시한 예시도.
도 10은 커버부에 하중이 가해질 경우 탄성부재를 통해 하중이 분산 및 흡수되는 모습을 보여주는 작동 상태도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성부재가 설치된 본체부 구조를 보여주는 부분 사시도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버부 구조를 보여주는 사시도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 바닥형 보행 신호 장치(1)가 지면에 매립 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바에 의하면, 바닥형 보행 신호 장치(1)는 차도(10)와 인도(20) 사이에 설치된 횡단보도 연석(30) 일측의 지면에 매립 설치될 수 있다. 바닥형 보행 신호 장치(1)는 복수 개가 케이블(C)(도 2 참조)을 통해 좌우방향으로 일렬로 연결 설치될 수 있다.
바닥형 보행 신호 장치(1)는 횡단보도 신호등(미도시)을 제어하는 신호 제어기(2)와 전기적으로 연결되어 횡단보도 신호등과 연동하여 작동될 수 있다. 예를 들어, 신호 제어기(2)의 제어에 의해 횡단보도 신호등의 적색 램프가 점등되면, 바닥형 보행 신호 장치(1) 내에 구비된 복수의 LED 소자(220)(도 3 참조) 중 적색 LED 소자가 함께 점등되어 적색의 빛이 방출될 수 있다. 또한, 신호 제어기(2)의 제어에 의해 횡단보도 신호등의 녹색 램프가 점등되면, 바닥형 보행 신호 장치(1) 내에 구비된 복수의 LED 소자(220) 중 녹색 LED 소자가 함께 점등되어 녹색의 빛이 방출될 수 있다. 이와 같이, 지면에 매립 설치된 보행 신호 장치(1)는 신호 제어기(2)에 의해 횡단보도 신호등과 연동하여 적색, 녹색 및 녹색 점멸로 표시됨에 따라 고개를 숙인 채 휴대폰을 보면서 보행하는 보행자가 주변의 신호 정보 상황을 용이하게 인지할 수 있게 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 바닥형 보행 신호 장치의 외관 구조를 도시한 사시도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 바닥형 보행 신호 장치의 구체적인 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 바닥형 보행 신호 장치(1)는 본체부(100), LED 모듈(200), 리플렉터(300), 구동 모듈(400), 커버부(500), 가스켓(600), 탄성부재(700)를 포함하여 구성될 수 있다.
본체부(100)는 일측에서 타측을 향하는 방향으로 상향 경사진 형태의 베이스면(110)을 구비할 수 있다. 즉, 베이스면(110)은 본체부(100)의 폭 방향(길이방향과 수직한 방향)에서 볼 때 일측에서 타측으로 상향 경사진 형태의 경사면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 베이스면(110)은 수평면 대비 약 10도의 경사 각을 갖도록 형성될 수 있다. 베이스면(110) 위에는 LED 모듈(200)이 설치될 수 있다. 따라서, LED 모듈(200)은 상향 경사진 형태의 베이스면(110)으로 인해 수평면에 대해 약 10도의 경사진 각도로 설치될 수 있다.
베이스면(110)은 차도(10) 쪽 방향의 높이보다 인도(20) 쪽 방향의 높이가 더 낮게 형성될 수 있다. 이러한 베이스면(110) 위에 LED 모듈(200)이 설치됨으로써, LED 모듈(200)에 구비된 복수의 LED 소자(220)에서 발생되는 신호용 빛은 지면과 수직한 상부방향으로부터 인도(20) 방향으로 약 10도만큼 기울어진 각도로 방출될 수 있다.
따라서, 차도(10)와 인도(20) 사이의 횡단보도 상에서 신호대기 중인 보행자는 LED 모듈(200)에서 발생되는 신호용 빛을 보다 더 용이하게 인식하게 할 수 있다. 또한, 차량의 운전자로 향하는 빛의 간섭은 최소화하면서 보행자로 향하는 빛은 증대시킬 수 있다. 즉, 운전자의 운전 방해는 저감시키면서 보행자의 시인성을 보다 더 향상시킬 수 있다.
본체부(100)의 베이스면(110)에는 일정 간격을 두고 복수의 홀(111)이 형성될 수 있다. 베이스면(110)에 형성되는 복수의 홀(111)은 LED 모듈(200)에 형성된 복수의 설치홀(211)과 리플렉터(300)에 형성된 복수의 하부돌기(332)에 대응하는 위치 및 개수로 형성될 수 있다.
리플렉터(300)의 하면에 형성된 복수의 하부돌기(332)는 LED 모듈(200)에 형성된 복수의 설치홀(211)을 관통하여 베이스면(110)에 형성된 복수의 홀(111) 내부로 삽입되어 결합될 수 있다. 이에 따라, LED 모듈(200) 및 리플렉터(300)는 복수의 홀(111)과 하부돌기(332)를 통해 베이스면(110) 위의 정확한 결합위치 상에 정렬되어 용이하게 결합될 수 있다. 본체부(100)는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재질로 형성될 수 있으나, 이러한 재질에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본체부(100)의 베이스면(110)과 리플렉터(300) 사이에는 리플렉터(300)에 상부방향으로 탄성력을 인가하여 리플렉터(300)를 커버부(500) 내면에 탄성 밀착시킬 수 있는 복수의 탄성부재(700)가 구비될 수 있다.
복수의 탄성부재(700)는 코일 스프링 형상을 가질 수 있다. 복수의 탄성부재(700)는 베이스면(110)에 형성된 복수의 홀(111) 내부에 삽입되어 홀(111)의 내부 바닥면에 지지될 수 있다. 이와 같은 탄성부재(700)는 베이스면(110)의 홀(111) 내부에서 리플렉터(300)를 탄성적으로 지지하면서 리플렉터(300)에 상부방향으로의 탄성력을 인가하여 리플렉터(300)를 커버부(500)의 내면에 탄성 밀착시키는 기능을 한다.
LED 모듈(200)은 PCB 기판(210)의 일면에 신호용 빛을 발생시키는 복수의 LED 소자(220)가 행렬(matrix) 구조로 배열 설치될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자(220)는 적색 LED 소자 및 녹색 LED 소자가 한 쌍을 이루며 구비되고, 이러한 적색 및 녹색의 한 쌍의 LED 소자로 이루어진 LED 소자(220)가 등간격을 이루며 12행, 6열로 행렬 배치된 구조를 갖는다. 즉, PCB 기판(210) 상에 총 72개의 LED 소자(220)가 행렬 배치된 구조가 실시예로서 나타나 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 일 예로, LED 소자(220)는 하나의 단일 소자가 적색 또는 녹색으로 선택적으로 발광하도록 구비될 수도 있다. 또한, LED 소자(220)의 소비 전력(Power Consumption)은 4.5W 내지 5W일 수 있다.
