KR20080005854U - 차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게이트 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 차량 차단 게이트는, 하우징(10) 내에 형성되어 홀(15a)을 구비한 상부 플레이트(15); 상기 상부 플레이트(15)의 하방에 구성되는 것으로, 모터 샤프트(235)를 구비하여 동력 발생을 이루는 모터 어셈블리(230)와, 상기 모터 샤프트(235)에 연결된 제 1 기어(241) 및 상기 제 1 기어(241)에 맞물림 연결되어 있되 외주 면에 돌출 형성되어 있는 기어 샤프트(250)를 구비한 제 2 기어(242)와 상기 기어 샤프트(250)에 결합되어 상기 홀(15a)을 관통하여 상 방향으로 연장된 커넥팅로드(50)로 이루어진 구동 수단; 상기 상부플레이트(15) 상에서 게이트 바(200)와 연결되어 있는 샤프트(20)에 구비되되, 상기 커넥팅로드(50)의 상단과 연결된 스프링 지지대(60)에 밀착 고정되어 있는 스프링(70)과, 상기 샤프트(20) 단부에 구비된 업 리미트 스위치(100)와 접촉을 이루는 업 회전조절센서(80) 및, 상기 제 2 기어(242) 주변 하단에 형성된 다운 리미트 스위치(220)에 접촉하기 위하여 제 2 기어(242)의 배면에 형성된 다운 회전 조절 센서(220)를 포함하는 회전조절수단; 상기 게이트 바(200)의 상승 및 하강 시점을 세분하여 각각 시점에 따른 위상을 제어하는 위상제어소자를 구비하여 각 시점에 따라 미리 결정된 전력을 위상제어소자를 통해 상기 모터 어셈블리에 공급하여 회전속도를 제어하는 유닛콘트롤러(300);로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게이트{GATE IMPROVING PREVENTION OF TOLL BAR'S TREMOR FOR INTERCEPTING VEHICLES}

도 1은 종래의 차량 차단 게이트의 게이트 바가 차단된 상태를 도시한 내부 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 주요 구성을 도시한 내부 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 주요 구성을 분리 도시한 사시도.

도 4a는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 기어 어셈블리의 구성을 도시한 정면도.

도 4b는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 기어 어셈블리에서 기어 커버를 오픈한 상태를 도시한 정면도.

도 5a는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 제 2기어의 배면도.

도 5b는 본 고안에 따른 차량 게이트의 제 2 기어 및 다운 리미트 스위치의 작동 상태를 도시한 사용 상태도.

도 6은 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 전체 구성을 개략적으로 도시한 예시도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 하우징 200: 게이트 바

15: 상부플레이트 210: 다운 회전 조절 센서

20: 샤프트 220: 다운 리미트 스위치

30: 유닛베어링 230: 모터 어셈블리

40: 연결부재 240: 기어 어셈블리

50: 커넥팅로드 250: 기어 샤프트

60: 스프링지지대 260: 기어 커버

70: 스프링 265: 관통공

80: 업 회전 조절 센서 300: 유닛 콘트롤러

100: 업 리미트 스위치

본 고안은 차량 출입 게이트에 관한 것으로서, 보다 상세히는 내부 기계적인 요소 및 공간을 축소시키면서 우수한 기능을 제공할 수 있고 게이트 바의 운동 시에 불필요하게 발생될 수 있는 진동 및 소음을 감소하는 차량 출입 게이트에 관한 것이다.

일반적으로 차량 차단 게이트는 차량 차단기, 차량단속기, 차량 출입 게이트 등으로 명명되면서 주차장이나 특정 건물에서의 차량 통행을 확인하고 제어하기 위하여 사용되는 것으로, 통상 차량을 물리적으로 차단하기 위해 수평으로 길게 연장되어 있는 게이트 바와 이 게이트 바를 상하 이동시키기 위한 구동수단이 장착된 하우징으로 이루어져 있다.

일반적으로 게이트 바를 구동하기 위한 동력 발생원으로 모터가 사용되어지고 있으며 모터의 회전운동을 필요에 따라 상하직선운동으로 바뀌기 위하여 복수의 링크 및 크랭크 등이 사용되고 있다. 또한, 모터의 회전을 제어하기 위하여 감속기 내지 센서를 이용한 여러 제어수단이 또한 구비되어 있는데, 이 구동방식 내지 동력전달방식에 따라 벨트 내지 복수의 기어 조합과 같은 기계요소 방식이 사용되고 있다.

