KR102666555B1 - 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템 - Google Patents

철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템 Download PDF

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박기준
이현승
김경원
장원정
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이영민
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김민우
조명현
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정광희
조성제
양보식
변재열
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Abstract

본 발명은 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량 출입문 및 승강문의 구동에 사용되는 직류 모터에 별도의 하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터의 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 직류 모터의 설치 공간 상의 제약을 줄일 수 있음은 물론 직류 모터의 수동제어가 가능하도록 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템에 관한 것이다.

Description

철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템{Motor brake control system for doors of railway vehicle}
본 발명은 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량 출입문 및 승강문의 구동에 사용되는 직류 모터에 별도의 하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터의 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 직류 모터의 설치 공간 상의 제약을 줄일 수 있음은 물론 직류 모터의 수동제어가 가능하도록 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량을 구성하는 각 차량에는 승객의 출입을 위한 출입구가 구비되고, 이러한 출입구에는 전기식으로 작동하는 출입문 및 승강문이 슬라이드 가능하게 설치되어 출입구를 개폐한다.
이와 같은 출입문 및 승강문은 하나로만 제공되거나, 두 개가 한 쌍을 이루도록 제공되어 레일을 따라 슬라이딩 이동될 수 있도록 구성되는데, 이러한 출입문 및 승강문의 구동력은 정역 구동이 가능한 직류 모터에 의해 제공된다.
철도차량의 출입문 및 승강문을 구동시키는 직류 모터의 경우, 모터가 동작하지 않는 상태에서 출입문 및 승강문의 정지 상태를 유지하기 위해 모터의 밀림을 방지, 즉 모터 회전축을 정지시키는 것이 필수적으로 요구되는데, 일반적으로 이러한 모터의 밀림 현상을 방지하기 위해 별도의 하드웨어 구성인 브레이크를 추가하여 모터의 오작동을 방지한다.
이러한 직류 모터의 브레이크는 도 1에 나타낸 바와 같이, 일반적으로 하우징의 내부에 설치되는데, 기존의 직류 모터 구조에 추가되는 부분이므로 공간적인 여유가 필요할 뿐만 아니라, 브레이크를 구동하기 위한 별도의 전원이 공급되어야 하므로 전원 공급을 제어하기 위한 구성이 추가되어야 하는 단점이 있다.
즉, 철도차량 출입문 및 승강문에 설치되는 직류 모터의 경우 설치 공간 상의 제약으로 인해 모터 하우징의 내부에 브레이크를 추가 설치하기 어려울 수 있을 뿐만 아니라, 브레이크를 포함하는 직류 모터를 설치한다 하더라도 출입문 및 승강문의 제어를 위한 다른 구성 요소들을 설치하기 위한 공간이 부족할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 일반적으로 브레이크를 구비한 모터의 경우 브레이크에 전원을 인가하면, 브레이크 사양 만큼의 힘으로 모터축의 회전을 제한하고, 브레이크에 인가되는 전원을 제거하면 브레이크가 원래 위치로 복귀하는 방식, 즉 직류 전원을 직접 제어하여 브레이크의 온/오프 구동을 제어하는 방식으로 사용되는데, 이와 같은 사용 방식은 직류 모터에 작용하는 작동력, 즉 제동력(braking force)을 제어할 수 없는 문제점도 있다.
1. 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0074516호(2020. 06. 25. 공개)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 철도차량 출입문 및 승강문의 제어에 사용되는 직류 모터에 별도의 하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터의 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 직류 모터의 설치 공간 상의 제약을 줄일 수 있도록 하면서도 기존에 비해 직류 모터의 회전축에 대한 제동력을 대폭 향상시킬 수 있는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 비상 상황 발생시 일정 크기 이상의 힘을 가할 경우, 직류 모터의 브레이크 기능을 해제시킬 수 있도록 하여 제어수단에 의한 제어 없이도 자체적으로 직류 모터를 구동시킬 수 있도록 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,
출입문 및 승강문을 구동시키는 직류 모터와, 상기 출입문 및 승강문의 구동을 제어하는 출입문 및 승강문 제어장치(DCU)를 포함하는 철도차량 출입문 및 승강문 제어 시스템에 있어서, 상기 출입문 및 승강문 제어장치는, 기설정된 로직에 따라 직류 모터의 브레이크 기능을 제어하는 브레이크 제어기와, 상기 브레이크 제어기와 직류 모터의 사이에 연결 설치되는 브레이크 스위치를 포함할 수 있다.
