KR20110099552A - 철도 차량용 안전발판 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랫폼에서 승하차가 이루어지는 철도 차량 등에 설치되어 플랫폼의 단부로 출몰되어져 철도 차량의 차체와 플랫폼 단부 사이의 이격된 틈새를 메워 승객의 탑승시 안전사고를 방지하도록 된 철도 차량용 안전발판 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도 차량의 차체와 플랫폼 단부 사이의 이격된 틈새를 메우는 스텝부재가 적어도 둘 이상으로 구획되어져 출몰되므로 직선 구간의 플랫폼은 물론이고 곡선 구간의 플랫폼에도 유연하게 대처하여 틈새를 메워 특히 어린이나 장애인 및 휠체어 이용자들의 탑승을 용이하게 하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하도록 된 철도 차량용 안전발판 장치에 관한 것이다.
본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치는 스텝부재가 다수개로 분리 구성됨과 아울러 각각의 스텝부재를 결합하는 연결부재의 가이드봉이 스텝부재와 슬라이딩될 수 있는 스트로크를 확보한 채 결합되어 출몰 작동시키게 되므로 상황에 따라 스텝부재를 서로 다른 길이로 인출시킬 수 있어 직선 구간의 플랫폼은 물론이고 곡선 구간의 플랫폼에도 유연하게 대처하여 틈새를 메워 특히 어린이나 장애인 및 휠체어 이용자들의 탑승을 용이하게 하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하도록 하는 장점이 있다.

Description

철도 차량용 안전발판 장치{SAFETY STEP DEVICE FOR A RAILWAY VEHICLE}

본 발명은 플랫폼에서 승하차가 이루어지는 철도 차량 등에 설치되어 플랫폼의 단부로 출몰되어져 철도 차량의 차체와 플랫폼 단부 사이의 이격된 틈새를 메워 승객의 탑승시 안전사고를 방지하도록 된 철도 차량용 안전발판 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도 차량의 차체와 플랫폼 단부 사이의 이격된 틈새를 메우는 스텝부재가 적어도 둘 이상으로 구획되어져 출몰되므로 직선 구간의 플랫폼은 물론이고 곡선 구간의 플랫폼에도 유연하게 대처하여 틈새를 메워 특히 어린이나 장애인 및 휠체어 이용자들의 탑승을 용이하게 하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하도록 된 철도 차량용 안전발판 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철도 차량은 지하철이나 전철 등과 같이 선로 위를 주행하는 교통수단으로서, 각각의 차량에는 일정 간격을 유지하는 출입문이 각각 구비되어 플랫폼에 진입하여 멈추게 되면 제어신호에 의해 개폐되면서 승객의 탑승이 가능하도록 한다.

이때, 플랫폼과 철도 차량의 차체는 차량의 이동을 위해 밀착되지 않고 이격된 틈새가 발생되는 것은 당연하며, 각 플랫폼의 구조에 따라 이격된 틈새의 간격도 상이할뿐더러 직선 또는 곡선형 선로에 따라 철도 차량의 차체와 접하는 플랫폼의 단부 역시 동일하게 직선 또는 곡선형으로 시공하게 되므로 특히 곡선형 플랫폼의 경우에는 이격된 틈새가 더욱 크게 형성된다.

이러한 구조적인 문제를 가지고 있는 철도 차량을 이용하는 승객은 플랫폼에 정차한 차량의 출입문이 개폐되면 승하차를 하게 되는데, 이 과정에서 플랫폼과 차량의 이격된 틈새로 승객이 실족(失足)하거나 휴대용품을 떨어뜨리는 등의 안전사고가 빈번하게 발생되는 실정이다. 그리고, 곡선형 플랫폼의 경우 이격된 틈새가 더욱 커서 어린이나, 장애인 및 휠체어 이용자들은 주변의 도움 없이는 승하차 자체에 큰 불편이 있었을 뿐만 아니라 사고로 이어지는 경우가 빈번하였다.

따라서, 근래에는 상기한 문제를 해결하기 위해서 철도 차량과 플랫폼 사이의 이격된 틈새를 메워주기 위한 안전발판 장치가 제안되고 있는데, 대한민국 특허공개번호 제2009-0063191호가 대표적이다.

이 문헌을 참조로 하면, 슬라이딩수단에 의해서 출몰되는 이동발판수단이 철도 차량의 정차시 플랫폼 쪽으로 출몰되어 틈새를 메워줌으로써 승객의 안전한 탑승을 유도하여 안전사고 발생을 방지하게 된다. 그러나, 이동발판수단의 안전발판이 하나의 몸체로 이루어져 있어 직전 구간의 플랫폼에는 대처가 가능하나 곡선 구간의 플랫폼에는 유연하게 대처하기 어려워 여전히 틈새가 발생하게 되고, 이는 곧 상기에서 언급한 실족 사고나 휴대용품 분실 등의 문제가 발생하게 되었다.