종래에는 다이오드 라운드형 LED 소자(220)가 주로 사용되었지만, 본 발명의 실시예에 따른 LED 소자(220)는 칩타입으로 구비되어 지향각이 종래에 비해 상대적으로 더 넓다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 바닥형 보행 신호 장치(1)는 리플렉터(300)를 이용하여 빛의 방출 각도를 조절하고, 빛을 집속하여 휘도를 높일 수 있다.
리플렉터(300)는 복수의 LED 소자(220) 각각에 대응하는 복수의 반사면(310)을 구비할 수 있다. 리플렉터(300)의 하면(330)은 본체부(100)의 베이스면(110)과 대응하는 경사면으로 형성되고, 이러한 리플렉터(300)의 하면(330)은 본체부(100)의 경사진 베이스면(110)과 서로 마주하도록 배치될 수 있다. 이와 같이 리플렉터(300)의 하면(330)과 베이스면(110)은 서로 대응하는 경사를 갖도록 형성되어 서로 마주하도록 배치될 수 있고, 리플렉터(300)의 상면은 수평하게 배치될 수 있다. LED 소자(220)의 표면에서 발생된 빛은 리플렉터(300)의 반사면(310)에 의해 반사되므로, 보행자의 시야에서 보면 LED 소자(220) 뿐만 아니라 반사면(310)도 광원처럼 보여서 발광 면적을 대폭 확대시키는 효과도 있다. 이러한 리플렉터(300)는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 재질로 형성될 수 있으나, 이에 반드시 한정되지는 않는다.
한편, 커버부(500)는 LED 모듈(200)과 리플렉터(300)를 감싸면서 본체부(100)의 상부 테두리(130)에 결합될 수 있다. 커버부(500)는 내부에 LED 모듈(200)과 리플렉터(300) 및 본체부(100)의 상부를 수용할 수 있는 수용 공간(510)이 형성될 수 있다.
커버부(500)는 LED 모듈(200)에서 방출되는 빛을 외부로 투과시키는 반면 외부의 간섭광을 차단할 수 있는 불투명 재질의 소재로 구성될 수 있다. 커버부(500)는 사각형 판 형상을 갖는 상판(520)과, 상판(520)의 가장자리로부터 하측으로 연장된 측벽(530)을 구비할 수 있다.
커버부(500)의 상판(520)은 표면에 복수의 미끄럼 방지돌기(521)가 형성될 수 있다. 이러한 복수의 미끄럼 방지돌기(521)는 미끄럼 방지를 위한 것으로 미끄럼 저항이 40 BPN 이상이 되도록 설계되는 것이 바람직하다.
커버부(500)는 폴리카보네이트(Polycarbonate)와 같은 투광소재로 형성될 수 있으며, 내화학 및 내식성을 유지할 수 있는 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 아울러, 커버부(500)는 보행자 및 오토바이, 경우에 따라 차량 등으로부터 가해지는 하중 및 충격을 견딜 수 있는 소재로 형성되는 것이 바람직하며, 이때, 상판(520)의 두께는 약 8mm 정도의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.
커버부(500)는 측벽(530)의 테두리를 따라 상부에 일정 간격을 두고 복수의 홀(미도시)이 형성되고, 이 홀 부분에 긴 길이를 갖는 너트(N1)가 끼워져 결합될 수 있다. 아울러, 측벽(530)의 상부에 형성된 복수의 홀과 대응하여 측벽(530)의 하부에는 상기 홀과 연통되는 복수의 볼트홀(531)이 형성될 수 있다. 그리고, 볼트홀(531)의 상부는 너트(N1)와 연결되고, 볼트홀(531)의 하부는 본체부(100)의 제1 삽입홀(131)과 서로 연결되게 형성될 수 있다. 따라서, 본체부(100)의 하부에서 제1 삽입홀(131)에 끼워진 볼트(미도시) 등의 체결수단은 커버부(500)의 볼트홀(531)을 관통하여 너트(N1)에 체결될 수 있고, 이로 인해 본체부(100)와 커버부(500)는 볼트에 의해 견고하게 결합될 수 있다.
한편, 가스켓(600)은 본체부(100)의 상부 테두리(130) 및 커버부(500)의 하단 테두리 사이에 개재될 수 있다. 가스켓(600)은 커버부(500)의 하단 테두리 둘레 형상에 대응하는 직사각형 링 형상으로 형성될 수 있다. 가스켓(600)은 테두리를 따라 체결홀(610)이 형성될 수 있다. 가스켓(600)의 체결홀(610)은 본체부(100)의 제1 삽입홀(131) 및 커버부(500)의 볼트홀(531)에 대응되는 위치 및 개수로 형성되므로 가스켓(600)은 커버부(500)와 본체부(100) 사이에 개재된 상태에서 볼트 등의 체결수단을 통해 체결됨에 따라 가압될 수 있다. 이러한 가스켓(600)은 커버부(500)와 본체부(100) 사이의 틈새로 물이나 오염물이 침투하는 것을 방지하는 방수 기능과, 상부에서 인가되는 하중을 완충시키는 방진 기능을 수행할 수 있다. 즉, 가스켓(600)은 외부에서 수분, 습기 등이 내부로 유입될 때 LED 모듈(200), 구동 모듈(400)에 형성된 회로패턴의 부식으로 단선 또는 쇼트가 발생하는 문제점을 방지하도록 구비될 수 있다. 이러한 가스켓(600)은 EPMD, Viton 등의 고무 가스켓을 사용할 수 있으나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.