이때, 상기 출입문 및 승강문 제어장치는, 직류 모터의 구동을 통합 관리 및 처리하는 중앙처리장치(CPU)와, 상기 직류 모터와 중앙처리장치의 사이에 제1라인을 통해 연결되고, 상기 브레이크 제어기 및 브레이크 스위치를 포함하는 브레이크 제어부와, 상기 직류 모터와 중앙처리장치의 사이에 제2라인을 통해 연결되어 직류 모터의 구동을 제어하는 구동 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 제어부는, 상기 직류 모터와 중앙처리장치의 사이에 연결 설치되어 중앙처리장치의 모터제어신호에 따라 직류 모터의 구동을 제어하는 모터제어회로와, 상기 모터제어회로와 중앙처리장치의 사이에 연결 설치되는 아이솔레이션 회로를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 출입문 및 승강문에 연결 설치되어 출입문 및 승강문의 잠금 상태를 유지할 수 있도록 하는 보조 잠금유지장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조 잠금유지장치는, 철도차량 차체에 고정 설치되는 가이드 브라켓, 상기 출입문 및 승강문에 연결 설치되어 출입문 및 승강문의 구동시 가이드 브라켓을 따라 이동하는 이동 브라켓, 상기 이동 브라켓에 연결 설치되는 스위치 감지 브라켓, 상기 출입문 및 승강문이 잠김 상태에 있는 경우 상기 스위치 감지 브라켓에 접촉되는 리미트 스위치, 상기 출입문 및 승강문의 구동에 따라 이동 브라켓에 의해 지지되어 회동하는 회동 레버 및 철도차량 차체에 고정 설치되어 상기 회동 레버를 회동 가능하도록 지지하는 고정 브라켓을 포함하고, 상기 이동 브라켓에는 고정홈이 형성되고, 상기 회동 레버의 전단부에는 상기 고정홈에 안착되는 롤러가 구비되어 출입문 및 승강문의 잠김 상태를 유지할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 철도차량 출입문 및 승강문의 제어에 사용되는 직류 모터에 별도의 하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터의 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 직류 모터의 설치 공간 상의 제약을 줄일 수 있고, 구성의 간소화로 인해 유지 보수 비용을 절감시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 일정 크기 이상의 힘을 가할 경우, 직류 모터의 브레이크 기능을 해제시킬 수 있도록 하여 제어수단에 의한 제어 없이도 자체적으로 직류 모터를 구동시킬 수 있도록 함으로써 비상 상황 발생시 수동으로 출입문 및 승강문을 개방시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
도 1은 종래의 브레이크를 구비한 직류 모터의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템을 개념적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 직류 모터와 출입문 및 승강문 제어장치 사이의 연결 관계를 나타낸 도면.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 보조 잠금유지장치의 구성을 세부적으로 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명에 따른 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명 중 직류 모터와 출입문 및 승강문 제어장치 사이의 연결 관계를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명 중 보조 잠금유지장치의 구성을 세부적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 철도차량 출입문 및 승강문의 구동에 사용되는 직류 모터에 별도의 하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터의 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 직류 모터의 설치 공간 상의 제약을 줄일 수 있음은 물론 직류 모터의 수동제어가 가능하도록 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템(100)(이하, '브레이크 제어 시스템(100)'이라 한다)에 관한 것으로, 그 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 직류 