그런데, 벨트 방식의 경우에는 게이트 바가 길어지거나 무거워질 경우 벨트에 힘이 가중되어 풀리에서 벨트가 이탈되는 문제가 발생할 수 있고, 또한 다수의 모터 조합의 경우에는 그 공간을 많이 차지하거나 소요되는 부품이 늘어날 수 있어 경제적으로 제작비용이 상승될 수 있다는 문제점이 있었다.

또한, 모터를 구동수단으로 이용할 때 주로 모터의 축에 곧바로 크랭크 암을 연결하여 사용함으로써 모터축에 과부하가 발생하여 모터축이 쉽사리 파손되는 문제가 발생하는 단점이 존재하였다.

이러한 문제를 개선하기 위하여, 본 출원인은 실용신안 등록 제 385524호인 차량 차단용 게이트에 대해 출원한 적이 있었다.

도 1은 본 출원인의 권리인 공지 기술에 대한 개략적인 구성을 도시한 사시도이다.

도 1에 따른 상기 기술의 요지를 언급하면, 지면과 고정 부착된 하우징(10) 및 게이트 바(200)를 포함한 차량 차단 게이트로서, 상기 하우징(10) 내부 일정 높이에 횡방향으로 형성되어 일정 크기의 홀(15a)을 구비한 상부플레이트(15); 상기 상부플레이트(15) 상에서 상기 게이트 바(200)와 연결되어 있는 샤프트(20)에 구비되되, 스프링의 일단을 삽입하는 홀을 구비한 스프링지지대(60)에 밀착 고정되어 있는 스프링(70)과 스프링(70)의 타단 방향에서 유닛베어링(30)과 연결부재(40)를 사이에 두고 샤프트(20)의 회전과 함께 회전되면서 샤프트(20) 타단의 끝단부 일측에 구비된 리미트 스위치(100,110)와 접촉을 이루는 회전조절센서(80,90)를 포함하는 회전조절수단; 상기 상부플레이트(15)의 홀(15a)을 관통하여 수직방향으로 형성되어 있되 일단이 상기 샤프트(20) 상에서 상기 게이트 바(200)와 상기 스프링지지대(60) 사이에 위치되고 타단은 구동력을 전달받기 위해 모터와 연결이 되어 있는 커넥팅로드(50)와, 모터의 구동력을 커넥팅로드(50)에 전달하기 위해 모터와 커넥팅로드(50) 사이에 결합 위치된 크랭크 암(120)과, 크랭크 암(120)과 모터 사이에서 모터축의 부하발생을 방지하기 위해 형성된 모터연결부를 포함하는 구동수단; 상기 게이트 바(200)의 상승 및 하강 시점을 세분하여 각각 시점에 따른 위상을 제어하는 위상제어소자를 구비하여 각 시점에 따라 미리 결정된 전력을 위상제어소자를 통해 상기 모터(140)에 공급하여 회전속도를 제어하는 유닛콘트롤러(300);로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.

이러한 구성에 따라 상기 기술은 크랭크 축에 의한 동력 전달로서 게이트 바의 우수한 구동을 도모할 수 있다는 효과가 있다고 게시되어 있다.

물론, 상기 기술의 효과는 충분히 인정이 되나 동력을 전달하는 모터와 게이트 바의 하강을 제어하는 다운 리미트 스위치가 크랭크 암을 매개로 각각 분리 구성되어 있어 게이트 바의 하강 시 보다 센서티브하게 모터의 구동을 제어하는 데 한계가 있으며, 게이트 바의 하중을 지지할 때 지지력이 크랭크 암에 편중되기 때문에 크랭크 암에 직접적으로 연결된 모터의 피로도가 가중되어 고장의 원인이 되고 더불어 일정 하중 이상의 게이트 바를 장착하기어려운 단점이 있었다.