따라서, 최근에는 직선은 물론이고 곡선형 플랫폼에도 유연하게 대처하므로써 틈새를 최대한 메워 승객의 안전한 탑승을 유도할 수 있는 새로운 구조의 철도 차량용 안전발판 장치의 개발이 절실히 요구되어 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 직선 구간의 플랫폼은 물론이고 곡선 구간의 플랫폼에도 유연하게 대처하여 틈새를 메워 특히 어린이나 장애인 및 휠체어 이용자들의 탑승을 용이하게 하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하도록 된 철도 차량용 안전발판 장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 철도 차량의 출입문 바닥에 설치되며, 플랫폼의 단부쪽으로 출몰공이 형성된 케이싱; 상기 케이싱 내부에 설치되어 일측이 출몰공을 통해 플랫폼의 단부쪽으로 출몰 작동되도록 설치되어 철도 차량과 플랫폼 사이에 발생되는 이격된 틈새를 메우는 스텝부재; 및 상기 스텝부재를 상기 플랫폼 단부쪽으로 출몰시키기 위해 상기 케이싱 내부에서 상기 스텝부재와 연결 설치되는 슬라이딩수단을 포함하되, 상기 스텝부재는 적어도 두 개 이상으로 분리 구성되어 틈새의 간격이 서로 다른 직선 또는 곡선형 플랫폼의 단부에 유연하게 대처할 수 있도록 서로 다른 길이로 출몰 작동되어져 각각 밀착되어 틈새를 메우도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 케이싱 상면에는 미끄러움을 방지하도록 요철부가 형성됨과 동시에 결빙을 방지하여 안전하게 탑승할 수 있도록 열선이 내장되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 스텝부재의 면 중 플랫폼의 단부에 접하는 면에는 충돌방지 및 마모를 방지할 수 있도록 방진부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 슬라이딩수단은, 상기 케이싱 바닥면에 설치되는 한 쌍의 전기모터; 상기 한 쌍의 전기모터의 축과 베벨기어를 매개로 각각 연결되어 회전되는 한 쌍의 볼트봉; 상기 볼트봉에 각각 나사 결합되어 전기모터의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 케이싱 내부에서 플랫폼 쪽으로 슬라이딩되는 한 쌍의 너트부재; 상기 한 쌍의 너트부재에 양 단부가 각각 장착되어 같이 슬라이딩 작동되는 것으로 두 개 이상으로 분리 구성된 스텝부재를 각각 결합하여 동시에 인출 작동시키되 플랫폼의 단부에 먼저 닿게 되는 스텝부재는 다른 스텝부재가 단부에 닿는 인출 작동을 수용하여 틈새 간격이 서로 다른 직선 또는 곡선형 플랫폼의 단부에 유연하게 대처할 수 있도록 서로 다른 길이로 인출 작동시키는 연결부재; 및 상기 케이싱 바닥 혹은 전기모터 일측에 설치되어 연결부재의 인출과 인입 슬라이딩 거리를 센싱하여 전기모터의 작동을 중지시키는 감지부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 전기모터는 상기 감지부재에서 센싱이 되지 않더라도 출몰 작동되는 스텝부재가 플랫폼의 단부에 닿아 더 이상 출몰되지 않게 될 때 발생되는 압력이 일정 압력 이상 되면 과부하가 걸려 작동이 중지되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 연결부재는, 상기 너트부재에 양 단부가 고정 설치되어 슬라이딩되는 것으로 상기 스텝부재의 개수에 대응되는 소공이 간헐적으로 형성된 슬라이딩판; 상기 슬라이딩판의 소공을 통해서 슬라이딩 가능하게 각각 삽입되어져 그 끝단이 각각의 스텝부재에 부착되되 외주연에는 상기 스텝부재가 슬라이딩판에 대하여 탄성 지지될 수 있도록 하는 코일스프링이 구비된 지지봉; 및 상기 슬라이딩판에 양단이 고정 설치되어 같이 슬라이딩되는 것으로, 상기 스텝부재를 코일스프링의 탄성력으로 인해 탄성 지지하여 출몰 작동시키되 상기 스텝부재가 이동될 수 있는 스트로크(stroke)를 확보한 상태로 결합하는 가이드봉;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치는 스텝부재가 다수개로 분리 구성됨과 아울러 각각의 스텝부재를 결합하는 연결부재의 가이드봉이 스텝부재와 슬라이딩될 수 있는 스트로크를 확보한 채 결합되어 출몰 작동시키게 되므로 상황에 따라 스텝부재를 서로 다른 길이로 인출시킬 수 있어 직선 구간의 플랫폼은 물론이고 곡선 구간의 플랫폼에도 유연하게 대처하여 틈새를 메워 특히 어린이나 장애인 및 휠체어 이용자들의 탑승을 용이하게 하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하도록 하는 효과를 나타낸다.

또한, 케이싱의 상면에는 요철부가 형성되므로 미끄러움이 방지될 뿐만 아니라 내부에 열선이 내장되므로 결빙을 방지할 수 있어 탑승자의 안전을 극대화시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 설치 상태를 보인 개략적 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치를 보인 일부 분리 사시도.
도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이싱의 분리 사시도.
도 4의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스텝부재를 도시한 확대 사시도이고, "나"는 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스텝부재의 설치 상태를 보인 개략적 평면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 슬라이딩수단을 도시한 사시도.
도 7의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 6의 b-b선 단면도이며, "나"는 c-c선 단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 결합관계를 보인 개략적 평면도.
도 9의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 작동관계를 보인 개략적 평면도.
도 10의 "가"는 도 9의 d-d선 단면에 의한 작동관계를 보인 단면도이고, "나"는 "가"의 작동을 보인 개략적 평면도.
도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 작동관계에 의한 제어 블럭도.
도 12의 "가" 및 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 사용 상태를 보인 개략적 평면도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치를 보다 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 일실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 설치 상태를 보인 개략적 정면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치를 보인 일부 분리 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조로 하면, 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)는 철도 차량(1)의 출입문(2) 하측에 설치됨을 알 수 있는데, 상세하게는 철도 차량(1)의 출입문(2) 하측에 미부호 설명이나 설치 공간을 확보하고 그 설치 공간에 안전발판 장치(100)를 매설시키는 방식으로 설치하여 상면이 차체 바닥면으로 사용될 수 있도록 하였다.

