KR200353305Y1 - 자가발전식 도로용 표시등 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도로에 설치되어 차량의 안전운행을 위한 정보를 제공하고 필요한 표시기능을 수행하는 각종 표시등에 관한 것으로, 내측면에 세로방향으로 형성된 가이드홈을 갖추고 상방으로 개구된 공간부를 이루며, 도로에 매설되는 지지함과; 상기 지지함의 상방 개구부에 고정되어 상기 가이드홈과 맞물리는 슬라이더를 매개로 상하유동이 가능하면서 도로상에 돌출되되, 상면은 차량통행이 용이한 곡면형상을 이루며 다수의 투광부가 형성되어진 돌출턱과; 상기 공간부에 탑재되어 돌출턱을 탄발지지하는 완충부와; 일단이 회동축을 매개로 상기 돌출턱과 회동가능하게 고정되는 연접봉과, 연접봉의 타단이 크랭크핀을 매개로 편중되게 고정되어 연접봉의 상하이동에 따라 일방향으로 회전되는 크랭크암과, 일단이 크랭크암과 연동되어 동방향으로 회전되되 크랭크암이 정지되어도 동방향 회전이 계속되는 크랭크축과, 크랭크축이 중심으로 관통고정되어 크랭크축의 회전을 원활히 하는 플라이흴로 된 동력변환부와; 상기 크랭크축의 타단에 연동되어 회전력 및 회전속도를 변환하는 기어와; 상기 기어와 연동되어 기어로부터 출력되는 회전력을 통해 발전하는 발전기로 된 다수의 과속방지턱과: 다수의 상기 과속방지턱을 상호 연결하여 일체로 하고, 각 과속방지턱으로부터 발전된 전기가 흐르는 전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 관부가 포함된 연결부재와: 다수의 상기 과속방지턱에 각각 탑재된 발전기들로부터 유입되는 발전전기를 필요한 전압으로 변환/안정화하는 변압기와, 변환된 전기를 받아 하기 충전지를 충전하는 충전기 및, 충전지가 탑재되며; 상기 지지함들로부터 발전된 전기가 통하는 전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 다수의 전선관이 더 구비된 단자함: 및, 상기 단자함으로부터 유입된 전기로 구동되는 표시기구:으로 이루어진 것이다.

Description

자가발전식 도로용 표시등{Pilot lamp having isolated power plants}

본 고안은 도로에 설치되어 차량의 안전운행을 위한 정보를 제공하고 필요한 표시기능을 수행하는 각종 표시등에 관한 것이다.

일반적으로, 도로에는 차량의 안전운행을 위한 다양한 정보를 제공하는 표지판, 표시기 및 신호등이 설치된다. 이러한 표시등은 외부로부터 별도의 전원을 공급받아 작동 및 관리된다.

한편, 톨게이트 또는 내리막길에는 차량의 주행속도를 강제로 감속시키기 위해 다수의 과속방지턱이 설치된다. 골목이나 차량통행이 적은 장소에서는 돌출높이를 크게한 하나의 과속방지턱만이 설치되는 반면, 차량통행이 많은 도로상에서 보행자 및 안전사고 예방을 위해 설치되는 과속방지턱은 그 돌출높이가 상대적으로 작으며, 다수가 설치되어 과속방지 효과를 높이게 된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 표시등의 작동에 필요한 전원을 자가발전으로 공급하여 외부로부터 별도의 전원공급없이 차량의 안전운행에 필용한 각종 정보를 제공하도록 된 자가발전식 도로용 표시등을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 표시등의 설치모습을 도시한 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 과속방지턱의 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 과속방지턱의 부분 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 크랭크축의 동작모습을 도시한 측면작동도,

도 5는 본 고안에 따른 단자함을 도시한 부분 단면도이다.