본 고안은 상기 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 게이트 바의 하강 시 보다 미세한 제어를 하여 불필요한 진동 및 떨림을 방지할 수 있도록 하는 차량 차단 게이트를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 구성 요소를 최소화하여 비용 절감을 꾀함과 동시에 내구성을 강화하도록 하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 모터 내지 동력 전달 암에 게이트 바의 무게가 쏠려 쉽사리 고장이 나거나 피로해지는 현상을 방지하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 차량 차단 게이트는, 하우 징(10) 내에 형성되어 홀(15a)을 구비한 상부 플레이트(15); 상기 상부 플레이트(15)의 하방에 구성되는 것으로, 모터 샤프트(235)를 구비하여 동력 발생을 이루는 모터 어셈블리(230)와, 상기 모터 샤프트(235)에 연결된 제 1 기어(241) 및 상기 제 1 기어(241)에 맞물림 연결되어 있되 외주 면에 돌출 형성되어 있는 기어 샤프트(250)를 구비한 제 2 기어(242)와 상기 기어 샤프트(250)에 결합되어 상기 홀(15a)을 관통하여 상 방향으로 연장된 커넥팅로드(50)로 이루어진 구동 수단; 상기 상부플레이트(15) 상에서 게이트 바(200)와 연결되어 있는 샤프트(20)에 구비되되, 상기 커넥팅로드(50)의 상단과 연결된 스프링 지지대(60)에 밀착 고정되어 있는 스프링(70)과, 상기 샤프트(20) 단부에 구비된 업 리미트 스위치(100)와 접촉을 이루는 업 회전조절센서(80) 및, 상기 제 2 기어(242) 주변 하단에 형성된 다운 리미트 스위치(220)에 접촉하기 위하여 제 2 기어(242)의 배면에 형성된 다운 회전 조절 센서(220)를 포함하는 회전조절수단; 상기 게이트 바(200)의 상승 및 하강 시점을 세분하여 각각 시점에 따른 위상을 제어하는 위상제어소자를 구비하여 각 시점에 따라 미리 결정된 전력을 위상제어소자를 통해 상기 모터 어셈블리에 공급하여 회전속도를 제어하는 유닛콘트롤러(300);로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

먼저 본 고안에 따른 차량 차단 게이트는 도 6을 보아 알 수 있듯이, 공지의 차량 차단 게이트와 마찬가지로 챠량이 출입되는 일정장소 지면 위에 형성된 콘크리트 기초 지지대(17) 및 베이스플레이트(16) 상의 하우징(10)과 하우징(10) 상부에 수평 연결되어 차량을 차단하는 게이트 바(200)로 이루어져 있다.

도 2는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 주요 구성을 도시한 내부 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 주요 구성을 분리 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 3을 보아 알 수 있듯이, 게이트 바(200)와 결합하여 상부플레이트(15) 상의 공간에서 내부로 수평 연장되어 있는 샤프트(20)와 이에 연결되어 있는 회전조절수단과 구동수단이 도시되어 있다.

회전조절수단은 상부플레이트(15) 상에 샤프트(20)에 연결되어 있는 구성 요소들을 말하며, 구동수단은 동력을 발생하는 모터 어셈블리(230)와 샤프트(20)에 발생된 동력을 공급하는 연결수단을 말한다.

먼저, 본 고안에 따른 회전조절수단을 설명하기 전에, 도 2 및 도 3을 참조하면 샤프트(20)는 하우징(10) 외주면에 구비되어 있는 연결부재(40)와 바 뭉치를 통해 게이트 바(200)와 일축으로서 연결되어 있다.

이러한 샤프트(20) 상에서 내부 방향의 결합 순서대로 회전조절수단은 유닛 베어링(30)과 스프링 지지대(60), 스프링(70), 업 리미트 스위치(100) 및 업 회전조절센서(80)로 이루어져 있고, 이와 분리되어 다운 리미트 스위치(220)와 다운 회전 조절 센서(210)가 기어 어셈블리(240) 중 제 2 기어(242)에 장착이 되어 있다.

상부플레이트(15)는 좌우 단이 수직으로 연장 형성된 절곡부가 있어 이 절곡부에 연결부재(40)와 유닛베어링(30)이 연결되어 있으며 이러한 상부플레이트(15)는 전체적으로 편평한 구조로 이루어져 있어 이 상면에 상술한 회전조절수단이 위치하는 것인데, 특히 후술할 구동수단 중 하나인 커넥팅로드(50)가 위치한 부위에는 일정 크기, 즉 커넥팅로드(50)의 상하 회전운동에 방해를 주지 않는 범위의 크기로 이루어진 사각 형상의 홀(15a)이 형성되어 이를 통해 커넥팅로드(50)가 상하 운동을 하게 된다.