한편, 본 발명의 안전발판 장치(100)의 상면이 차체의 바닥면으로 사용될 수 있다는 것은 상면이 외부로 노출됨을 의미하는 것이며, 이는 내부 장치가 오작동 되는 등의 문제가 발생되면 개폐가 용이하여 쉽게 유지보수를 할 수 있다는 것이다. 만약, 본 발명의 안전발판 장치(100)를 차체 내부에 완전히 매설시키게 되면 유지보수를 위해서는 차체를 훼손해야 되는 등의 유지관리에서 단점이 발생하게 된다. 물론, 본 발명의 안전발판 장치(100)를 설치 상태를 한정짓는 것은 아니지만 상면이 외부로 노출되도록 설치하는 것이 바람직함을 인지해야 된다.

이때, 상기 철도 차량(1)은 배경기술에서 살펴보았듯이 지하철이나 전철 등과 같이 선로 위를 주행하는 교통수단으로서, 플랫폼과 철도 차량(1)의 차체는 차량의 이동을 위해 밀착되지 않고 이격된 틈새가 발생되는 것은 당연한데, 이 틈새를 해소하여 보다 안전하게 승하차할 수 있도록 출입문 하측에 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)를 설치하게 되는 것이다.

이렇게 설치된 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 크게 케이싱(200), 상기 케이싱(200) 내부에 설치되어 외부로 출몰되며 적어도 두 개 이상 바람직하게 8개로 분리 구성된 스텝부재(300) 및 상기 케이싱(200) 내부에서 상기 스텝부재(300)와 연결 설치되어 스텝부재(300)를 출몰 작동시키는 슬라이딩수단(400)을 포함하여 구성됨을 알 수 있는데, 하기에서 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)의 각 구성요소들의 상세한 구성 및 결합관계, 그리고 작동관계에 대해서 살펴보기로 한다.

도 3의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 케이싱의 분리 사시도이다.

도면을 참조로 하면, 본 발명의 케이싱(200)은 상판(210), 전면판(220), 후면판(230), 양측면판(240) 및 하판(250)으로 이루어져 조립시 그 내부에는 전술한 스텝부재(300) 및 슬라이딩수단(400)이 설치될 공간이 형성되며, 그 전면 바람직하게 전면판(220)에는 8개로 분리 구성된 스텝부재(300)가 각각 출몰될 수 있도록 내부와 연통되는 8개의 출몰공(222)이 각각 형성되어 있다. 이때, 상기 출몰공(222)은 스텝부재(300)의 개수에 대응되게 형성되며, 스텝부재(300)의 출몰 작용시 이탈되지 않고 출몰될 수 있도록 터널 형상으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 케이싱(200)의 상면 바람직하게는 보행자의 미끄러움을 방지할 수 있도록 요철부(260)가 형성되며, 그 내면에는 겨울철 결빙을 방지하기 위해서 열선(270)이 내장되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 케이싱(200)의 양 측면, 바람직하게는 양측면판(240)에는 레일홈(242)이 형성되는 것이 바람직한데, 이는 후술할 슬라이딩수단(400)이 원활하게 슬라이딩될 수 있도록 하는 것으로, 하기에서 이의 작용관계는 다시 살펴보기로 한다.

도 4의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스텝부재를 도시한 확대 사시도이고, "나"는 측면도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 스텝부재의 설치 상태를 보인 개략적 평면도이다.

먼저, 도 4의 "가" 및 "나"를 참조로 하면, 본 발명의 스텝부재(300)는 경량화를 구현하기 위해 H빔 혹은 I빔 형태를 가지는 것이 바람직하나 사각형 형태 등으로 구현되어도 무방하다. 그리고, 상기 스텝부재(300)의 전면 즉, 전술한 케이싱(200)의 출몰공(222)을 통해서 외부로 출몰되어져 플랫폼의 단부에 밀착되는 면에는 충돌방지 및 마모 방지를 위해서 방진부재(310)가 부착된다.

또한, 상기 스텝부재(300)의 후방에는 좌우로 관통되되 전후 방향으로 길이를 갖는 장공(320)이 형성되어 있는데, 이는 후술할 슬라이딩수단(400)과 결합하여 슬라이딩될 때 스텝부재(300)를 슬라이딩시키지 않는 상태에서도 슬라이딩수단(400)만이 더 이동될 수 있도록 하는 스트로크(stroke)를 확보하기 위한 것으로 이에 대해서는 하기에서 다시 언급하기로 하겠다.

이렇게 구성된 다수의 스텝부재(300)는 도 5에서 도시된 바와 같이, 케이싱(200) 내부에 일정한 간격을 두고 각각 설치되되 방진부재(310)가 구비된 전면이 케이싱(200)의 전면에 형성된 다수의 출몰공(222)으로 삽입되어진 채 구비된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 슬라이딩수단을 도시한 사시도이고, 도 7의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 6의 a-a선 단면도이며, "나"는 b-b선 단면도이다.