모터(110)와 출입문 및 승강문 제어장치(DCU; Door Control Unit)(120)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 직류 모터(110)는 철도차량 차체에 고정 설치되어 정,역 회전에 의해 출입문 및 승강문(50)을 구동시키는 구동력을 발생시키는 역할을 하는 것으로, 기존에 운행 중인 철도차량에서 사용되고 있는 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음, 상기 출입문 및 승강문 제어장치(120)는 차량제어관리 시스템(TCMS) 등으로부터의 신호에 의해 출입문 및 승강문(50)의 개폐, 전원 공급 등을 포함하는 직류 모터(110)에 의한 출입문 및 승강문(50)의 구동을 전반적으로 제어하는 역할을 하는 것으로, 중앙처리장치(CPU)(122), 브레이크 제어부(124) 및 구동 제어부(126)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 중앙처리장치(122)는 직류 모터(110)의 구동을 통합 관리 및 처리하는 마이크로 프로세서로, 직류 모터(110)와 중앙처리장치(122)의 사이에는 각각 브레이크 제어부(124) 및 구동 제어부(126)가 설치되는 두 개의 라인, 즉 제1 및 제2라인이 연결 설치되어 상기 중앙처리장치(122)가 직류 모터(110)의 브레이크 기능과 정,역 구동 등의 구동을 개별적으로 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
다음, 상기 브레이크 제어부(124)는 제1라인에 구비되어 직류 모터(110)의 브레이크 기능, 즉 직류 모터(110)의 회전이 정지된 상태를 유지하는 기능을 제어하는 역할을 하는 것으로, 브레이크 제어기(124a)와 브레이크 스위치(124b)를 포함할 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 철도차량의 출입문 및 승강문(50)을 구동시키는 직류 모터(110)의 경우, 모터가 동작하지 않는 상태에서 출입문 및 승강문(50)의 정지 상태, 특히 잠금 상태를 유지하기 위해 모터의 밀림을 방지, 즉 모터 회전축을 정지시키는 것이 필수적으로 요구되는데, 이러한 모터의 밀림 방지를 위해 종래의 브레이크와 같은 하드웨어적 구성을 추가하는 것은 철도차량 차체의 설치 공간 상의 제약으로 인해 어려울 뿐만 아니라, 설치가 가능하더라도 모터 회전축의 제동력, 즉 braking force에 대한 수동 제어가 불가능하므로 출입문 및 승강문(50)을 수동으로 개방하여야 하는 비상 상황 발생시 브레이크에 대한 제어가 불가능한 경우에는 출입문 및 승강문(50)을 강제로 개방시키기가 어렵다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 브레이크 제어부(124)를 통해 종래의 모터 브레이크와 같은 하드웨어적인 구성을 추가하지 않고서도 직류 모터(110)의 제동력을 스스로 제어할 수 있도록 한 것에 기술적 특징이 있는 것으로, 먼저 상기 브레이크 제어기(124a)는 기설정된 로직(logic)에 따라 직류 모터(110)의 브레이크 기능을 제어하는 역할을 하는 것으로, 상기 중앙처리장치(122)와 직류 모터(110)의 사이에 연결되는 제1라인에 구비될 수 있다.
즉, 상기 브레이크 제어기(124a)에는 직류 모터(110)가 브레이크 기능을 스스로 작동시킬 수 있도록 하는 로직(logic)이 기설정되어 있고, 상기 중앙처리장치(122)로부터 신호가 수신되면 기설정된 로직에 따라 직류 모터(110)에 브레이크 구동 신호를 발생시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
다음, 상기 브레이크 스위치(124b)는 브레이크 제어기(124a)와 직류 모터(110)의 사이에 연결 설치되어 브레이크 제어기(124a)로부터 발생되는 직류 모터(110)의 브레이크 구동 신호를 직류 모터(110)에 선택적으로 전달하는 역할을 하는 것으로, 후술할 구동 제어부(126)에 의해 직류 모터(110)의 구동이 정지되는 경우 브레이크 스위치(124b)는 on 상태가 되고, 직류 모터(110)의 구동이 시작되는 경우 브레이크 스위치(124b)가 off 상태가 되도록 할 수 있다.
또한, 상기 브레이크 스위치(124b)의 구동은 중앙처리장치(122)에 의해 제어될 수 있는데, 상기 중앙처리장치(122)에서 브레이크 스위치(124b)를 먼저 off 상태로 전환시킨 후 구동 제어부(126)에 의해 직류 모터(110)의 구동이 시작되도록 할 수도 있다.