유닛 베어링(30)은 게이트 바(200)의 하중을 견디며 샤프트(10)의 회전이 원활하게 이루어지기 위해 상부플레이트(15)의 좌단부, 즉 게이트 바(200)와 커넥팅로드(50) 사이에 형성되어 있는데, 이 유닛 베어링(30)은 상술한 바와 마찬가지로 상부플레이트(15)의 우단부, 즉 업 회전조절센서(80)와 스프링(70) 주변에도 위치되어 있다.

스프링(구체적으로는 토션 스프링)(70)은 자체의 탄성력으로 모터 어셈블리(230)의 회전 속도에 일정한 부하를 제공하여 게이트 바(200)의 개방 시 떨림 현상을 조절하게 되는 것으로, 그 일단은 스프링 지지대(60) 상에 형성된 홈에 고정 부착되어 있고 타단은 상부플레이트(15) 표면상에 밀착되어 있다. 따라서 샤프트(20)의 회전과 함께 스프링(70)은 조임과 풀림을 반복하면서 샤프트(20)의 회전속도에 영향을 주게 된다.

스프링 지지대(60)는 샤프트(20) 상에 장착되어 샤프트(20)의 회전을 도모하고 스프링(70)을 지지하는 부위의 대향 측에서 보조 샤프트(65)에 연결이 되어 있 으며, 보조 샤프트(65)는 커넥팅 로드(50)에 연결이 되어 있어 커넥팅 로드(50)의 운동과 더불어 회동이 되는데 이러한 보조 샤프트(65)의 회동에 의하여 스프링(70)의 조임과 풀림이 반복되게 된다.

리미트 스위치(100,220)는 업 리미트 스위치(up-limit switch)(100)와 다운 리미트 스위치(down-limit switch)(220)로 구성되어 있다.

이러한 업 및 다운 리미트 스위치(100,220)는 샤프트(20)의 회전된 정도에 따라 업 회전조절센서(80)와 다운 회전조절센서(210)에 각각 접촉하게 된다.

업 회전조절센서(80)는 원형의 형상을 기본으로 하되 편평한 면을 가지도록 일부가 직선 형태로 잘린 형태의 적어도 하나의 절단면을 가지고 있다.

업 회전조절센서(80)는 게이트 바(20)가 상승을 할 때 각각의 평행한 하나의 변이 업 리미트 스위치(100)와 접촉하게 된다. 업 회전조절센서(80)가 업 리미트 스위치(100)에 접촉하게 될 때, 업 리미트 스위치(100)는 이 접촉상태를 신호로서 유닛 콘트롤러(300)에 전송하여 모터 어셈블리(230)의 회전을 정지시키는 역할을 한다.

회전조절수단 중 다운 리미트 스위치(220)와 다운 회전 조절 센서(210)는 별도의 도면을 통해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4a는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 기어 어셈블리(240)의 구성을 도시한 정면도이고, 도 4b는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 기어 어셈블리(240)에서 기어 커버(260)를 오픈한 상태를 도시한 정면도이다.

본 고안에 따른 동력을 발생, 전달하는 구동수단은 커넥팅로드(50)와 기어 어셈블리(240), 모터 어셈블리(230)로 이루어져 있다.

커넥팅로드(50)는 상부플레이트(15) 하부에 구비되어 있는 모터 어셈블리(230)의 동력을 보조 샤프트(65)와 스프링 지지대(60)를 매개로 샤프트(20)에 전달하기 위한 것으로서, 상부플레이트(15)의 홀(15a)의 상하를 수직방향으로 오르락내리락하는 방식으로 구동이 되며 다시 말해 상단은 샤프트(20)에 하단은 기어 어셈블리(240), 구체적으로는 제 2 기어(242)의 기어 샤프트(250)에 연결이 되어 있다.