완충시트(S)는 리플렉터(300)의 상면(320)과 커버부(500)의 내면 사이에 개재되어 커버부(500)의 상부에서 하중이 개해질 경우 리플렉터(300)의 상면(320)과 커버부(500)의 내면 사이에서 하중에 대한 완충 작용을 수행할 수 있다. 이러한 완충시트(S)는 실리콘, 고무, 스펀지 등의 재질로 형성될 수 있다. 완충시트(S)는 리플렉터(300)의 개방된 상단부(321)에 대응하여 제1홀(H1)이 형성되기 때문에 완충시트(S)가 리플렉터(300)의 상면(320) 상에 배치되더라도 리플렉터(300)의 개방된 상단부(321)를 가리지 않는다. 또한, 완충시트(S)는 리플렉터(300)의 상면에 형성된 상부돌기(322)에 대응하여 제2홀(H2)이 형성되기 때문에 완충시트(S)의 제2홀(H2)이 리플렉터(300)의 상부돌기(322)에 끼워지게 됨으로써 완충시트(S)는 리플렉터(300) 상면의 정확한 조립위치 상에 정렬하여 용이하게 조립될 수 있다.
도 5는 도 3의 본체부에서 구동 모듈 및 탄성부재를 분해한 부분 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본체부(100)는 구동 모듈(400)을 설치하기 위한 설치홈(120)이 형성될 수 있다. 이러한 설치홈(120)은 케이블(C)이 연결되는 보호 하우징(180) 과 베이스면(110) 사이의 공간으로 구비될 수 있다.
구동 모듈(400)은 LED 모듈(200)의 구동을 제어하기 위해 구비된 것으로, 가장자리에 복수의 고정홈(410)이 일정 간격을 두고 형성될 수 있다. 또한, 본체부(100)는 설치홈(120) 내에 구비된 복수의 설치면(121) 각각에 고정홀(121a)이 형성될 수 있고, 이 고정홀(121a)은 구동 모듈(400)의 고정홈(410)에 대응하여 형성될 수 있다. 따라서, 구동 모듈(400)은 고정홈(410) 및 고정홀(121a)을 관통하는 볼트 등의 체결 수단(미도시)에 의해 본체부(100)의 설치면(121)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
본체부(100)는 설치홈(120) 주변에 위치하는 베이스면(110)에는 리플렉터(300)의 하부돌기(332)가 결합될 수 있는 복수의 홀(111)이 형성될 수 있다. 베이스면(110)에 형성된 복수의 홀(111) 및 리플렉터(300)의 하면에 형성된 복수의 하부돌기(332)는 LED 모듈(200) 및 리플렉터(300)를 본체부(100)의 정해진 정확한 위치 상에 정렬시키는 것을 가능하게 하는 동시에 조립이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.
베이스면(110)에 형성되는 복수의 홀(111)은 실시예에 나타낸 바와 같이 설치홈(120)을 기준으로 일측 부분에 한 쌍이 서로 대칭을 이루며 형성되고 타측 부분에 두 쌍이 대칭을 이루며 형성되어, 베이스면(110)에 총 6개의 홀(111)이 형성될 수 있다. 이러한 홀(111)의 형성 위치 및 개수는 보행 신호 장치(1)의 설계 사양에 따라 다양하게 변경하여 형성할 수 있다.
베이스면(110)의 홀(111) 내부에는 코일 스프링 형상을 갖는 탄성부재(700)가 설치될 수 있다. 탄성부재(700)는 홀(111) 내부에 삽입된 상태에서 리플렉터(300)의 하부돌기(332)를 탄성적으로 지지할 수 있다. 탄성부재(700)는 리플렉터(300)를 상부방향으로 밀어주어 커버부(500)의 내면에 강하게 밀착시킬 수 있는 탄성 반발력을 제공할 수 있다. 즉, 리플렉터(300)는 복수의 탄성부재(700)를 통해 작용하게 되는 강한 탄성 반발력에 의해 상부방향으로 가압되어 커버부(500)의 내면에 강하게 탄성 밀착됨으로써, 커버부(500)의 상부에서 가해지는 하중(또는 충격)을 강하게 지탱해주는 동시에 인가되는 하중에 따른 커버부(500)의 변형을 최소화할 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 도 4의 본체부에서 바닥면을 분해한 부분 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본체부(100)는 하부 테두리(140)의 둘레를 따라 간격을 두고 복수 개의 결합홀(142)이 형성될 수 있다. 이러한 결합홀(142)은 바닥판(150)과의 결합을 위해 형성된 것으로, 바닥판(150)은 본체부(100)의 결합홀(142)에 대응하는 관통홀(151)이 형성될 수 있다. 따라서, 바닥판(150)은 관통홀(151) 및 결합홀(142)을 관통하는 볼트 등의 체결 수단(미도시)에 의해 본체부(100)의 하부 테두리(140)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
이와 같이 본체부(100)의 저부에 배치된 바닥판(150)은 LED 모듈(200)에서 전달되는 열이 용이하게 방열될 수 있도록 본체부(100)의 내부 공간(160) 중 일부만 덮을 수 있다. 즉, LED 모듈(200)에서 LED 소자(220) 발광 시 발생하는 열은 LED 모듈(200)의 PCB 기판(210)으로 전달되며, PCB 기판(210)의 열은 본체부(100)의 베이스면(110) 및 개방된 내부 공간(160)을 통하여 지중으로 방열될 수 있다.
바닥판(150)은 합성수지 또는 습기에 부식이 발생하지 않는 서스(SUS: Steel Use Stainless) 재질로 이루어져 지중의 차가운 기온이 바닥판(150)을 통해 내부 공간(160)으로 전달되게 할 수도 있다.
내부 공간(160)은 본체부(100)의 저부에 배치된 바닥판(150)과 베이스면(110) 사이에 형성될 수 있다. 이러한 내부 공간(160)은 LED 모듈(200)에 전원 공급 및 제어 신호를 전송하기 위한 케이블(C)이 설치될 수 있다.
본체부(100)는 길이방향의 양측 단부에 제1 연결홀(h1) 및 제2 연결홀(h2)이 형성될 수 있고, 제1 및 제2 연결홀(h1,h2)은 내부 공간(160)에 연결되게 형성될 수 있다. 또한, 케이블(C)은 일측 단부에 제1 어댑터(CA1)가 구비되고, 타측 단부에 제2 어댑터(CA2)가 구비되며, 제1 어댑터(CA1)와 제2 어댑터(CA2) 사이의 길이가 신축 가능하게 구비될 수 있다. 여기서, 제1 어댑터(CA1)는 제1 연결홀(h1)을 통해 바깥으로 인출된 상태로 구비되고, 제2 어댑터(CA2)는 본체부(100)의 내부 공간(160)에 배치될 수 있다.
바닥형 보행 신호 장치(1)는 지중에 설치 시 길이 방향을 따라 복수 개가 일렬로 연결되도록 설치될 수 있다. 이때, 케이블(C)은 이웃한 보행 신호 장치들 사이에서 전원을 공급하고, 제어 신호를 전달하기 위해 사용될 수 있다.