- 첨부도면의 주요부분에 대한 용어설명 -

1 ; 차선 10, 10', 10" ; 과속방지턱

20 ; 연결부재 21 ; 관부

100 ; 돌출턱 101 ; 슬라이더

120 ; 발광부 121 ; 램프

122 ; 소켓 130 ; 회동축

200 ; 지지함 201 ; 걸림부

210 ; 공간부 211 ; 가이드홈

220 ; 밑판 300 ; 전원부

301 ; 고정부 302 ; 축끼움구멍

310, 310' ; 기어 320, 320' ; 발전기

400, 400' ; 동력변환부 410 ; 플라이흴

411 ; 제1크랭크축 412 ; 제2크랭크축

412a ; 걸림돌기 420 ; 크랭크암

421 ; 축끼움구멍 421a ; 걸림홈

422 ; 연접봉 422 ; 크랭크핀

500 ; 완충부 510 ; 탄발판

520 ; 링커 600 ; 단자함

601, 602, 603, 604 ; 전선관 610 ; 변압기

620 ; 충전기 630 ; 충전지

D ; 표시기구 R ; 도로

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

내측면에 세로방향으로 형성된 가이드홈을 갖추고 상방으로 개구된 공간부를 이루며, 도로에 매설되는 지지함과; 상기 지지함의 상방 개구부에 고정되어 상기 가이드홈과 맞물리는 슬라이더를 매개로 상하유동이 가능하면서 도로상에 돌출되되, 상면은 차량통행이 용이한 곡면형상을 이루며 다수의 투광부가 형성되어진 돌출턱과; 상기 공간부에 탑재되어 돌출턱을 탄발지지하는 완충부와; 일단이 회동축을 매개로 상기 돌출턱과 회동가능하게 고정되는 연접봉과, 연접봉의 타단이 크랭크핀을 매개로 편중되게 고정되어 연접봉의 상하이동에 따라 일방향으로 회전되는 크랭크암과, 일단이 크랭크암과 연동되어 동방향으로 회전되되 크랭크암이 정지되어도 동방향 회전이 계속되는 크랭크축과, 크랭크축이 중심으로 관통고정되어 크랭크축의 회전을 원활히 하는 플라이흴로 된 동력변환부와; 상기 크랭크축의 타단에연동되어 회전력 및 회전속도를 변환하는 기어와; 상기 기어와 연동되어 기어로부터 출력되는 회전력을 통해 발전하는 발전기로 된 다수의 과속방지턱과:

다수의 상기 과속방지턱을 상호 연결하여 일체로 하고, 각 과속방지턱으로부터 발전된 전기가 흐르는 전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 관부가 포함된 연결부재와:

다수의 상기 과속방지턱에 각각 탑재된 발전기들로부터 유입되는 발전전기를 필요한 전압으로 변환/안정화하는 변압기와, 변환된 전기를 받아 하기 충전지를 충전하는 충전기 및, 충전지가 탑재되며; 상기 지지함들로부터 발전된 전기가 통하는 전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 다수의 전선관이 더 구비된 단자함: 및,

상기 단자함으로부터 유입된 전기로 구동되는 표시기구:

으로 이루어진 것이다.

이하 본 고안은 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 표시등의 설치모습을 도시한 사시도인바, 이를 참조하여 설명한다.

본 고안에 따른 표시기구(D)는 도로에 설치되어 통행차량의 안전운행에 필요한 각종 정보를 제공하는 것으로, 신호등, 전광판, 표지판 등이 그 예라 할 수 있다. 이러한 표시기구(D)는 이하의 과속방지턱(10)의 자가발전을 통해 그 구동에 필요한 전기를 제공받는다.

본 고안에 따른 과속방지턱(10)은 주의운전이 요구되는 지역에 강제적으로차량의 주행속도를 감속시키도록 도로(R) 상에 배치된다. 이하에서 기술되는 본 고안에 따른 각 구성요소가 탑재되는 한편 상기 돌출턱(100)을 상하로 유동가능하게 고정지지하는 지지함(200)이 도로(R)에 매설된다.

한편, 본 고안은 톨게이트나 도로의 내리막길 등에 상대적으로 높지 않게 돌출되면서 다수개가 설치되는 다수의 과속방지턱(10, 10', 10")에 개별적으로 발전기(320)가 설치되면서, 상기 표시기구(D)의 구동에 필요한 높은 전력의 전기를 자급할 수 있도록 되는 것이 특징이다.

도 2는 본 고안에 따른 과속방지턱의 분해 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 과속방지턱의 부분 단면도인바 이를 참조하여 과속방지턱(10)의 구조를 설명한다.

상기 표시등은, 도로(R)에 매설되는 지지함(200)과, 다수의 투광부(110)가 형성되어진 돌출턱(100)과, 돌출턱(100)을 탄발지지하는 완충부(500)와, 돌출턱(100)의 수직운동을 회전운동으로 변환시키는 동력변환부(400, 400')와, 회전력 및 회전속도를 변환하는 기어(310, 310'), 발전기(320)로 된 다수의 과속방지턱(10)과, 과속방지턱(10)을 상호 연결하는 연결부재(20)와, 변압기(610)와 충전지(630)를 충전하는 충전기(620)와 충전지(630)로 구성된 단자함(600) 및, 표시기구(D)로 구성된다.