본 고안에 따른 기어 어셈블리(240)는 모터 어셈블리(230)의 동력을 커넥팅로드(50)에 전달하는 역할을 하는 것으로, 상부 플레이트(15)와 직각을 이루도록 상부 플레이트(15) 하부 종 방향으로 연장이 된 하부 플레이트(205)에 장착이 되되 구체적으로는 제 1 기어(241), 제 2 기어(242), 기어 샤프트(250)로 이루어져 있다.

제 1 기어(241)는 모터 어셈블리(230)의 모터 샤프트(235)에 연결이 되어, 모터 샤프트(235)의 회전에 의하여 회전이 되는 것으로, 모터 어셈블리(230)의 구동력을 1차적으로 전달받아 제 2 기어(242)를 회전하는 역할을 한다.

제 2 기어(242)는 제 1 기어(241)와 맞물림 결합이 되어 있고 외주 면에 일정 길이 돌출된 기어 샤프트(250)를 구비하여 이 기어 샤프트(250)에 커넥팅로드(50)의 종단이 결합된다. 이로써, 제 2 기어(242)의 회전에 의하여 커넥팅로드(50)는 오름과 내림 운동을 반복할 수 있게 된다.

이러한 기어 어셈블리(240)는 모터 어셈블리(230)에서 곧바로 크랭크 암으로 연결되는 방식보다 모터에 과부하가 발생하거나 무리가 가는 현상을 분산 방지할 수 있는 역할을 수행하며, 게이트 바(200)의 상승, 하강 시 보다 정밀한 제어를 할 수 있는 기능을 발휘하는 장점을 구비한다.

본 고안에 따른 모터 어셈블리(230)는 회전력을 발생하는 원천 역할을 하는 것으로, 하부 플레이트에 장착이 되어 있는 상태에서 공지의 모터와 감속기, 이를 둘러싸는 모터 하우징으로 이루어져 있으며, 모터는 게이트 바 업계에서 흔히 사용되는 AC 모터가 아니라 BLDC 모터(Brushless DC motor)를 이용하여 AC 모터보다 높은 성능을 발휘할 수 있도록 한다. 기타 모터 어셈블리(230)의 기능은 공지 기술을 따르므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

모터 어셈블리(230)의 모터 샤프트(235)에 연결된 제 1 기어(241) 앞쪽에는 기어 커버(260)가 장착되어 있는데, 기어 커버(260)는 상부 플레이트(15)의 일단에서 하부 플레이트(205)와 일정 거리 이격되어 연장됨으로 제 1 기어(241)의 정면을 덮어 제 1 기어(241)를 보호하되, 모터 샤프트(235)가 외부로 돌출될 수 있도록 관통공(265)을 구비하여, 이 관통공(265)을 통해 모터 샤프트(235)는 기어 커버(260) 바깥으로 돌출되어 있다.

도면에 도시되지는 않았으나 외부로 돌출된 이러한 기어 샤프트(250)의 단부에는 수동 레버가 추가로 장착이 되어, 모터 어셈블리(240)의 고장 시 사용자가 직접적으로 수동 레버를 손으로 회전함으로 기어 어셈블리(240)를 회전할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

더불어 기어 커어(260)의 측면, 즉 제 2 기어(242) 방향 측에는 일정 간격으로 1쌍의 스토퍼(270)가 형성되어 있다.

이 스토퍼(270)는 탄성력을 보유한 고무 재질로 이루어져 제 2 기어(242) 회전 시 모터 샤프트(235)가 더 이상 회전되는 것을 방지함과 동시에 기어 커버(260)와의 충돌로 기어 샤프트(250)가 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이러한 스토퍼(270)는 게이트 바(200)의 상승과 하강에 필요한 제 2 기어(242)의 회전 각도인 90도 회전을 할 수 있도록 기어 커버(260) 측면의 알맞은 위치에 장착되는 것이 중요하다.

도 5a는 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 제 2기어(242)의 배면도이고, 도 5b는 본 고안에 따른 차량 게이트의 제 2 기어(242) 및 다운 리미트 스위치(220)의 작동 상태를 도시한 사용 상태도이다.

본 고안에 따른 다운 회전 조절 센서(210)와 다운 리미트 스위치(220)는 공지 기술에서 게이트 바(200)와 직접적으로 연결된 샤프트 주변에 장착된 것과 달리, 동력을 전달 공급하는 기어 어셈블리(240) 주변에 장착되어 있다.