즉, 상기 중앙처리장치(122)는 출입문 및 승강문(50)의 구동을 위해 직류 모터(110)를 구동시키고자 하는 경우, 상기 브레이크 스위치(124b)가 먼저 off 상태가 되도록 한 상태에서 구동 제어부(126)를 통해 직류 모터(110)를 구동시키고, 출입문 및 승강문(50)의 열림, 닫힘 또는 잠김 상태에서 직류 모터(110)의 구동을 정지시키고자 하는 경우에는, 구동 제어부(126)를 통해 직류 모터(110)의 구동을 정지시킴과 동시에 브레이크 스위치(124b)가 on 상태가 되도록 함으로써 브레이크 제어기(124a)에 의한 직류 모터(110)의 브레이크 구동 신호가 직류 모터(110)에 전달될 수 있도록 할 수 있다.
다음, 상기 구동 제어부(126)는 직류 모터(110)와 중앙처리장치(122)의 사이에 제2라인을 통해 연결되어 중앙처리장치(122)로부터의 신호에 의해 직류 모터(110)의 구동을 제어하는 역할을 하는 것으로, 모터제어회로(126a)와 아이솔레이션 회로(126b)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 모터제어회로(126a)는 직류 모터(110)와 중앙처리장치(122)의 사이에 제2라인을 통해 연결 설치되어 중앙처리장치(122)로부터의 신호에 따라 직류 모터(110)의 구동을 제어하는 역할을 할 수 있고, 상기 아이솔레이션 회로(126b)는 모터제어회로(126a)와 중앙처리장치(122)의 사이에 연결 설치되어 노이즈 등의 외부 신호로부터 모터제어회로(126a)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 구동 제어부(126)는 제2라인을 통해 제1라인에 설치되는 브레이크 제어부(124)와는 분리되어 설치되므로, 직류 모터(110)의 구동 제어와 브레이크 제어가 개별적으로 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 브레이크 제어 시스템(100)의 성능 평가를 위해 종래의 철도차량 출입문 및 승강문(50) 구동에 사용되는 직류 모터와 본 발명에 의해 출입문 및 승강문 제어장치(120)의 내부에 직류 모터(110)가 자체적으로 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 하는 스위칭 로직을 설치한 직류 모터(110)를 이용하여 직류 모터(110)의 구동 정지시 발생되는 작동력, 즉 braking force를 비교하는 테스트를 실시한 결과를 아래의 (표 1)에 나타내었다.
실제 철도차량 출입문 및 승강문(50)에 대해 직류 모터(110) 정지상태에서의 브레이크 작동력을 Force Gauge를 사용하여 측정한 결과, 종래의 직류 모터는 브레이크 작동력이 79.1N으로 측정된 것에 비해, 본 발명이 적용된 직류 모터(110)의 경우 브레이크 작동력이 203.1N으로 측정되어 약 2.5배 이상의 브레이크 작동력 향상 효과를 보이는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 브레이크 제어 시스템(100)의 다른 실시예에 의하면, 보조 잠금유지장치(130)를 더 포함할 수 있는데, 상기 보조 잠금유지장치(130)는 철도차량 차체와 출입문 및 승강문(50)의 사이에 연결 설치되어 출입문 및 승강문(50)의 잠김 상태 유지, 즉 직류 모터(110)의 브레이크 기능을 보조하는 역할 및 직류 모터(110)의 브레이크 기능에 이상 또는 고장이 발생된 경우 수동으로 직류 모터(110)의 브레이크 기능을 해제시켜 출입문 및 승강문(50)을 수동으로 개방할 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 보조 잠금유지장치(130)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 가이드 브라켓(131), 이동 브라켓(132), 스위치 감지 브라켓(133), 리미트 스위치(134), 회동 레버(135) 및 고정 브라켓(136)을 포함할 수 있는데, 먼저 상기 가이드 브라켓(131)은 철도차량 차체에 고정 설치되어 후술할 이동 브라켓(132)의 이동을 가이드하는 역할을 하는 것으로, 상기 가이드 브라켓(131)에는 이동 브라켓(132)의 일부가 삽입되는 가이드홈(미도시)이 형성될 수 있다.