도 6 내지 도 7을 참조로 하면, 본 발명의 슬라이딩수단(400)은 전술한 케이싱(200) 내에서 스텝부재(300)를 출몰 작동시키는 것으로 크게 한 쌍의 전기모터(410), 한 쌍의 볼트봉(420), 한 쌍의 너트부재(430), 연결부재(440) 및 감지부재(450)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 전기모터(410)는 전기를 매개로 구동 작동되는 것으로, 양 측에서 각각 작동되어 구동력을 제공할 수 있도록 서로 대칭된 한 쌍으로 구비되며, 에어실린더, 모터 등으로 대체될 수 있으며, 이 전기모터(410)는 압력이 일정 압력 이상을 받게 되면 과부하가 걸려 작동이 중지되도록 구성된다.

다음으로, 상기 볼트봉(420)은 상기 한 쌍의 전기모터(410) 축과 베벨기어(B)를 매개로 각각 연결되어 회전되는 것으로, 양 측에 각각 구비된 한 쌍의 전기모터(410)와 각각 연결되도록 역시 한 쌍을 이룬다.

다음으로, 상기 너트부재(430)는 외형은 사각형상이나 상기 볼트봉(420)에 각각 나사 결합되어 전기모터(410)의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 슬라이딩되는 것으로, 그 측면에는 전술한 케이싱(200)의 측면에 형성된 레일홈(242)에 결합되어 슬라이딩되는 롤러(432)가 구비되어 있으며, 도 7의 "가"에 도시된 바와 같이 볼트봉(420)에 나사 결합된 너트부재(430)는 볼트봉(420)이 회전되면 그 방향을 따라 전측 혹은 후측으로 슬라이딩될 것이다. 물론, 상기 너트부재(430)는 여기서는 미도시한 케이싱(200) 내부에 구비되어 상하면이 구속되므로 볼트봉(420)의 회전에도 불구하고 회전되지 않고 전후 슬라이딩되는 것이며, 더구나 측면에 구비된 롤러(432)가 케이싱(200)의 측면에 형성된 레일홈(242)에 결합되어 있어 회전되지 않고 원활하게 전후 슬라이딩되도록 구성된 것이다.

다음으로, 상기 연결부재(440)는 상기 한 쌍의 너트부재(430)에 양 단부가 각각 장착되어 같이 슬라이딩 작동되는 것으로 여기서는 미도시 되었으나 두 개 이상 바람직하게 8개로 분리 구성된 스텝부재(300)를 각각 결합하여 동시에 인출 작동시키는 것으로, 상기 너트부재(430)에 양 단부가 고정 설치되되 상기 스텝부재(300)의 개수에 대응되는 소공(443)이 간헐적으로 형성된 슬라이딩판(442)과, 상기 슬라이딩판(442)의 소공(443)을 통해서 슬라이딩 가능하게 각각 삽입되되 외주연에는 코일스프링(446)이 구비되어 있는 지지봉(444) 및 상기 슬라이딩판(442)에 고정 설치되는 가이드봉(448)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 지지봉(444)은 도 7의 "나"에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩판(442)에 형성된 소공(443)을 통해 삽입되어 있으며, 외주연에는 코일스프링(446)이 구비되어 있음을 알 수 있다.

다음으로, 상기 감지부재(450)는 스텝부재(300)의 인출과 인입 슬라이딩 거리를 센싱하여 전기모터(410)의 작동을 중지시키는 것으로, 상기 감지부재(450)는 바람직하게 상기 케이싱(200) 바닥에 설치되며, 스텝부재(300)의 인출을 센싱하는 인출감지부(452), 그리고 스텝부재(300)의 인입을 센싱하는 인입감지부(454)를 포함하는데, 이렇게 스텝부재(300)의 인출/인입을 센싱하기 위해 상기 연결부재(440)의 슬라이딩판(442)에는 이 감지부재(450)를 터치하는 패드(460a,460b)가 각각 구비된다. 즉, 스텝부재(300)의 인입과 인출을 센싱하기 위해 슬라이딩되면서 스텝부재(300)를 인입과 인출시키는 연결부재(440)의 슬라이딩판(442)의 이동거리를 센싱하게 되는 것이다. 이때, 상기 감지부재(450)는 널리 사용되는 리미트스위치 및 각종 센서들로 구현될 수 있으나 가장 보편화되어 있는 리미트스위치로 구현되는 것이 좋다.

한편, 상기 감지부재(450)가 구비되어 연결부재(440)인 슬라이딩판(442)의 슬라이딩 거리를 센싱하여 전기모터(410)의 작동을 제어할 수 있으나 전술하였듯이 상기 전기모터(410)는 일정 압력 이상을 받게 되면 작동을 중지하도록 구성되므로 감지부재(450)가 센싱하기 전이라도 전기모터(410)가 받는 압력에 의해 즉시 작동 중지될 수 있음을 인지해야 되며, 이의 작동관계는 하기에서 다시 언급하기로 하겠다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 결합관계를 보인 개략적 평면도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 작동관계를 보인 개략적 평면도이며, 도 10의 "가"는 도 9의 c-c선 단면에 의한 작동관계를 보인 단면도이고, "나"는 "가"의 작동을 보인 개략적 평면도이며, 도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 작동관계에 의한 제어 블럭도이다.