만일, 게이트 바(200)에 직접 연결된 샤프트(20)에 다운 리미트 스위치(220)가 위치할 경우, 샤프트(20)에 동력을 공급하기 위한 기어, 크랭크축과 같은 동력 전달 수단을 거쳐 모터의 제어를 이루어야 하기 때문에 샤프트(20)와 모터가 동력 수단과 떨어져 있는 만큼 제어 편차가 발생하여 게이트 바(200)의 다운 시 정밀한 제어가 힘들어 떨림 현상이 발생하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 방지하고자, 본 고안에 따른 다운 회전 조절 센서(210)와 다운 리미트 스위치(220)는 모터 어셈블리(230)의 주변, 즉 제 2 기어(242) 주변에 장착되어 보다 안정되고 정밀한 게이트 바(200)의 하강 제어를 이루는 역할을 한다.

구체적으로, 도 5a 를 참조하면 제 2 기어(242)의 배면 외주 면에는 대략적으로 사다리꼴 형상의 다운 회전 조절 센서(210)가 장착되어 있음을 알 수 있다.

도 5b를 참조하면 이러한 다운 회전 조절 센서(210)는 제 2 기어(242)의 배면 바닥 면(하부 플레이트의 종단에서 절곡된 면)에 장착된 다운 리미트 스위치(220)와 접촉 가능하도록 구성이 되어 있어, 게이트 바(200)가 하강을 이루었을 때 다운 회전 조절 센서(210)가 다운 리미트 스위치(220)와 접촉을 하여 게이트 바(200)가 하강된 상태의 신호를 유닛 컨트롤러(300)에 전달하는 역할을 수행한다.

다시 도 6을 참조하면, 하우징(10)의 내부에서 하부측, 즉 하부 플레이트(205)의 하측에는 차량 검지부와 전구와 같은 조명수단(320), 전원스위치(310)와 같은 공지의 구성요소와 유닛 콘트롤러(300)가 위치하고 있다. 이 유닛 콘트롤러(300)는 본 고안의 게이트에 대한 작동 및 리모트 콘트롤에 의한 공지의 제어기능을 담당하는 것은 물론이고 모터 어셈블리(230)의 회전을 조절하기 위해 필요 전력을 공급하여 이 전력량에 따라 모터 어셈블리(230)의 회전을 제어하는 역할을 담당한다.

유닛 콘트롤러(300)는 위상제어수단(미도시)을 포함하고 있는데, 이 위상제 어수단은 상승위상제어수단과 하강위상제어수단으로 구별된다.

모터 어셈블리(230)의 회전에 의하여 게이트 바(200)가 상승 및 하강을 할 때, 게이트 바(200)의 상승 및 하강 시작 시점과 상승 및 하강 중 시점, 상승 및 하강 종료 시점과 게이트 바(200)의 상승할 때의 하중과 하강할 때의 하중간의 여러 관계를 고려할 때, 만일 이러한 관계를 고려하지 않고 모터 어셈블리(230)가 일정하게 회전하기만 한다면 상승 가속도와 하강 가속도의 차이로 인하여 게이트 바(200)의 상승과 하강 시의 속도가 차이가 나고 또한 게이트 바(200)의 운동이 원활하지 않아 보다 매끄러운 게이트 바(200)의 구동을 실행할 수 없다는 문제점이 발생될 수 있다.

이를 극복하기 위해, 본 고안에 따른 유닛콘트롤러(300)의 위상제어수단은 위상제어소자{실리콘 제어정류기(SCR: Silicon Control Rectifier), 바람직하게는 미국 GE 사의 상표명 트라이액(TRIAC: 이방향성 3단자 실리콘 제어정류기)}를 구비한 위상제어회로를 포함하고 있다. 즉, 모터 어셈블리(230)에 전달되는 입력전압의 파형에 대한 도통각을 조정하여 모터 어셈블리(230)가 회전할 때의 시점을 세분화하여 각 시점에 공급되는 전력을 제어하는 것을 말한다.