다음, 상기 이동 브라켓(132)은 철도차량 출입문 및 승강문(50)에 연결 설치되어 출입문 및 승강문(50)과 함께 이동하는 구성으로, 상기 이동 브라켓(132)의 하단 일부는 가이드 브라켓(131)에 형성된 가이드홈의 내측으로 삽입되어 가이드 브라켓(131)에 의해 이동이 가이드되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 이동 브라켓(132)의 상부에는 후술할 회동 레버(135)의 일측 단부에 결합되는 롤러(135a)가 선택적으로 안착되는 고정홈(132a)이 형성될 수 있는데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.
다음, 상기 스위치 감지 브라켓(133)은 후술할 리미트 스위치(134)에 신호를 보내기 위한 구성으로, 이동 브라켓(132)의 상부에 수직 방향으로 연결 설치될 수 있다.
다음, 상기 리미트 스위치(134)는 출입문 및 승강문(50)의 잠김 상태를 감지하기 위한 구성으로, 스위치 감지 브라켓(133)과의 접촉에 의해 출입문 및 승강문(50)의 잠김 상태를 인지하여 출입문 및 승강문 제어장치(120) 등에 신호를 전송하도록 구성될 수 있다.
다음, 상기 회동 레버(135)는 출입문 및 승강문(50)이 잠김 상태에 있는 경우 이동 브라켓(132)을 지지함으로써 출입문 및 승강문(50)이 잠김 상태를 유지할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 직류 모터(110)의 브레이크 기능을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
이때, 상기 회동 레버(135)는 후술할 고정 브라켓(136)에 힌지 결합되어 출입문 및 승강문(50)의 구동에 따라 이동 브라켓(132)에 의해 지지되어 회동할 수 있도록 설치될 수 있으며, 회동 레버(135)의 전방 단부, 즉 이동 브라켓(132)에 의해 지지되는 회동 레버(135)의 단부에는 롤러(135a)가 구비되어 이동 브라켓(132)의 이동에 의한 회동 레버(135)의 회동이 보다 원활히 이루어지도록 구성될 수 있다.
다음, 상기 고정 브라켓(136)은 철도차량 차체에 고정 설치되어 회동 레버(135)를 지지하기 위한 구성으로, 전술한 바와 같이, 상기 회동 레버(135)는 고정 브라켓(136)에 일측이 편심되도록 힌지 결합되어, 힌지 결합부를 중심으로 회동할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성의 보조 잠금유지장치(130)의 작동관계를 간략히 설명하면, 먼저 철도차량의 출입문 및 승강문(50)이 닫히는 경우, 출입문 및 승강문(50)에 연결 설치된 이동 브라켓(132)이 가이드 브라켓(131)을 따라 회동 레버(135) 방향으로 이동하고, 이 과정에서 이동 브라켓(132)의 전방 상면에 형성된 경사면(132b) 상에 위치하는 회동 레버(135)의 롤러(135a)는 이동 브라켓(132)의 이동에 의해 경사면(132b)을 따라 상승하여 회동 레버(135)가 시계 방향(도 4 기준)으로 회동하게 된다.
출입문 및 승강문(50)의 구동이 완료되어 잠김 상태가 되면, 이동 브라켓(132)에 결합된 스위치 감지 브라켓(133)이 리미트 스위치(134)와 접촉되고, 상기 리미트 스위치(134)로부터의 신호 전송에 의해 출입문 및 승강문 제어장치(120)에서는 출입문 및 승강문(50)의 잠김 상태를 확인하여 직류 모터(110)의 구동을 정지시킴과 동시에 브레이크 스위치(124b)가 on 상태가 되도록 할 수 있다.
또한, 상기 회동 레버(135)의 전방에 구비된 롤러(135a)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 이동 브라켓(132)에 형성된 고정홈(132a) 내측에 위치하게 되어 이동 브라켓(132)을 지지, 즉 이동 브라켓(132)이 출입문 및 승강문(50)이 열리는 방향으로 이동하지 못하도록 지지함으로써 출입문 및 승강문(50)의 잠김 상태가 유지될 수 있도록 할 수 있고, 그에 따라 상기 직류 모터(110)의 브레이크 기능을 보조할 수 있다.