비록 자세히 도시되지는 않았으나, 하나의 보행 신호 장치가 이웃하는 다른 보행 신호 장치와 연결될 경우, 보행 신호 장치의 케이블(C)에 구비된 제1 어댑터(CA1)는 다른 보행 신호 장치의 제2 연결홀(h2)을 통해 본체부(100)의 내부 공간(160)으로 삽입되어 다른 보행 신호 장치의 케이블(C)에 구비된 제2 어댑터(CA2)와 연결될 수 있다.
제1 어댑터(CA1) 및 제2 어댑터(CA2)는 각각 한 쌍의 제1 단자(t1) 및 한 쌍의 제2 단자(t2)를 구비할 수 있다. 여기서, 한 쌍의 제1 단자(t1)는 구동 모듈(400)에 대해여 전원(ex. DC 24V 정전압)을 제공하며, 한 쌍의 제2 단자(t2)는 RS-485 통신을 위한 인터페이스로 이루어져 구동 모듈(400)과 지상의 신호 제어기(2)(도1 참조) 사이에 신호등 제어신호가 전송되게 할 수 있다. 여기서, 신호등 제어신호는 적색 온/오프(On/Off), 녹색 온/오프((On/Off), 녹색 점멸 신호이다. 구동 모듈(400)은 이러한 신호등 제어신호에 기반하여 각 LED 소자(220)의 구동을 제어할 수 있다.
한 쌍의 케이블 글랜드(Cable gland)(170)는 본체부(100)의 내부 공간(160)에 배치된 보호 하우징(180)의 양측에 구비될 수 있다. 케이블 글랜드(170)는 케이블(C)을 보호 하우징(180)에 연결하기 위해 구비되는 것으로, 스테인레스강(Stainless steel) 재질로 형성될 수 있고, 방수 기능을 갖도록 패킹이나 실링이 구비될 수 있다. 케이블(C)은 보호 하우징(180)을 통해 구동 모듈(400)에 연결될 수 있다.
한편, 도 7은 리플렉터의 상부 및 하부 구조를 상세하게 보여주는 사시도이고, 도 8은 리플렉터의 하부돌기가 본체부의 홀 내부에서 탄성부재를 통해 지지된 모습을 보여주는 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 리플렉터(300)의 복수의 반사면(310)은 LED 모듈(200)에서 12행, 6열로 행렬 구조로 배치된 복수의 LED 소자(220)에 대응하여 12행, 6열로 행렬 구조로 배치될 수 있다.
리플렉터(300)의 하면(330)은 본체부(100)의 경사진 베이스면(110)에 대응하는 경사면으로 형성되고, 리플렉터(300)의 상면(320)은 커버부(500)의 상면과 수평하게 배치된다.
리플렉터(300)는 복수의 개방된 상단부(321)의 면적이 모두 동일하게 형성되고, 복수의 개방된 하단부(331)의 면적이 모두 동일하게 형성될 수 있다. 그리고, 개방된 상단부(321)의 폭이 모두 동일하게 형성되고, 개방된 하단부(331)의 폭이 모두 동일하게 형성될 수 있다. 이때, 복수의 개방된 상단부(321)의 면적은 복수의 개방된 하단부(331)의 면적보다 더 크게 형성될 수 있으며, 개방된 상단부(321)의 폭은 개방된 하단부(331)의 폭보다 더 크게 형성될 수 있다.
리플렉터(300)의 상면(320)에는 완충시트(S)와의 결합을 위한 상부로 돌출된 구조를 갖는 복수의 상부돌기(322)가 형성될 수 있다. 이에 대응하여 완충시트(S)에는 리플렉터(300)의 상부돌기(322)에 끼워질 수 있는 복수의 제2홀(H2)이 형성될 수 있다. 따라서, 완충시트(S)는 복수의 제2홀(H2)이 리플렉터(300)에 형성된 복수의 상부돌기(322)에 끼워지게 됨으로써 리플렉터(300) 상면의 설계위치 상에 정확하게 정렬될 수 있고, 리플렉터(300)의 상면에 정렬된 상태에서 유동되는 것을 억제할 수 있다.
리플렉터(300)의 하면(330)에는 본체부(100)와의 결합을 위한 하부로 돌출된 구조를 갖는 복수의 하부돌기(332)가 형성될 수 있다. 복수의 하부돌기(332)는 본체부(100)의 베이스면(110)에 형성된 복수의 홀(111)과 대응되는 위치 및 개수로 형성될 수 있다. 아울러, 본체부(100)의 베이스면(110)과 리플렉터(300)의 하면(330) 사이에 개재되는 LED 모듈(200)에도 복수의 하부돌기(332)가 관통되는 복수의 설치홀(211)이 형성될 수 있다. 따라서, 리플렉터(300)의 하부돌기(332)는 LED 모듈(200)의 설치홀(211)을 관통하여 베이스면(110)의 홀(111)에 삽입될 수 있고, 이로 인해 LED 모듈(200) 및 리플렉터(300)는 본체부(100)의 베이스면(110) 상부에서 정해진 결합 위치에 정확하게 정렬하여 용이하게 결합될 수 있다.