따라서, 상승위상제어수단과 하강위상제어수단은 각각 상승시의 게이트 바(200)의 하중과 하강 시의 게이트 바(200)의 하중이 서로 다르고 모터회전 감속비율에 따라 역시 회전수가 달라져야한다는 점을 고려하여, 상승 및 하강 시에 서로 다른 모터 어셈블리(230)의 회전수에 대한 제어값을 가지게 되며 이렇게 게이트 바(200)의 상승 및 하강 시에 구동되는 모터(200)의 회전수를 두 개의 위상제어수 단에서 각각 미리 설정된 전력치에 따라 관리함으로써 게이트 바(200)의 구동의 부드러움을 이끌 수 있고 더불어 구동 시에 발생될 수 있는 게이트 바(200)의 떨림 형상 역시 방지할 수가 있다.

이하, 상술한 본 고안의 구성에서 기인되는 작용을 첨부된 도면과 더불어 설명하도록 한다.

유닛 콘트롤러(300)에 전원이 투입되어 있는 상태에서 게이트 바(200)를 상승(개방)하기 위하여 개방 신호가 입력되면 유닛 콘트롤러(300)의 상승위상제어수단은 이에 미리 설정되어 있는 전력을 공급하게 된다. 이 때 모터 어셈블리(230)가 회전하면서, 이에 연결된 모터 샤프트(235)와 제 1 기어(241) 역시 회전하게 되고, 제 1 기어(241)에 맞물려 있는 제 2 기어(242) 역시 회전을 한다.

이 때 제 2 기어(242)에 연결된 기어 샤프트(250) 역시 회전을 하고 기어 샤프트(242)에 연결되어 있는 커넥팅로드(50)에 힘을 전가하게 되어 커넥팅로드(50)가 운동하게 되고 이에 따라 샤프트(20)가 구동되면서 게이트 바(200)가 상승하기 시작한다.

스프링(70)의 탄성력에 기인하여 모터 어셈블리(230)(또는 샤프트)의 회전속도에 일정한 인위적인 부하를 공급하게 되며 이를 통해 게이트 바(200)의 상승시 떨림 현상을 추가로 조절하게 된다.

게이트 바(200)가 완전하게 직각상태로 상승되었을 경우, 업 회전조절센서(80)가 업 리미트 스위치(100)에 접촉하게 되고, 업 리미트 스위치(100)에 의한 정지신호가 유닛 콘트롤러(300)에 전달되어 모터 어셈블리(230)의 회전을 멈추게 한다. 이러한 게이트 바(200)의 상승에 따라 모터 어셈블리(230)의 회전은 시간대별로 구획되어 상승위상제어수단에서 그 회전속도를 조절하게 된다.

게이트 바(200)의 하강 과정은 이와 반대되는 동작으로 이루어지게 되는데, 다만 게이트 바(200)의 무게와 하강 가속도를 고려하여 게이트 바(200)의 상승시의 모터 어셈블리(230) 회전수와는 많은 차이를 가지게 되며, 이러한 점을 고려하여 하강위상제어조절수단에서 모터(140)의 회전수를 미리 설정된 회전수에 따라 제어한다.

다시 말해, 모터 어셈블리(230)의 회전수는 상승 및 하강위상제어조절수단에 의하여 모터 어셈블리(230)의 회전 시작 시점, 동작시점, 종료시점 등으로 구분하여 각각의 전력량을 조절함으로 제어될 수 있으며, 더불어 모터 어셈블리(230) 주변의 다운 회전 조절 센서(210)와 다운 리미트 스위치(220)의 구성에 의하여 보다 정밀한 모터 어셈블리(230) 제어 및 제어 신호 전달과 모터 어셈블리(230) 제동 간의 편차가 없다는 특성에 의하여 게이트 바(200)의 빠른 동작 시에도 떨림 현상 및 소음 현상을 방지하는 기능을 수행한다.