먼저, 도 8을 참조로 하면, 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)를 구성하는 케이싱(200), 스텝부재(300) 및 슬라이딩수단(400)의 결합관계를 확인할 수 있다. 즉, 케이싱(200)의 내부에는 스텝부재(300)와 슬라이딩수단(400)이 각각 장착되는데, 8개로 분리 구성된 스텝부재(300)는 케이싱(200) 내부에서 그 전면에 형성된 8개의 출몰공(222)에 각각 삽입되어진 상태로 장착되며, 상기 슬라이딩수단(400)의 전기모터(410)는 상기 스텝부재(300)의 후방에 대칭되게 위치되어 있고, 상기 전기모터(410)와 베벨기어(B)를 매개로 회동 가능하게 연결된 볼트봉(420)은 상기 스텝부재(300)의 양 측면에 각각 구비되어 있다. 그리고, 상기 볼트봉(420)에는 볼트봉(420)의 회동 동작에 의해 전후 방향으로 슬라이딩될 너트부재(430)가 각각 결합되어 있되 그 측면에 구비된 롤러(432)가 일부 확대 단면도에 도시된 바와 같이 케이싱(200)의 측면에 형성된 레일홈(242)에 결합되어져 있다.

그리고, 상기 너트부재(430)에는 연결부재(440)가 결합되는데, 상기 연결부재(440)인 슬라이딩판(442)의 양단부가 상기 너트부재(430)의 슬라이딩시 같이 슬라이딩될 수 있도록 각각 결합되며, 상기 슬라이딩판(442)에 형성된 다수 즉, 8개의 소공(443)으로 각각 삽입된 지지봉(444)은 일부 확대 단면도와 같이 스텝부재(300)의 후면에 부착되며 그 외주연에 구비된 코일스프링(446)은 슬라이딩판(442)과 스텝부재(300) 사이에서 탄성력을 발생하여 스텝부재(300)가 케이싱(200)의 전측 즉, 출몰공(222)이 형성되어 있는 방향으로 최대한 밀착되도록 하고 있는데, 이때 다수의 스텝부재(300)에는 그 후측에 형성된 장공(320)으로 삽입되어져 양단부가 상기 슬라이딩판(442)에 부착되는 가이드봉(448)이 장착되므로 코일스프링(446)의 탄성력에도 불구하고 스텝부재(300)가 무단으로 케이싱(200)의 출몰공(222)을 통해서 외부로 인출되지 않음은 물론이고 이에 부착된 지지봉(444) 또한 슬라이딩판(442)의 소공(443)에서 분리되지 않게 되는 것이다.

한편, 상기 스텝부재(300)는 코일스프링(446)의 탄성력으로 인해 전측으로 밀착되어져 장공(320)의 후측 부분이 가이드봉(448)에 밀착되어 있음을 알 수 있다. 이때, 상기 장공(320)은 스텝부재(300)의 길이 방향 즉, 전후측 방향으로 가이드봉(448)이 수개 바람직하게는 3 ~ 4개 정도는 더 삽입될 수 있는 길이를 가지게 되므로 스텝부재(300)가 가이드봉(448)의 결합에도 불구하고 장공(320)이 가지는 길이만큼 후측방향으로 이동되거나 다시 전측방향으로 이동될 수 있는 스트로크(stroke)를 확보한 상태임을 알 수 있다. 다시 말하면, 상기 가이드봉(448)이 스텝부재(300)에 형성된 장공(320)을 매개로 전후측으로 일정거리 슬라이딩될 수 있는 스트로크를 확보한 상태로 스텝부재(300)를 결합하게 됨을 인지해야 된다.

그리고, 상기 전기모터(410) 사이에는 미부호 설명인 프레임을 매개로 좌우측에 각각 감지부재(450)가 구비되어 있는데, 좌측에 구비된 것이 인입감지부(454)이고 우측에 구비된 것이 인출감지부(452)이며, 슬라이딩판(442)의 후방에는 이 감지부재(450)를 터치하기 위한 패드(460a,460b)가 각각 구비되어 있다.

이렇게 결합된 상태에서 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 작동된다.

즉, 도 9를 참조로 하면, 전기모터(410)가 작동신호에 의해서 회동되면 베벨기어를 매개로 연결된 볼트봉(420)이 회전을 하게 되고, 볼트봉(420)에 나사 결합된 너트부재(430)는 회동 운동을 직전 운동으로 전환시키게 되고 롤러(432)를 통해서 레일홈(242)을 따라 안정적으로 전진을 하게 된다. 이때, 상기 너트부재(430)에 부착된 슬라이딩판(442)과 이 슬라이딩판(442)에 부착된 가이드봉(448) 또한 같은 방향으로 슬라이딩되고, 지지봉(444)의 외주연에 구비된 코일스프링(446)을 매개로 가이드봉(448)에 탄성 지지된 스텝부재(300) 또한 같은 방향으로 슬라이딩되어 케이싱(200)의 출몰공(222) 외부로 인출 작동된다. 계속 인출 작동되다가 슬라이딩판(442) 후방에 구비된 패드(460a)가 인출감지부(452)를 터치하게 되면 전기모터(410)는 작동을 중지하여 더 이상 스텝부재(300)가 인출되지 않도록 정지하게 된다.

그러다, 전기모터(410)가 반대 방향으로 회전하게 되면 인출되었던 스텝부재(300)는 너트부재(430)가 후측으로 슬라이딩됨에 따라 케이싱(200)의 출몰공(222)을 따라 케이싱(200) 내부로 인입되며, 슬라이딩판(442) 후방에 구비된 패드(460b)가 인입감지부(454)를 터치하게 되면 전기모터(410)는 작동을 중지하여 더 이상 스텝부재(300)가 인입되지 않도록 정지하게 된다.