본체부(100)에 있어서, 베이스면(110)의 홀(111) 내부에는 코일 스프링 형상을 갖는 탄성부재(700)가 설치될 수 있다. 탄성부재(700)는 홀(111) 내부에 삽입된 상태에서 하단이 홀(111)의 바닥면에 지지되고 상단이 리플렉터(300)의 하부돌기(332) 부분에 지지될 수 있다. 이와 같은 탄성부재(700)는 커버부(500)가 본체부(100)에 조립된 상태에서 리플렉터(300)의 하부돌기(332)가 상부에서 누르는 힘으로 인해 탄성 압축될 수 있다. 반대로 리플렉터(300)는 복수의 탄성부재(700)를 통해 상부로 작용하게 되는 강한 탄성 반발력으로 인해 커버부(500)의 내면에 강하게 탄성 밀착될 수 있다. 이와 같이, 복수의 탄성부재(700)를 통해 상부로 작용하는 강한 탄성 반발력에 의해 리플렉터(300)를 커버부(500)의 내면으로 강하게 탄성 밀착시키게 됨으로써 커버부(500)의 상부에서 가해지는 하중을 리플렉터(300)의 상방 가압력을 통해 감쇄시켜 커버부(500)가 하중에 의해 과도하게 변형되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 리플렉터(300)와 커버부(500) 사이는 완충시트(S)를 사이에 두고 빈 공간이 없이 강하게 밀착된 상태로 유지됨으로써 커버부(500)의 상부에서 인가되는 하중을 복수의 개방된 상단부(321) 및 하단부(331)를 갖는 격자 형태의 리플렉터(300)를 통해 주변으로 분산시킴으로써 커버부(500)가 하중에 의해 변형되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 도 7에서 보는 바와 같이 리플렉터(300)의 하부돌기(332) 하단부에는 탄성부재(700)가 끼워질 수 있는 단차진 형상의 끼움부(334)가 형성될 수 있다. 끼움부(334)는 하부돌기(332)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 하부돌기(332)의 끼움부(334) 부분에 탄성부재(700)가 끼워져 결합됨에 따라 하부돌기(332)와 탄성부재(700) 간의 상하방향 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다. 즉, 탄성부재(700)와 하부돌기(332)가 상하방향(수직방향)으로 정확한 위치 상에 정렬됨으로써 커버부(500)의 상부에서 가해지는 하중을 리플렉터(300)의 하부돌기(332)를 통해 탄성부재(700)로 온전히 전달하여 복수의 탄성부재(700)를 통해 하중을 효과적으로 흡수 및 분산시킬 수 있다.
실시예 형태와 같이 리플렉터(300)와 커버부(500) 사이에 완충시트(S)가 구비되는 타입의 경우, 리플렉터(300)와 커버부(500)는 복수의 탄성부재(700)에 의해 작용하는 탄성 반발력에 의해 완충시트(S)를 사이에 두고 강하게 밀착된 상태로 유지되기 때문에 완충시트(S)를 통해 하중을 추가적으로 흡수할 수 있다. 아울러, 완충시트(S)를 사이에 두고 커버부(500)에 밀착되는 격자구조의 리플렉터(300)를 통해 하중이 효과적으로 분산될 수 있기 때문에 기존처럼 리플렉터와 커버부 사이에 빈 공간이 형성된 경우, 또는 리플렉터와 커버부 사이가 느슨하게 접촉된 구조의 경우에 커버부의 상부에서 작용하는 강한 하중 및 충격으로 인해 커버부 부분이 과도하게 변형되어 크랙(Crack)이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 크랙이 발생 부분으로 습기가 침투하여 보행 신호 장치의 손상을 유발하는 것을 방지할 수 있다.
도 9는 보행 신호 장치에서 본체부의 홀에 탄성부재가 설치되지 않은 경우 상부에서 인가되는 하중에 의해 커버부가 변형되어 균열이 발생되는 상황을 보여주는 것이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본체부(100)의 홀(111) 내부에 탄성부재가 설치되지 않은 경우, 리플렉터(300)는 하부돌기(332)가 홀(111) 내부에 삽입된 상태에서 베이스면(110) 위에 단순히 안착된 구조를 형성한다. 따라서, 리플렉터(300)와 커버부(500) 사이는 느슨하게 접촉되거나 또는 조립 오차 등에 의해 리플렉터(300)와 커버부(500)의 내면 사이에 이격된 공간(G)이 형성될 수 있다. 이러한 상태에서 커버부(500)의 상부에서 큰 하중이 가해질 경우 리플렉터(300)에 의한 상방 지지력이 확보되지 못하여 커버부(500)는 하방으로 과도하게 변형될 수 있으며, 커버부(500)가 과도하게 변형됨에 따라 커버부(500)에 크랙(Crack)이 발생할 수 있다.
즉, 커버부(500)는 상부에서 작용하는 하중에 의해 초기에 탄성 거동하다가 이후 항복점(Yield point) 이상으로 변형이 과도하게 이루어지게 되면 영구적으로 소성 거동하게 됨으로써 변형된 커버부(500)의 중앙 영역에 크랙이 발생할 수 있으며, 크랙이 발생한 부분으로 수분이 침투하여 장치의 오작동 또는 고장을 유발시킬 수 있다.
또한, 도면 상에 도시하지는 않았으나, 리플렉터(300)의 하부돌기(332)가 베이스면(110)의 홀(111)의 바닥면에 완전히 접촉된 구조에서는 커버부(500)의 상부에서 인가되는 하중에 의해 리플렉터(300)가 하방으로 가압되면 홀(111) 내부 바닥면에 접촉된 상태의 하부돌기(332)가 하중에 의해 꺾이면서 부러지는 상황이 발생할 수도 있다. 예를 들어, 본체부(100)의 베이스면(110)과 LED 모듈(200) 및 리플렉터(300) 간에 조립 오차가 발생하여 베이스면(110)과 리플렉터(300) 사이에 틈새 공간이 발생할 경우 리플렉터(300)를 하부에서 받치고 있는 하부돌기(332)가 하방으로 작용하는 하중에 의해 꺾여 리플렉터(300)를 받치고 있던 지지력이 상실될 수 있고, 이와 같이 지지력이 상실되면 리플렉터(300)가 하방으로 내려앉아 커버부(500)를 하부에서 받쳐 주는 힘이 상실될 수 있기 때문에 커버부(500)와 리플렉터(300) 사이에 공간이 벌어져서 커버부(500)가 하방으로 과도하게 변형되어 파손이 유발될 수 있다.
이와 같이 베이스면(110)의 홀(111) 내부에 탄성부재가 갖추어지지 않은 구조에서는 리플렉터(300)를 커버부(500) 측으로 강하게 밀착시켜 커버부(500)의 변형을 억제시킬 수 있는 상부방향으로 작용하는 강한 반력이 존재하지 않기 때문에 커버부(500)에 큰 하중이 가해질 경우 커버부(500)가 과도하게 변형됨으로써 파손을 일으킬 우려가 있다.
