KR20180024403A - 수직 순환형 주차장치 - Google Patents

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KR20180024403A
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Abstract

본 발명은 체인의 순환에 따라 체인 측에 힌지 결합된 차고가 순환되는 수직 순환형 주차 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수직 순환형 주차장치는 차고가 정지하는 정지위치들에 나뉘어 설치되는 N개의 급전기와 N개의 차고가 정지위치에 정지했을 때 급전기와 전기적으로 접촉하는 N개의 접촉기를 가진다.
본 발명에 따르면 차량의 축전지에 전원을 공급함에 있어서 별도의 구동원이 필요 없는 등의 효과가 있다.

Description

수직 순환형 주차장치{VERTICAL CIRCULATION TYPE PARKING APPARATUS}
본 발명은 기계식 주차장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수직 순환형 주차장치에 관한 것이다.
근래에 누적된 차량의 증가에 비하여 주차 공간은 절대적으로 부족하다. 또한, 현재는 신축 건물을 지을 때 건축 규정에 따라 일정한 주차 공간을 마련해야만 한다.
대게의 경우 지하 공간이나 옥상, 또는, 특정 층 전체나 건물의 측면 공간 등을 주차 공간으로 확보한다. 그러나 그런 전통적인 주차 공간의 확보 방법은 특히 도심에서 대지나 건물의 층당 면적이 주는 절대적인 수용 한계로 인하여 충분한 주차 공간의 확보가 이루어지지 못할 수 있다. 이러한 경우 여러 대의 차량을 수직 방향으로 수용할 수 있는 별도의 주차 설비를 구축할 필요성이 있다.
별도의 주차설비로는 다양한 형태가 있으나, 본 발명은 그 중에서도 수직 순환형 주차 장치에 관한 것이다.
수직 순환형 주차장치는 프레임으로 구조물의 골격을 구성하고, 이에 차량을 개별적으로 수용할 수 있는 수용 공간을 확보하고 있는 여러 개의 차고가 지면에 수직한 면상에서 순환체인의 순환 회전 방향을 따라 대략 타원 형태를 그리면서 순환하는 구성을 가진다. 이러한 수직 순환형 주차장치는 한국 공개특허공보 10-2004-0051259호(발명의 명칭: 수직 순환형 주차장치, 종래기술1)나 한국 공개특허공보 10-2010-0042034호(발명의 명칭: 수직 순환형 주차장치, 종래기술2) 등에 제시되어 있다.
한편, 근래에는 미국의 테슬라사 등에 의해 상용화된 전기자동차가 널리 시판되고 있으며, 점차 그 수요도가 상승하고 있다.
전기자동차는 차량에 구비된 축전지에 전기에너지를 충전시켜 놓은 후, 해당 전기에너지를 이용하여 구동된다. 따라서 전기자동차의 보급이 확대될수록 축전지를 충전하기 위한 시설물들이 필요하다.
그러나 축전지의 충전은 급속 충전이라고 하더라도 상당한 시간이 소요되기 때문에, 차량의 운행 중에 충전소를 들러 짧은 시간 내에 충전하기 어려운 점이 있다. 따라서 차량을 운행하지 않는 주차 중에 차량을 충전할 필요성이 있다.
이를 위해 기계식 주차장치 중에 특히 수직 순환형 주차장치에도 충전 시설을 구비하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
수직 순환형 주차장치는 차고가 연속적(endless)으로 이동되어야 하는 구조로써 차고에 전선으로 동력전원을 바로 전달할 수 없는 구조이다. 한편, 단속적으로 이동하는 다른 기계식 주차장치는 차고의 위치가 특정되기 때문에 차고에 전선이나 접촉기를 이용하여 동력전원을 전달하기가 용이하다. 따라서 수직 순환식 주차장치는 다른 기계식 주차장치에 비해서 차고에 충전 동력전원을 공급하기에 상당한 제약이 따른다. 그런데, 이러한 제약을 극복하고자 하는 연구들은 지속적으로 시도되고 있다.
처음 제안된 제1 기술은 트롤리바(Trolley Bar)와 슬립링(Slip Ring)을 이용한 전원 공급 시스템을 가지고 있었다.
그러나 제1 기술은 다음의 문제가 있다.
첫째, 슬립링을 사용하므로 복잡하고 생산단가가 높다.
둘째, 트롤리바를 일정 간격으로 설치하기가 어렵고 특히 곡선구간은 탈선 사고가 잦으며, 전극선이 노출되어 있어서 감전사고의 원인이 된다.