여기서, 상기 인출감지부(452)를 터치하는 패드(460a)의 거리가 100mm로 설정되어 있다 가정하면, 스텝부재(300)가 100mm 인출되는 시점에서 전기모터(410)가 작동을 중지하게 될 것은 너무나 당연하다. 이때, 여기서는 미도시 되었으나 철도 차량과 플랫폼의 단부 사이 틈새 간격이 50mm라면 스텝부재(300)는 50mm인출되면 단부에 부딪히게 될 것이나 패드(460a)가 인출감지부(452)를 터치하지 못하기에 전기모터(410)는 계속 동작하게 될 것이다. 그러나, 스텝부재(300)는 물론이고 이를 인출시키는 슬라이딩수단(400)의 연결부재(440)가 더 이상 슬라이딩되지 못하므로 전기모터(410)는 얼마 지나지 않아 압력을 받게 되고 곧 이 압력으로 인해 과부하가 걸려 비록 인출감지부(452)에서는 센싱을 하지 못하더라도 즉시 작동을 중지하게 된다.

한편, 도 10의 "가"에 도시된 바와 같이 스텝부재(300)의 인출과정에서, 여러 개의 스텝부재(300) 중 어느 하나가 전측에 구비된 장애물(z)에 부딪히게 되면 장애물(z)에 부딪힌 스텝부재(300)는 더 이상 인출되지 못하게 될 것은 당연하고, 전기모터(410)의 계속적인 작동으로 인해 연결부재(440)는 계속 모든 스텝부재(300)를 전측으로 슬라이딩 작동시키게 될 것이다. 이때, 스텝부재(300)를 계속 슬라이딩 시키는 연결부재(440)의 압력에 의해서 장애물(z)에 부딪힌 스텝부재(300)는 장애물에 부딪힌 순간 더 이상 인출되지 않으면서 다른 스텝부재(300)가 인출되는 동작을 방해하지 않게 된다.

즉, 도 10의 "나"에 도시된 바와 같이 스텝부재(300)를 결합하고 있는 가이드봉(448)은 스텝부재(300)에 형성된 장공(320)을 통해서 슬라이딩 가능한 스트로크를 확보하고 있으므로 스텝부재(300)가 장애물(z)에 부딪히게 되면 탄성 지지하던 코일스프링(446)이 슬라이딩판(442)이 슬라이딩되는 그 압력에 의해 수축 작용을 하게 되고, 이와 함께 장공(320)의 길이만큼 가이드봉(448)이 전측으로 슬라이딩되면서 계속해서 장애물(z)에 부딪히지 않은 다른 스텝부재(300)는 일측에 도시된 바와 같이 더 인출시키게 되는 것이다. 물론, 이 과정에서 장애물(z)에 부딪힌 스텝부재(300) 후면에 부착된 지지봉(444)은 슬라이딩판(442)의 소공(443)을 통해서 후방으로 돌출되므로 슬라이딩판(442)이 전진하여 코일스프링(446)을 수축하는 작용을 방해하지 않게 되는 것이다.

이때, 전술한 바와 같이 전기모터(410)가 압력을 받아 작동을 중지하는 시점도 가이드봉(448)이 스텝부재(300)의 장공(320)을 따라 반대쪽으로 완전히 슬라이딩되어 부딪혀 더 이상 전진하지 못할 때 발생되는 압력을 받아 작동을 중지하게 되는 것을 인지해야 된다.

결국, 다수로 분리 구성된 스텝부재(300)는 하나의 가이드봉(448)에 지지 결합되어져 동시에 인출 작동되지만 주변 상황에 따라 개별적으로 더 인출되거나 덜 인출될 수 있어 그 인출되는 길이를 달리 할 수 있음을 인지해야 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 작동되는 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)의 경우 철도 차량(1)의 도어제어시스템과 연동해서 작동되도록 설치되는 것이 바람직한데 그 일예로, 도 11에 도시된 바와 같이 도어와 관련된 차량제어시스템(500)으로부터 스텝제어신호를 인터페이스부(510)를 통해 전송받은 제어부(520)는 전기모터(410)를 제어하여 스텝부재(300)가 인출되거나 인입되는 출몰 작동시키게 되며, 인출 작동시에는 인출감지부(452)로부터 센싱되거나 과부하가 걸리게 되면 전기모터(410)의 작동을 중지시키게 되고, 인입 작동시에는 인입감지부(454)로부터 센싱되면 전기모터(410)의 작동을 중지시키게 된다.

이러한, 인터페이스부(510) 및 제어부(520)는 철도 차량(1)에 구비되어도 무방하고, 본 발명의 안전발판 장치(100) 내부 일측에 구비되어도 무방하며 널리 사용되고 있으므로 별도의 상세한 설치예는 도시하지 않았다.

이때, 상기 차량제어시스템(500)은 철도 차량(1)이 플랫폼에 정차한 후 혹은 출발전에 스텝부재(300)의 출몰 작동을 위한 제어신호를 발생하게 되는데, 좀 더 구체적으로는 상기 스텝제어신호는 철도 차량(1)이 승강장에 정차한 후 출입문이 열리기 전에 인터페이스부(510)를 통해 제어부(520)로 전송되어 전기모터(410)를 제어하여 스텝부재(300)를 인출시키고, 출입문이 닫힌 후 출반 전에 제어부(520)로 전송되어 전기모터(410)를 제어하여 스텝부재(300)를 인입시키게 된다.