그러나, 본 발명의 보행 신호 장치(1)는 본체부(100)의 베이스면(110)에 형성된 복수의 홀(111) 내부에 리플렉터(300)의 하부돌기(332)를 탄성 지지하며 리플렉터(300)를 커버부(500) 측으로 강하게 탄성 밀착시킬 수 있는 탄성부재(700)가 설치되기 때문에(도 10의 (a) 참조), 커버부(500)의 상부에서 일정 수준 이상의 큰 하중이 작용할 경우 복수의 탄성부재(700)를 통해 작용되는 리플렉터(300)의 강한 상방 가압력에 의해 하방으로 작용하는 하중을 감쇄시켜 커버부(500)의 변형을 최소화할 수 있다.( 도 10의 (b) 참조)
즉, 본 발명은 복수의 탄성부재(700)를 통해 작용하는 강한 탄성 반발력에 의해 리플렉터(300)가 상부에 위치한 커버부(500)의 내면에 탄성 밀착됨에 따라, 커버부(500)의 상부에서 가해지는 물리적 하중 및 충격을 격자 구조를 갖는 리플렉터(300)를 통해 일차적으로 분산시키고, 복수의 탄성부재(700)를 통해 이차적으로 완충 및 흡수한 후 본체부(100)로 전달하여 본체부(100) 주변의 지표면 내부로 분산시킴으로써, 커버부(500)가 하중 및 충격에 의해 과도하게 변형되어 발생하는 크랙이나 파손 문제를 방지할 수 있다.
예를 들어, 지면 위에 노출된 보행 신호 장치(1)의 커버부(500) 상부로 차량이나 오토바이 등과 같은 무거운 중량물이 지나가면서 커버부(500)에 큰 하중이 가해질 경우, 복수의 탄성부재(700)에 의한 상방 가압력에 의해 커버부(500)의 내면에 강하게 밀착된 리플렉터(300)가 커버부(500)와 한 몸체를 이루며 상부에서 인가되는 하중을 반대방향으로 지탱하면서 분산시켜 일정부분 감쇄시킬 수 있고, 복수의 탄성부재(700)를 통해 하중을 완충 및 흡수한 후에 본체부(100)를 통해 주변의 지표면 내부로 분산시킬 수 있다.
따라서, 커버부(500)의 상부에서 큰 하중 및 충격이 인가되는 경우에도 커버부(500)는 항복점(Yield point) 이상으로 과도하게 변형되지 않고 항복점 이내의 미미한 수준으로 탄성 거동을 하게 됨으로써 과도한 변형으로 인한 커버부(500)의 파손을 방지할 수 있다. 이에 따라 커버부(500)의 과도한 변형으로 인해 발생된 균열 부위로 외부의 습기가 침투하게 되어 보행 신호 장치(1)의 사용 수명이 저하되는 문제를 극복할 수 있다.
한편, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성부재 설치 구조를 보여주는 것이다.
도 11에 도시된 바에 의하면, 본체부(100')의 베이스면(110)에 설치되는 탄성부재(700)는 차도(10) 쪽에 가까운 베이스면(110)의 영역(AR1)과 인도(20) 쪽에 가까운 베이스면(110)의 영역(AR2)에 그 설치 개수를 달리하여 구성할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 차도(10)와 인도(20) 사이에 설치된 횡단보도 연석(30) 일측의 지면에 매립 설치되는 보행 신호 장치(1)는 본체부(100)의 베이스면(110)이 인도(20)에서 차도(10) 방향을 향해 상향 경사진 형태로 형성된다. 즉, 경사진 베이스면(110)은 차도(10) 측에 인접한 부분이 인도(20)에 인접한 부분보다 높이가 높게 형성된다.
지면에 매립 설치된 상태의 보행 신호 장치(1)에 하중이 가해질 경우에는 통상적으로 차도(10)에서 운행 중인 차량 또는 오토바이 등이 보행 신호 장치(1)를 밟고 인도(20) 측으로 지나가는 상황이 대부분을 차지하기 때문에, 차도(10) 측에서 인도(20) 측으로 초기 진입되는 차량 등에 의해 커버부(500)의 내부 영역별로 인가되는 하중의 크기가 다를 수 있다. 즉, 보행 신호 장치(1)는 차도(10) 측에서 인도(20) 측으로 초기 진입되는 차량 등에 의해 차도(10) 측과 가까운 커버부(500) 영역(AR1)이 인도(20) 측에 가까운 커버부(500) 영역(AR2)에 비해 인가되는 하중의 크기가 클 수 있다.
이에 따라, 도 11에 나타낸 실시예 형태와 같이, 본체부(100')의 베이스면(110)을 본체부(100')의 길이방향 중심선(CL)을 기준으로 차도(10) 측에 가깝게 배치되는 제1영역(AR1)과, 인도(20) 측에 가깝게 배치되는 제2영역(AR2)으로 구획하여, 제1영역(AR1)에 설치되는 탄성부재(700a)를 제2영역(AR2)에 설치되는 탄성부재(700b)보다 많은 개수로 설치할 수 있다. 각각의 영역(AR1, AR2)에 배치되는 복수의 탄성부재(700a, 700b)는 일렬로 줄을 맞추어 배치될 수 있다. 예를 들어, 차도(10)와 가까운 제1영역(AR1)에는 5개의 홀(111a) 및 탄성부재(700a)를 설치하고, 인도(20)와 가까운 제2영역(AR2)에는 3개의 홀(111b) 및 탄성부재(700b)를 설치할 수 있다. 이와 같이 차도(10) 측과 가까운 제1영역(AR1)에 설치되는 탄성부재(700a)를 인도(20) 측과 가까운 제2영역(AR2)에 설치되는 탄성부재(700b)보다 많은 개수로 설치함으로써 상대적으로 큰 하중이 인가되는 제1영역(AR1) 상의 커버부(500)의 변형을 복수의 탄성부재(700a)를 통해 집중적으로 흡수 및 완충시켜 제1영역(AR1) 부분에서 상대적으로 많이 발생할 수 있는 커버부(500)의 파손을 방지할 수 있다.