상기 지지함(200)은, 소정깊이로 절개된 도로(R)에 매설되며, 내측에는 공간부(210)가 형성되어진 것으로, 본 고안에 따른 과속방지턱(10)에서는 상기 돌출턱(100), 동력변환부(400, 400'), 기어(310, 310'), 발전기(320),변압기(330), 충전지(350), 충전기(340) 및, 발광부(120)가 상기 공간부(210) 안에 탑재된다. 한편, 상기 공간부(210)는 상방으로 개구되며 이곳으로 상기 돌출턱(100)이 안착된다. 이때, 상기 돌출턱(100)은 상하로 유동되므로 이를 가이드하기 위해 돌출턱(100)과 맞물리는 공간부(210)의 내측면에는 가이드홈(211)이 형성되어, 돌출턱(100)의 유동방향을 가이드하면서 지지하게 된다.

계속해서, 지지함(200)의 외곽에는 걸림부(201)가 형성되어 일단 도로(R)에 매설되면 상방으로 쉽게 뽑이거나 매설위치가 이탈되지 않도록 하는 것이 좋을 것이다.

상기 돌출턱(100)은, 지지함(200)의 상방 개구부에 배치되어 도로(R) 상에 소정높이로 돌출되도록 된 것으로, 상면으로 차량통행이 용이하도록 곡면형상으로 되며 상기 발광부(120)로부터 발산되는 광이 운전자의 시야 안으로 발산되도록 다수의 투광부(110)가 형성된다. 이때, 상기 투광부(110)는 외부 이물질의 유입을 차단하기 위해 투명판(미도시) 또는 반투명판으로 덮여 보호되며, 다양한 디자인으로 절개/형성될 수 있다.

계속해서, 돌출턱(100)의 외면에는 상기 지지함(200)에 형성된 가이드홈(211)에 맞물리는 슬라이더(101)가 형성된다. 슬라이더(101)는 돌출턱(100)의 상하유동 경로를 가이드하는 한편 상방으로 투출되어 지지함(200)으로부터 투출되지 않도록 고정하는 기능을 수행한다.

상기 완충부(500)는, 지지함(200)의 공간부(210)에 탑재되며, 상방에 위치한 상기 돌출턱(100)을 하방에서 탄발지지하는 것으로, 차량의 하중으로 인해돌출턱(100)이 하방으로 압입되면 이를 지지하면서, 차량이 완전히 통과할 경우 돌출턱(100)을 원상태로 복귀시키게 된다. 본 고안에 따른 실시예에서는 한쌍의 탄발판(510)을 교차시켜 상방으로부터 가해지는 압력에 탄발되도록 된 것으로서, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서는 돌출턱(100)의 탄발지지를 위한 모든 구조로 변형실시될 수 있다.

계속해서, 본 고안에 따른 실시예에서는 상기 완충부(500)와 돌출턱(100) 간에 동력변환부(400, 400'), 기어(310, 310'), 발전기(320)가 위치되어서, 완충부(500)와 돌출턱(100)이 직접 맞물리지 못하게 된다. 따라서, 본 고안에서는 돌출턱(100)의 상하유동과 더불어 완충부(500)가 해당 압력을 받을 수 있도록 링커(520)가 더 구비된다.

상기 동력변환부(400, 400')는, 돌출턱(100)의 상하유동시 발생되는 수직력을 발전에 필요한 회전력으로 변환시키는 장치로, 일단이 회동축(130)을 매개로 상기 돌출턱(100)의 내측면에 연결되어 돌출턱(100)의 이동과 더불어 상하로 승강되는 연접봉(422)과, 이 연접봉(422)의 타단과 크랭크핀(422a)을 매개로 편향되게 연결되어 연접봉(422)의 상하이동에 따라 크랭크축(411, 412)을 중심으로 회전되는 크랭크암(420)과, 상기 크랭크축(411, 412)이 중심을 관통하면서 상기 크랭크암(420)의 회전이 원활이 이루어지도록 하는 플라이흴(410)로 구성된다.