또한, 기어 어셈블리(240)에 의한 모터 어셈블리(220) 및 커넥팅 로드(50)로의 게이트 바(200) 무게 분산 역할에 의하여 게이트 바(200)는 기존 게이트 바보다 무거운 하중으로 이루어져도 충분히 하중 지지가 될 수 있어, 게이트 바(200)에는 기존에 무게 부담 때문에 잘 설치되지 않았던 LED 모듈을 장착하여 야간 조명 역할을 보강할 수도 있다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량 차단 게이트의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 고안의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 차량 차단 게이트에 따르면,

1) 게이트 바에 동력을 전달하는 구성을 기어 어셈블리로 마련하여 모터 및 커넥팅로드에 직접적으로 게이트 바의 무게가 가중되는 현상을 분산하여 게이트 바를 안정적으로 지지할 뿐 아니라, 게이트 바에 추가적인 LED 모듈을 장착하는데 지장이 없으며,

2) 다운 리미트 스위치와 다운 회전 조절 센서를 동력 공급 수단인 모터 주변에 설계하여 게이트 바의 하강 시 보다 정밀한 떨림 및 유동 방지 제어를 할 수가 있게 되고,

3) 간단한 구성으로도 우수한 게이트 바의 상승과 하강 작용을 달성할 수 있으어 제작 비용의 절감 및 시공의 용이함을 추구하고,

4) 게이트 바의 운동 시 상승 및 하강 시점을 세분하여 각각의 시점에 따라 모터의 회전수를 제어할 수 있는 위상제어수단을 겸비하여 보다 매끄러운 게이트 바의 운동을 도모함으로 보다 안전하고 원활한 차량 차단을 수행할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 지면과 고정 부착된 하우징 및 게이트 바를 포함한 차량 차단 게이트에 있어서,

   상기 하우징 내에 형성되어 홀을 구비한 상부플레이트;

   상기 상부 플레이트의 하방에 구성되는 것으로, 모터 샤프트를 구비하여 동력 발생을 이루는 모터 어셈블리와, 상기 모터 샤프트에 연결된 제 1 기어 및 상기 제 1 기어에 맞물림 연결되어 있되 외주 면에 돌출 형성되어 있는 기어 샤프트를 구비한 제 2 기어와 상기 기어 샤프트에 결합되어 상기 홀을 관통하여 상 방향으로 연장된 커넥팅로드로 이루어진 구동 수단;

   상기 상부플레이트 상에서 상기 게이트 바와 연결되어 있는 샤프트에 구비되되, 상기 커넥팅로드의 상단과 연결된 스프링 지지대에 밀착 고정되어 있는 스프링과, 상기 샤프트 단부에 구비된 업 리미트 스위치와 접촉을 이루는 업 회전조절센서 및,

   상기 제 2 기어 주변 하단에 형성된 다운 리미트 스위치에 접촉하기 위하여 제 2 기어의 배면에 형성된 다운 리미트 스위치를 포함하는 회전조절수단;

   상기 게이트 바(200)의 상승 및 하강 시점을 세분하여 각각 시점에 따른 위상을 제어하는 위상제어소자를 구비하여 각 시점에 따라 미리 결정된 전력을 위상제어소자를 통해 상기 모터 어셈블리에 공급하여 회전속도를 제어하는 유닛콘트롤러;로 구성된 것을 특징으로 하는, 차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게 이트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다운 회전 조절 센서는 사다리꼴 형상으로 이루어져 상기 제 2 기어 배면 외주 면에 장착된 것을 특징으로 하는, 차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게이트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 기어 정면에서 일정 간격 유격되어 기어 커버가 추가로 장착이 되되,

   상기 기어 커버는 관통공을 구비하고, 상기 관통공을 통해 상기 모터 샤프트가 외부 돌출되어 있어 상기 모터 샤프트의 단부에 수동 레버가 장착되는 것을 특징으로 하는, 차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게이트.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 기어 커버의 제 2 기어 방향 측면에는 1쌍의 스토퍼가 형성되어 상기 기어 샤프트가 회전 상태에 따라 접촉되는 것을 특징으로 하는, 차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게이트.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 유닛 콘트롤러는 상기 게이트 바의 상승 시점에 따라 상기 모터 어셈블리의 회전수를 제어하는 상승위상제어수단과, 상기 게이트 바의 하강 시점에 따라 상기 모터 어셈블리의 회전수를 제어하는 하강위상제어수단으로 구성되어, 각각의 제어수단이 상기 위상제어소자와 연결 구동되는 것을 특징으로 하는, 차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게이트.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 게이트 바에는 LED 모듈이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는, 차단봉 떨림 방지 기능을 개선한 차량 차단 게이트.

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