또 다른 형태로, 베이스면(110)의 제1영역(AR1)과 제2영역(AR2)에 탄성 강도가 서로 다른 탄성부재(700a,700b)를 설치하여 구성할 수도 있다. 즉, 상대적으로 큰 하중이 인가되는 베이스면(110)의 제1영역(AR1)에 설치되는 탄성부재(700a)의 탄성계수를 상대적으로 작은 하중이 인가되는 제2영역(AR2)에 설치되는 탄성부재(700b)의 탄성계수보다 크게 형성할 수 있다. 예를 들어, 베이스면(110)의 제1영역(AR1)과 제2영역(AR2)에 각각 설치되는 탄성부재(700a,700b)의 설치 개수를 서로 동일하게 가져가되, 제1영역(AR1)에 설치되는 탄성부재(700a)의 탄성 강도(stiffness)가 제2영역(AR2)에 설치되는 탄성부재(700b)의 강도보다 크게 형성할 수 있다. 여기서, 또는, 각 영역(AR1, AR2)에 배치되는 복수의 탄성부재(700a, 700b)는 코일 스프링의 길이, 굵기 등을 달리하여 탄성 강도를 조절할 수 있다. 이와 같이, 커버부(500)에서 상대적으로 큰 하중이 인가되는 차도(10) 쪽에 위치한 영역과 작은 하중이 인가되는 인도(20) 측에 위치한 영역에 탄성부재(700a,700b)의 설치 개수나 탄성 강도를 달리하여 구성함으로써, 커버부(500)의 영역별로 인가되는 하중의 크기에 따라 하중을 효과적으로 흡수 및 완충시킬 수 있기 때문에, 커버부(500)가 탄성 거동 한계점 이상으로 변형되어 균열이 발생하거나 파손되는 것을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 베이스면(110)에서 상대적으로 큰 하중이 가해지는 차도(10) 쪽 부분에 탄성부재(700a)의 설치 개수를 늘리고 인도(20) 쪽 부분의 탄성부재(700b)의 설치 개수를 줄이거나, 차도(10) 쪽 부분의 탄성부재(700a)의 강성을 크게 가져가는 동시에 인도(20) 쪽의 탄성부재(700b)의 강성을 작게 가져 감으로써, 하중이 인가되는 위치나 크기에 따라 탄성부재(700a,700b)의 개수 및 강성을 달리하여 하중의 분산 및 완충 효과를 극대화할 수 있다.
한편, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버부 구조를 보여주는 사시도이다.
도 12를 참조하면, 커버부(500')의 내면에는 격자 구조를 갖는 복수의 리브(550)가 형성될 수 있다. 즉, 리브(550)는 격자 배열 구조를 가지며 리플렉터(300)의 개방된 상단부(321) 주변에 맞닿아 지지될 수 있도록 커버부(500')의 내면으로부터 돌출된 형상을 갖는다.
리플렉터(300)와 커버부(500') 사이에 완충시트(S)가 설치되는 타입에서는 커버부(500') 내면에 형성된 격자 구조의 리브(550) 하단 부분이 완충시트(S)의 제1홀(H1)의 주변에 밀착되어 지지될 수 있다. 따라서, 격자 구조의 리브(550)가 완충시트(S)의 상면에 배치되더라도 개방된 제1홀(H) 부분을 가리지 않는다.
또한, 리플렉터(300)와 커버부(500') 사이에 완충시트(S)가 설치되지 않은 타입의 경우에는 커버부(500') 내면에 형성된 격자 구조의 리브(550) 하단 부분이 리플렉터(300)의 개방된 상단부(321) 주변에 밀착되어 지지될 수 있다. 이에 따라, 격자 구조의 리브(550)가 리플렉터(300)의 상면(320) 상에 배치되더라도 개방된 상단부(321) 부분을 가리지 않는다.
이와 같은 격자 구조의 리브(550)는 상부로부터 인가되는 하중에 상대적으로 취약한 커버부(500')의 상판(520) 부위에 대한 구조적 강성을 향상시킬 수 있기 때문에 커버부(500')의 상부에서 인가되는 하중에 의해 상판(520) 부위가 쉽게 변형되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바닥형 보행 신호 장치(1)는 본체부(100)의 베이스면(110)과 리플렉터(300) 사이에 리플렉터(300)를 커버부(500) 측으로 탄성 밀착시킬 수 있는 탄성부재(700)가 구비됨에 따라, 커버부(500)에 인가되는 하중이 리플렉터(300)를 통해 탄성부재(700)로 효과적으로 분산 및 흡수됨으로써 커버부(500)에 균열(Crack)이 발생하는 것을 방지하고 커버부(500)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 보행 신호 장치(1)의 내하중을 증대시킬 수 있고 내구력을 향상시킬 수 있게 됨으로써 보행 신호 장치(1)의 사용 수명을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 탄성부재(700)의 탄성 반발력에 의해 리플렉터(300)와 커버부(500)가 서로 강하게 밀착된 상태에서 한 몸을 이루며 하중을 지탱하기 때문에 커버부(500)가 항복점(Yield point) 이내에서 탄성 거동을 하게 됨으로써 하중에 의한 커버부(500)의 변형을 최소화하고 커버부(500)가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 커버부(500)의 파손된 부분을 통해 습기가 침투하여 보행 신호 장치(1)의 오작동을 유발하거나 고장을 일으키는 것을 방지할 수 있기 때문에 장치의 유지 보수에 따른 시간 및 비용을 크게 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본체부(100)와 리플렉터(300) 간의 조립 및 정렬을 위해 본체부(100)의 베이스면(110) 상에 형성한 복수의 홀(111) 내부에 탄성부재(700)를 설치하고, 상기 홀(111) 내부에 삽입되는 리플렉터(300)의 하부돌기(332) 부분을 탄성부재(700)가 탄성 지지하도록 구성함으로써, 본체부(100)나 리플렉터(300) 상에 탄성부재(700)의 설치를 위한 별도의 기구적 장치나 설치공간을 추가적으로 마련할 필요가 없기 때문에 보행 신호 장치(1) 내의 설치 부품수를 줄이고 내부의 공간활용성을 증대시켜 보행 신호 장치의 소형화를 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 코일 스프링 구조를 갖는 탄성부재(700)가 리플렉터(300)의 하부돌기(332) 부분에 형성된 단차진 형상의 끼움부(334)에 끼워진 상태에서 베이스면(110)의 홀(111) 내부에 지지되도록 구성함으로써, 리플렉터(300)의 하부돌기(332)와 탄성부재(700) 간의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있고, 상부에서 인가되는 하중을 리플렉터(300)의 하부돌기(332)를 통해 탄성부재(700)로 온전히 전달하여 하중을 효과적으로 흡수 및 분산시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본체부(100)의 베이스면(110)을 본체부(100)의 길이방향 중심선(CL)을 기준으로 차도(10) 측에 배치되는 