이때, 상기 플라이흴(410)은 충분한 관성을 받도록 소정의 질량을 지녀야 하며, 플라이흴(410)을 중심으로 양단에 상기 크랭크축(411, 412)이 각각 제1크랭크축(411)과 제2크랭크축(412)으로 구분된다.

이때, 상기 제1크랭크축(411)은 기어(310, 310')와 연결되고, 상기 제2크랭크축(412)은 크랭크암(420)에 형성된 축끼움구멍(421)으로 일방향으로만 걸리도록 고정된다.

도 4는 본 고안에 따른 크랭크축의 동작모습을 도시한 측면작동도로써, 이를 통해 상기 제2크랭크축(412)과 크랭크암(420) 간의 연결관계를 설명한다.

도 (a)에 도시된 바와 같이, 크랭크암(420)이 상기 연접봉(420)으로부터 수직력을 받아 시계방향으로 회전되면, 제2크랭크축(412) 또한 시계방향으로 함께 회전된다. 이는 상기 제2크랭크축(412)의 외주면에 일방향으로만 걸리도록 삼각형상으로 된 걸림돌기(412a)가 다수 구비되고, 이에 상응하여 상기 크랭크암(420)의 축끼움구멍(421) 내주면에는 상기 걸림돌기(412a)가 맞물리는 걸림홈(421a)이 형성되기 때문이다.

한편, 도 (b)에 도시된 바와 같이, 차량이 돌출턱(100)을 완전히 통과하면, 하방으로 이동되었던 돌출턱(100)은 완충부(500)에 의해 상방으로 복귀되고 더이상의 하중이 가해지지 않는다면 그 동작을 멈추게 되는데, 이때, 상기 연접봉(420) 또한 더이상의 수직력을 크랭크암(420)에 제공하지 않게 된다. 따라서, 상기 크랭크암(420)도 그 동작을 멈출 수 밖에 없다. 하지만, 상기 크랭크암(420)이 멈추게 되면 발전에 필요한 회전력도 사라지고, 이로인해 발전은 정지하게 된다. 이는 발전효율을 크게 떨어뜨리게 된다.

이에, 상기된 문제점을 극복하여 효율적인 발전이 이루어지도록 본 고안에서는, 다음과 같은 구조로 크랭크암(420)과 제2크랭크축(412)이 맞물린다.

상기 크랭크암(420)에 형성된 축끼움구멍(421)과 제2크랭크축(412)은 일방향으로만 걸리게 됨은 도 (a)의 설명과 더불어 언급하였다. 즉, 상기 크랭크암(420)이 정지되면 제2크랭크축(412)에 형성된 걸림돌기(412a)가 접히면서 상기 축끼움구멍(421)과의 걸림상태가 해제되고, 이에따라 그 회전을 유지하게 된다. 한편, 제2크랭크축(412)에는 소정의 중량을 갖는 플라이흴(410)이 연결되므로, 크랭크암(420)이 갑자기 정지하더라도 플라이흴(410)이 갖는 관성에 의해 지속적인 회전이 가능해 진다.

결과적으로, 차량의 큰 하중으로 상기 돌출턱(100)이 압입되면, 강한 수직력이 상기 크랭크암(420)으로 전달되어 크랭크축(411, 412)을 회전시키며, 돌출턱(100)이 다시 복귀되어 연접봉(422)이 정지되더라도 크랭크축(411, 412)은 그 동작을 멈추지 않은채 플라이흴(410)의 관성으로 회전운동을 지속하게 된다. 또한, 또다른 차량이 통행하면 돌출턱(100)을 통해 상기 연접봉(422)은 새로운 수직력을 받아 크랭크축(411, 412)의 회전운동이 유지된다.

상기 기어(310, 310')는, 상기 제1크랭크축(411)에 연결되어 제1크랭크축(411)의 회전속도를 높인다. 발전효율은 회전자(미도시됨)의 회전속도와 코일(미도시됨)의 권수에 비례하므로, 가능한한 제1크랭크축(411)의 회전속도를 높여 발전효율을 높이는 것이 좋은 것이다.

상기 기어(310, 310')는 일반적으로 주동기어와 종동기어의 톱니수를 달리하여 제1크랭크축(411)과 연결된 주동기어에 비해 종동기어의 회전수를 증가시키거나, 직경을 달리하는 바퀴를 벨트로 연결하여 회전수에 변화를 주는 방식이 적용될것이며, 이는 이미 공지기술이므로 여기서는 도면을 생략하여 기술한다.