이때, 상기 이동 브라켓(132)에 형성되는 고정홈(132a)의 깊이는 적어도 내측에 안착된 롤러(135a)의 반경 이상이 되도록 하여 롤러(135a)에 의한 이동 브라켓(132)의 지지 효과가 제대로 구현되도록 구성될 수 있고, 롤러(135a)와 고정홈(132a) 사이의 접촉 면적 증가를 위해 롤러(135a)와 접촉되는 고정홈(132a)의 단면 또한 원호 형상을 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 리미트 스위치(134)에 의한 출입문 및 승강문(50) 잠김 신호는 출입문 및 승강문제어장치(120)의 브레이크 스위치(124b)에 동시에 전송되어 출입문 및 승강문(50)의 잠김 상태가 감지됨과 동시에 직류 모터(110)의 브레이크 기능이 활성화될 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 보조 잠금유지장치(130)는 직류 모터(110)의 브레이크 기능에 이상이 발생되는 등의 비상 상황 발생시 출입문 및 승강문(50)을 수동으로 개방시킬 수 있도록 하는 역할을 할 수도 있는데, 이때 출입문 및 승강문(50)을 수동으로 개방시킬 수 있는 최소한의 힘은 상기 롤러(135a)가 이동 브라켓(132)의 고정홈(132a)으로부터 벗어나도록 하는 힘과 동일할 수 있다.
즉, 상기 직류 모터(110)의 브레이크 기능에 이상이 발생된 경우에는, 상기 롤러(135a)에 의해 이동 브라켓(132)이 출입문 및 승강문(50)이 열리는 방향으로 이동하지 못하도록 지지하는 힘이 출입문 및 승강문(50)의 잠김 상태를 유지하는 힘과 같으므로, 상기 롤러(135a)에 의한 이동 브라켓(132)의 지지력 이상의 힘을 출입문 및 승강문(50)을 개방시키는 방향으로 가하는 경우에는 수동으로 출입문 및 승강문(50)을 개방시킬 수 있는 것이다.
따라서, 상기 롤러(135a)가 안착되는 이동 브라켓(132)의 고정홈(132a) 높이나, 롤러(135a)와의 접촉면 형상 등은 출입문 및 승강문(50)의 수동 개방이 가능하도록 하는 힘을 어느 정도로 설정하느냐에 따라 달라질 수 있다.
또한, 상기 직류 모터(110)의 브레이크 기능에 대한 로직을 포함하는 브레이크 제어기(124a) 또는 중앙처리장치(122)에 상기 출입문 및 승강문(50)에 기설정된 수동 개방을 위해 필요한 힘 이상의 크기를 갖는 힘이 가해지는 경우 직류 모터(110)에 대한 브레이크 기능이 자동으로 해제될 수 있도록 설정할 수도 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템(100)에 의하면, 철도차량 출입문 및 승강문(50)의 제어에 사용되는 직류 모터(110)에 별도의 하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터(110)의 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 직류 모터(110)의 설치 공간 상의 제약을 줄일 수 있고, 구성의 간소화로 인해 유지 보수 비용을 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 일정 크기 이상의 힘을 가할 경우, 직류 모터(110)의 브레이크 기능을 해제시킬 수 있도록 하여 제어수단에 의한 제어 없이도 자체적으로 직류 모터(110)를 구동시킬 수 있도록 함으로써 비상 상황 발생시 수동으로 출입문 및 승강문(50)을 개방시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량 출입문 및 승강문의 구동에 사용되는 직류 모터에 별도의 하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터의 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 직류 모터의 설치 공간 상의 제약을 줄일 수 있음은 물론 직류 모터의 수동제어가 가능하도록 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템에 관한 것이다.