이제, 하기에서는 상기와 같이 구성되어 작동되는 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치의 사용 상태에 대해서 살펴보기로 한다.

도 12의 "가" 및 "나"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 철도 차량용 안전발판 장치의 사용 상태를 보인 개략적 평면도이다.

먼저, "가"를 참조로 하면, 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)는 철도 차량(1)의 출입문(2) 하측에 설치되되 케이싱(200)의 전면 즉, 케이싱(200)의 출몰공(222)과 그 내부에 설치된 스텝부재(300)가 플랫폼(3)의 단부(4)를 향하도록 설치됨을 알 수 있다. 이 상태에서, 철도 차량(1)이 플랫폼(3)에 정차하게 되면 전술한 바와 같이 차량제어시스템의 제어신호를 통해서 출입문(2)이 열리기 전 슬라이딩수단(400)이 작동하여 스텝부재(300)를 플랫폼(3) 단부(4)쪽으로 인출시켜서 철도 차량(1)과 단부(4) 사이의 이격된 틈새(10)를 메워줌으로써 승객들 특히, 어린이들이나 장애인 및 장애인들이 사용하는 휠체어가 틈새(10)에 빠지거나 실족되는 것을 방지하여 안전하게 탑승될 수 있도록 한다. 뿐만 아니라 여기서는 상세하게 도시되지 않았지만 케이싱(200)의 상면에는 요철부(260)가 형성되므로 미끄러움이 방지될 뿐만 아니라 내부에 열선(270)이 내장되므로 결빙을 방지할 수 있어 탑승자의 안전을 극대화시키게 된다.

이때, 상기 플랫폼(3)의 단부(4)는 직선 형태를 가지고 있으므로 인출되는 다수의 스텝부재(300)는 동일한 길이로 인출되어져 단부(4)에 밀착되어 틈새(10)를 메우게 되는데, 스텝부재(300)의 인출과정에서 전술하였지만 감지부재(450)가 센싱하거나 센싱하기 전이라도 스텝부재(300)가 단부에 밀착되어져 더 이상 인출되지 못해 발생되는 압력에 의해 전기모터(410)는 과부하가 걸려 인출 작동을 중지하게 되므로, 틈새(10)의 간격이 상이하더라도 유연하게 대처하게 된다.

그리고, 승객의 탑승이 완료된 후 출입문(2)이 닫힌 뒤 출발하기 전에 발생되는 제어신호에 의해서 슬라이딩수단(400)은 인출되었던 스텝부재(300)를 다시 케이싱(200) 내부로 인입시키는 방식으로 사용하게 된다.

한편, 상기 스텝부재(300)는 다수로 분리 구성되어 있으므로 직선 형태의 플랫폼(3) 단부(4)는 물론이고 곡선 형태의 단부(4)에도 유연하게 대처할 수 있다.

즉, "나"를 참조로 하면, 가운데 부분이 오목한 곡선 형태의 플랫폼(3) 단부(4)에 철도 차량(1)이 정차하게 되면 그 단부를 향해 다수의 스텝부재(300)가 전술한 방식과 동일하게 인출되어 틈새(10)를 메우게 된다. 이때, 인출된 스텝부재(300)를 살펴보면 가운데 부분에 위치한 D, D'의 스텝부재(300)가 그 양 측에 위치한 스텝부재(300)보다 더 인출되어 플랫폼(3) 단부(4)에 밀착되어 있음을 알 수 있다. 즉, A, B 및 A', B'가 표기된 스텝부재(300) 보다 C, C'가 표시된 스텝부재(300)가 더 인출되어 있고, D, D'가 표기된 스텝부재(300)가 더 인출되어져 플랫폼(3) 단부(4)에 밀착되어 틈새(10)를 메워줌으로써 틈새(10) 발생을 최소화하고 있음을 알 수 있다.

결국, 다수개로 구성된 스텝부재(300)가 플랫폼(3)의 단부(4)가 가지는 각도나 형상에 대응하여 서로 다른 길이로 각각 인출되기 때문에 곡선 형상을 가지는 플랫폼(3) 단부(4)에도 유연하게 대처하여 차체와 단부(4) 사이에 발생되는 틈새(10)를 메우게 됨을 알 수 있다. 물론, 이러한 작동이 가능한 것은 전술한 작동관계에서 살펴보았듯이 스텝부재(300)를 출몰 작동시키는 연결부재(440)의 가이드봉(448)이 스텝부재(300)에 이동될 수 있는 스트로크를 확보한 상태로 결합되기 때문에 가능한 것으로, 여기서는 미도시 하였으나 다수의 스텝부재(300)를 연결하여서 동시에 인출시키는 연결부재(440)의 가이드봉(448)은 인출과정에서 A, B 및 A', B'의 스텝부재(300)가 플랫폼(3)의 단부(4)에 먼저 밀착되더라도 이 스텝부재(300)에 형성된 장공(320)을 따라 슬라이딩 되면서 먼저 밀착된 A, B 및 A', B'의 스텝부재(300)를 두고 다른 스텝부재(300) 즉, C, C' 그리고 D, D'를 더 인출시켜서 단부에 밀착되도록 작동하기 때문이다.