제1영역(AR1)과 인도(20) 측에 배치되는 제2영역(AR2)으로 구획하고, 제1영역(AR1)에 설치되는 탄성부재(700)의 개수를 제2영역(AR2)에 설치되는 탄성부재(700)의 개수보다 많게 형성하거나, 제1영역(AR1)에 설치되는 탄성부재(700a)의 탄성계수를 제2영역(AR2)에 설치되는 탄성부재(700b)의 탄성계수보다 크게 형성함으로써, 상대적으로 큰 하중이 가해지는 차도(10) 측 영역의 탄성부재(700a)의 설치 개수나 탄성 강도를 증가시켜 영역별로 다르게 가해지는 하중을 탄성부재(700a,700b)를 통해 효율적으로 분배시킬 수 있기 때문에 하중의 흡수 및 분산 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 커버부(500')의 내면에 격자 배열 구조를 가지며 돌출된 리브(550)가 형성됨에 따라, 하중에 상대적으로 취약한 커버부(500')의 테두리 안쪽 상판(520) 영역에 대한 구조적 강성을 향상시킬 수 있기 때문에 커버부(500')의 상판(520) 영역이 인가되는 하중에 의해 쉽게 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 리브(550)가 격자 배열 구조로 형성됨에 따라 완충시트(S)의 개방된 제1홀(H1)이나 리플렉터(300)의 개방된 상단부(321) 부분이 리브(550)에 의해 직접적으로 가려지는 현상을 방지할 수 있기 때문에 LED 모듈(200)에서 방출되는 신호용 빛이 커버부(500')를 통해 외부로 정상적으로 투과됨으로써 보행자의 시인성을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
1: 바닥형 보행 신호 장치 2: 신호 제어기
10: 차도 20: 인도
30: 연석 100: 본체부
110: 베이스면 120: 설치홈
121: 설치면 121a: 고정홀
130: 상부 테두리 131: 제1 삽입홀
140: 하부 테두리 141: 제2 삽입홀
142: 결합홀 150: 바닥판
151: 관통홀 160: 내부 공간
170: 케이블 글랜드 180: 보호 하우징
200: LED 모듈 210: PCB 기판
211: 설치홀 220: LED 소자
300: 리플렉터 310: 반사면
321: 개방된 상단부 322: 상부돌기
331: 개방된 하단부 332: 하부돌기
334: 끼움부 400: 구동 모듈
410: 고정홈 500: 커버부
510: 수용 공간 520: 상판
521: 미끄럼 방지돌기 530: 측벽
531: 볼트홀 550: 리브
600: 가스켓 610: 체결홀
700: 탄성부재 AR1: 제1영역
AR2: 제2영역 h1: 제1 연결홀
h2: 제2 연결홀 S: 완충시트
C: 케이블 CA1: 제1 어댑터
CA2: 제2 어댑터 t1: 제1 단자
t2: 제2 단자 N1: 너트

Claims (11)

  1. 차도와 인도 사이의 지면에 매립 설치되는 바닥형 보행 신호 장치로서,
    베이스면을 갖는 본체부;
    상기 본체부의 베이스면 위에 설치되고, 신호용 빛을 발생시키는 복수의 LED 소자가 배열된 LED 모듈;
    상기 LED 모듈의 상부에 배치되고, 상기 복수의 LED 소자에 각각 대응하는 복수의 반사면을 구비한 리플렉터; 및
    상기 본체부와 결합되고, 상기 LED 모듈 및 상기 리플렉터를 감싸는 커버부;를 포함하며,
    상기 본체부의 베이스면은 인도에서 차도 방향을 향해 상향 경사지게 형성되되, 상기 베이스면은 상기 본체부의 길이방향 중심선을 기준으로 상기 차도 측에 배치되는 제1영역과, 상기 인도 측에 배치되는 제2영역으로 구획되고,
    상기 본체부에는 상기 리플렉터를 상기 커버부 측으로 탄성 밀착시킬 수 있는 탄성부재가 구비되되, 상기 제1영역에 설치되는 탄성부재의 개수가 상기 제2영역에 설치되는 탄성부재의 개수보다 많은, 바닥형 보행 신호 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 베이스면에는 상기 탄성부재가 설치되는 복수의 홀이 형성되고,
    상기 리플렉터의 하면에는 상기 LED 모듈을 관통하여 상기 복수의 홀에 삽입되며 상기 탄성부재를 통해 탄성 지지되는 복수의 하부돌기가 형성된, 바닥형 보행 신호 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 탄성부재는 코일 스프링인, 바닥형 보행 신호 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 하부돌기의 하단부에는 상기 코일 스프링이 끼워지는 단차진 형상의 끼움부가 형성된, 바닥형 보행 신호 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 차도와 인도 사이의 지면에 매립 설치되는 바닥형 보행 신호 장치로서,
    베이스면을 갖는 본체부;
    상기 본체부의 베이스면 위에 설치되고, 신호용 빛을 발생시키는 복수의 LED 소자가 배열된 LED 모듈;
    상기 LED 모듈의 상부에 배치되고, 상기 복수의 LED 소자에 각각 대응하는 복수의 반사면을 구비한 리플렉터; 및
    상기 본체부와 결합되고, 상기 LED 모듈 및 상기 리플렉터를 감싸는 커버부;를 포함하며,
    상기 본체부의 베이스면은 인도에서 차도 방향을 향해 상향 경사지게 형성되되, 상기 베이스면은 상기 본체부의 길이방향 중심선을 기준으로 상기 차도 측에 배치되는 제1영역과, 상기 인도 측에 배치되는 제2영역으로 구획되고,
    상기 본체부에는 상기 리플렉터를 상기 커버부 측으로 탄성 밀착시킬 수 있는 탄성부재가 구비되되, 상기 제1영역에 설치되는 탄성부재의 탄성계수가 상기 제2영역에 설치되는 탄성부재의 탄성계수보다 큰, 바닥형 보행 신호 장치.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 리플렉터의 하면은 상기 베이스면과 대응하는 경사면으로 형성되고,
    상기 리플렉터의 하면과 상기 베이스면은 서로 마주하도록 배치되며, 상기 리플렉터의 상면은 상기 커버부의 하면과 평행하게 배치된 바닥형 보행 신호 장치.
  9. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 본체부와 상기 커버부 사이에 개재되어 외부의 수분 유입을 차단하는 가스켓을 더 포함하는, 바닥형 보행 신호 장치.
  10. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 커버부의 내면에는 격자 배열 구조를 가지며 돌출된 리브가 형성된, 바닥형 보행 신호 장치.
  11. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 리플렉터의 상면과 상기 커버부의 내면 사이에 개재되어 완충 작용을 하는 완충시트를 더 포함하는, 바닥형 보행 신호 장치.
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