50 : 출입문 및 승강문 100 : 브레이크 제어 시스템
110 : 직류 모터 120 : 출입문 및 승강문 제어장치
122 : 중앙처리장치 124 : 브레이크 제어부
124a : 브레이크 제어기 124b : 브레이크 스위치
126 : 구동 제어부 126a : 모터제어회로
126b : 아이솔레이션 회로 130 : 보조 잠금유지장치
131 : 가이드 브라켓 132 : 이동 브라켓
132a : 고정홈 132b : 경사면
133 : 스위치 감지 브라켓 134 : 리미트 스위치
135 : 회동 레버 135a : 롤러
136 : 고정 브라켓

Claims (5)

  1. 출입문 및 승강문을 구동시키는 직류 모터와, 상기 출입문 및 승강문의 구동을 제어하는 출입문 및 승강문 제어장치(DCU)를 포함하는 철도차량 출입문 및 승강문 제어 시스템에 있어서,
    상기 출입문 및 승강문 제어장치는,
    직류 모터의 구동을 통합 관리 및 처리하는 중앙처리장치(CPU);
    상기 직류 모터와 중앙처리장치의 사이에 제1라인을 통해 연결되어 직류 모터의 브레이크 기능을 제어하는 브레이크 제어부; 및
    상기 직류 모터와 중앙처리장치의 사이에 제2라인을 통해 연결되어 직류 모터의 구동을 제어하는 구동 제어부;를 포함하여,
    직류 모터의 구동 제어와 브레이크 제어가 개별적으로 이루어질 수 있도록 구성되고,
    상기 브레이크 제어부는,
    중앙처리장치로부터의 신호에 의해 기설정된 로직에 따라 직류 모터의 브레이크 구동 신호를 발생시키는 브레이크 제어기와,
    상기 브레이크 제어기와 직류 모터의 사이에 연결 설치되고, 상기 구동 제어부에 의한 직류 모터의 구동 정지 여부에 따라 온/오프가 변경되어 상기 브레이크 제어기로부터 발생되는 직류 모터의 브레이크 구동신호를 직류 모터에 선택적으로 전달하는 브레이크 스위치를 포함하여,
    하드웨어 브레이크를 설치하지 않고서도 스위칭 로직을 통해 직류 모터 자체적으로 브레이크 기능을 수행할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동 제어부는,
    상기 직류 모터와 중앙처리장치의 사이에 연결 설치되어 중앙처리장치의 모터제어신호에 따라 직류 모터의 구동을 제어하는 모터제어회로와,
    상기 모터제어회로와 중앙처리장치의 사이에 연결 설치되는 아이솔레이션 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 출입문 및 승강문에 연결 설치되어 출입문 및 승강문의 잠금 상태를 유지할 수 있도록 하는 보조 잠금유지장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 보조 잠금유지장치는,
    철도차량 차체에 고정 설치되는 가이드 브라켓,
    상기 출입문 및 승강문에 연결 설치되어 출입문 및 승강문의 구동시 가이드 브라켓을 따라 이동하는 이동 브라켓,
    상기 이동 브라켓에 연결 설치되는 스위치 감지 브라켓,
    상기 출입문 및 승강문이 잠김 상태에 있는 경우 상기 스위치 감지 브라켓에 접촉되는 리미트 스위치,
    상기 출입문 및 승강문의 구동에 따라 이동 브라켓에 의해 지지되어 회동하는 회동 레버 및
    철도차량 차체에 고정 설치되어 상기 회동 레버를 회동 가능하도록 지지하는 고정 브라켓을 포함하고,
    상기 이동 브라켓에는 고정홈이 형성되고, 상기 회동 레버의 전단부에는 상기 고정홈에 안착되는 롤러가 구비되어 출입문 및 승강문의 잠김 상태를 유지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템.
KR1020230117433A 2023-09-05 철도차량 출입문 및 승강문용 모터의 브레이크 제어 시스템 KR102666555B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101020603B1 (ko) * 2010-11-29 2011-03-09 (주)아멥스 자동문용 모터 제어장치 및 제어방법
KR101194628B1 (ko) * 2011-04-20 2012-10-29 주식회사 텍센 안전기능이 향상된 자동문 콘트롤러

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