따라서, 본 발명의 철도 차량용 안전발판 장치(100)는 스텝부재(300)가 다수개로 분리 구성됨과 아울러 각각의 스텝부재(300)를 결합하는 연결부재(440)의 가이드봉(448)이 스텝부재(300)와 슬라이딩될 수 있는 스트로크를 확보한 채 결합되어 출몰 작동시키게 되므로 상황에 따라 스텝부재(300)를 서로 다른 길이로 인출시킬 수 있어 직선 구간의 플랫폼(3)은 물론이고 곡선 구간의 플랫폼(3)에도 유연하게 대처하여 틈새(10)를 메워 특히 어린이나 장애인 및 휠체어 이용자들의 탑승을 용이하게 하여 발생될 수 있는 안전사고를 방지하도록 하는 큰 장점이 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

1 : 철도 차량 2 : 출입문
3 : 플랫폼 4 : 단부
100 : 본 발명의 안전발판 장치 200 : 케이싱
210 : 상판 220 : 전면판
222 : 출몰공 230 : 후면판
240 : 양측면판 242 : 레일홈
250 : 하판 260 : 요철부
270 : 열선 300 : 스텝부재
310 : 방진부재 320 : 장공
400 : 슬라이딩수단 410 : 전기모터
420 : 볼트봉 430 : 너트부재
432 : 롤러 440 : 연결부재
442 : 슬라이딩판 444 : 지지봉
446 : 코일스프링 448 : 가이드봉
450 : 감지부재 452 : 인출감지부
454 : 인입감지부 460a,460b : 패드

Claims (6)

1. 철도 차량의 출입문 바닥에 설치되며, 플랫폼의 단부쪽으로 출몰공이 형성된 케이싱;
   상기 케이싱 내부에 설치되어 일측이 출몰공을 통해 플랫폼의 단부쪽으로 출몰 작동되도록 설치되어 철도 차량과 플랫폼 사이에 발생되는 이격된 틈새를 메우는 스텝부재; 및
   상기 스텝부재를 상기 플랫폼 단부쪽으로 출몰시키기 위해 상기 케이싱 내부에서 상기 스텝부재와 연결 설치되는 슬라이딩수단을 포함하되,
   상기 스텝부재는 적어도 두 개 이상으로 분리 구성되어 틈새의 간격이 서로 다른 직선 또는 곡선형 플랫폼의 단부에 유연하게 대처할 수 있도록 서로 다른 길이로 출몰 작동되어져 각각 밀착되어 틈새를 메우도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 안전발판 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이싱 상면에는 미끄러움을 방지하도록 요철부가 형성됨과 동시에 결빙을 방지하여 안전하게 탑승할 수 있도록 열선이 내장되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 안전발판 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 스텝부재의 면 중 플랫폼의 단부에 접하는 면에는 충돌방지 및 마모를 방지할 수 있도록 방진부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 안전발판 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이딩수단은
   상기 케이싱 바닥면에 설치되는 한 쌍의 전기모터;
   상기 한 쌍의 전기모터의 축과 베벨기어를 매개로 각각 연결되어 회전되는 한 쌍의 볼트봉;
   상기 볼트봉에 각각 나사 결합되어 전기모터의 회전운동을 직선운동으로 전환시켜 케이싱 내부에서 플랫폼 쪽으로 슬라이딩되는 한 쌍의 너트부재;
   상기 한 쌍의 너트부재에 양 단부가 각각 장착되어 같이 슬라이딩 작동되는 것으로 두 개 이상으로 분리 구성된 스텝부재를 각각 결합하여 동시에 인출 작동시키되 플랫폼의 단부에 먼저 닿게 되는 스텝부재는 다른 스텝부재가 단부에 닿는 인출 작동을 수용하여 틈새 간격이 서로 다른 직선 또는 곡선형 플랫폼의 단부에 유연하게 대처할 수 있도록 서로 다른 길이로 인출 작동시키는 연결부재; 및
   상기 케이싱 바닥 혹은 전기모터 일측에 설치되어 연결부재의 인출과 인입 슬라이딩 거리를 센싱하여 전기모터의 작동을 중지시키는 감지부재;
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 안전발판 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 전기모터는 상기 감지부재에서 센싱이 되지 않더라도 출몰 작동되는 스텝부재가 플랫폼의 단부에 닿아 더 이상 출몰되지 않게 될 때 발생되는 압력이 일정 압력 이상 되면 과부하가 걸려 작동이 중지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 안전발판.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 연결부재는
   상기 너트부재에 양 단부가 고정 설치되어 슬라이딩되는 것으로 상기 스텝부재의 개수에 대응되는 소공이 간헐적으로 형성된 슬라이딩판;
   상기 슬라이딩판의 소공을 통해서 슬라이딩 가능하게 각각 삽입되어져 그 끝단이 각각의 스텝부재에 부착되되 외주연에는 상기 스텝부재가 슬라이딩판에 대하여 탄성 지지될 수 있도록 하는 코일스프링이 구비된 지지봉; 및
   상기 슬라이딩판에 양단이 고정 설치되어 같이 슬라이딩되는 것으로, 상기 스텝부재를 코일스프링의 탄성력으로 인해 탄성 지지하여 출몰 작동시키되 상기 스텝부재가 이동될 수 있는 스트로크(stroke)를 확보한 상태로 결합하는 가이드봉;
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 안전발판.

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