상기 발전기(320)는, 회전자를 자기장 내에서 빠르게 회전시켜 유도전류를 생산하는 구조를 이루며, 이 또한 공지기술이므로 도면설명은 생략한다.

상기 연결부재(20)는 다수의 상기 과속방지턱(10, 10', 10")을 상호 연결하면서 도로의 포장재에 매설되도록 형성되며, 각각의 과속방지턱(10, 10', 10")으로부터 외출된 전선을 보호하는 관부(21)가 더 구비된다.

일반적으로, 상기 연결부재(20)는 다수의 과속방지턱(10, 10', 10")을 일괄적으로 묶어 매설하도록 되며, 본 고안에 따른 과속방지턱(10, 10', 10")들의 용이한 설치를 가능하게 한다.

도 5는 본 고안에 따른 단자함을 도시한 부분 단면도인바 이를 참조하여 설명한다.

상기 변압기(610)는, 상기 발전기(320)로부터 발전된 전압을 일정하게 유지시키면서 상기 표시기구(D)의 구동에 필요한 크기로 변환하는 것으로, 이 또한 공지기술이므로 도면설명은 생략한다.

상기 충전지(630) 및 충전기(620)는, 발전기(320)로부터 발전된 전기를 받아 저장하여 일정시간 이상 차량통행이 이루어지지 않아 발전이 이루어지지 않더라도 표시기구(D)가 OFF되지 않도록 한다.

계속해서, 상기 변압기(610), 충전기(620) 및 충전지(630)는 단자함(600)에 집결되어 관리되며, 각각의 과속방지턱(10, 10', 10")으로부터 외출된 전선들을 도로의 포장재질로부터 보호하기 위해, 각 면에는 전선관(601, 602, 603, 604)가 각각 형성된다.

한편, 미설명부호 "301"은 상기 지지함(200)의 내측면에 케이스를 고정시키기 위한 고정부이다.

미설명부호 "302"는 상기 제1크랭크축(411)이 삽입되는 축끼움구멍이다..

이상 상기와 같은 본 고안에 따르면, 통행차량의 하중으로부터 발전에 필요한 회전력을 공급받아 표시기구의 구동에 필요한 전기를 자급할 수 있으므로, 별도의 전원공급 없이도 안전운행에 필요한 각종 정보를 제공할 수 있고, 공용전기의 공급비용을 절감할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 내측면에 세로방향으로 형성된 가이드홈을 갖추고 상방으로 개구된 공간부를 이루며, 도로에 매설되는 지지함과; 상기 지지함의 상방 개구부에 고정되어 상기 가이드홈과 맞물리는 슬라이더를 매개로 상하유동이 가능하면서 도로상에 돌출되되, 상면은 차량통행이 용이한 곡면형상을 이루며 다수의 투광부가 형성되어진 돌출턱과; 상기 공간부에 탑재되어 돌출턱을 탄발지지하는 완충부와; 일단이 회동축을 매개로 상기 돌출턱과 회동가능하게 고정되는 연접봉과, 연접봉의 타단이 크랭크핀을 매개로 편중되게 고정되어 연접봉의 상하이동에 따라 일방향으로 회전되는 크랭크암과, 일단이 크랭크암과 연동되어 동방향으로 회전되되 크랭크암이 정지되어도 동방향 회전이 계속되는 크랭크축과, 크랭크축이 중심으로 관통고정되어 크랭크축의 회전을 원활히 하는 플라이흴로 된 동력변환부와; 상기 크랭크축의 타단에 연동되어 회전력 및 회전속도를 변환하는 기어와; 상기 기어와 연동되어 기어로부터 출력되는 회전력을 통해 발전하는 발전기로 된 다수의 과속방지턱과:

   다수의 상기 과속방지턱을 상호 연결하여 일체로 하고, 각 과속방지턱으로부터 발전된 전기가 흐르는 전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 관부가 포함된 연결부재와:

   다수의 상기 과속방지턱에 각각 탑재된 발전기들로부터 유입되는 발전전기를 필요한 전압으로 변환/안정화하는 변압기와, 변환된 전기를 받아 하기 충전지를 충전하는 충전기 및, 충전지가 탑재되며; 상기 지지함들로부터 발전된 전기가 통하는전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 다수의 전선관이 더 구비된 단자함: 및,

   상기 단자함으로부터 유입된 전기로 구동되는 표시기구:

   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자가발전식 도로용 표시등.