셋째, 차고가 이동 중에도 항상 충전 전원이 공급됨으로써 스파크가 발생하여 트롤리바의 수명이 단축되고 화재의 위험이 있된다.
넷째, 주차기의 지속적인 사용에 의해 순환체인이 늘어날 경우 트롤리바도 함께 길이가 늘어나도록 위치를 조정해 주어야만 한다.
다섯째, 트롤리바와 슬립링을 사용해야 하기 때문에 주차장치에 이들을 설치할 별도의 공간이 필요하다. 따라서 기존 주차 목적용 주차장치와는 기계적 구조가 달라지므로, 기존 주차 목적용 주자장치에는 적용하기가 곤란하다.
그래서 다음에 제안된 제2 기술은 일본 특허공개 2012-237113호(이하, '종래기술'이라 함)에서와 같이, 차고가 정지위치에 있을 때 차량의 축전지를 전원에 연결시키는 방식을 가지고 있었다. 그런데, 제2 기술의 경우에는 별도의 전동실린더와 같은 엑츄에이터를 사용하여 차고의 충전장치에 전원을 공급시키기 때문에, 생산단가도 높고, 수직 순환식 주차장치와 같이 차고의 정지위치가 항상 정확한 특정 위치에 정지하지 않을 경우 적용이 곤란하다. 대게의 수직 순환식 주차장치는 차고에 실린 차량의 무게의 차이나 좌ㅇ우측 차고의 전체 무게 균형, 구동모터의 브레이크 마모량, 순환체인의 늘어짐 등의 요인에 의해 차고의 정지위치가 항상 일정하지 않고 다소의 차이가 발생한다. 따라서 제2 기술은 수직 순환식 주차장치에 적용하기는 무리가 있다.
본 발명은 전술한 종래기술들의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 다음의 목적을 가진다.
첫째, 별도의 동력을 사용하지 않고 주차장치의 차고 이동을 통해 차량의 축전지를 전원에 연결시키거나 연결을 해제시킬 수 있는 기술을 제공한다.
둘째, 전극이 외부로 노출되어 감전사고가 일어나는 가능성을 최소화시킬 수 있는 기술을 제공한다.
셋째, 기존의 주차 전용 순환형 주차장치와 동일하게 적용할 수 있는 기술을 제공한다. 즉, 기존의 주차 전용 수직 순환형 주차장치와 본 발명을 호환성 있게 사용이 가능한 기술을 제공한다.
넷째, 차고의 정지위치가 항상 일정하지 않더라도 그 편차범위를 극복할 수 있는 구조를 가짐으로써 정지위치의 오차가 발생하더라도 안정적인 전원을 공급할 수 있는 기술을 제공한다.
다섯째, 차고가 정위치에 있을 때만 충전기능이 작동되도록 하여 충전장치의 안전성을 높인다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수직 순환형 주차장치는, 순환 회전하는 순환체인; 상기 순환체인에 정해진 간격으로 결합되는 N개의 결합부재; 차량을 수용하는 수용 공간을 확보하며, 상기 N개의 결합부재 각각에 힌지 결합되어서 상기 순환체인의 순환 회전에 따라 함께 순환 회전하는 N개의 차고; 상기 순환체인을 순환 회전시키는 구동장치; 상기한 각 구성들을 지지하기 위한 프레임; 상기 프레임 측에 설치되며, 상기 N개의 차고가 정지하는 정지위치들에 나뉘어 설치되는 N개의 급전기; 상기 N개의 차고 측에 각각 나뉘어 설치되어서 상기 N개의 차고와 함께 이동하며, 상기 N개의 차고가 정지위치에 정지했을 때 상기 급전기와 전기적으로 접촉하는 N개의 접촉기; 상기 N개의 접촉기에 의해 전달된 전원을 상기 N개의 차고에 수용된 차량들의 축전지에 전기적으로 연결(비접촉 연결을 포함함)시키기 위한 N개의 연결기; 및 상기 구동장치를 제어하여 상기 N개의 차고를 순환 회전 경로 상에서 이동시키거나 정지위치에 정지시키는 제어기; 를 포함한다.
상기 제어기는 상기 N개의 차고가 정지위치에 정지하였을 때만 상기 급전기로 전원이 전달되도록 제어한다.
상기 급전기는, 상기 접촉기에 구비된 복수의 접촉단자와 전기적으로 접촉되는 복수의 급전단자; 상기 복수의 급전단자를 상기 복수의 접촉단자 방향으로 진퇴 가능하게 지지하는 지지틀; 상기 복수의 급전단자를 진퇴 가능하게 탄성 지지하는 복수의 탄성부재; 및 상기 지지틀을 상기 프레임 측에 설치하기 위한 설치틀; 를 포함한다.
상기 지지틀은 상기 급전단자의 진퇴 방향에 수직한 방향으로 이동될 수 있도록 상기 설치틀에 설치되고, 상기 급전기는, 상기 지지틀이 이동 가능하도록 탄성 지지하는 탄성체; 를 더 포함한다.
상기 지지틀에는 상기 복수의 급전 단자의 적어도 일부가 삽입되는 복수의 삽입홈이 형성되어 있고, 상기 탄성부재는 상기 삽입홈 내에 구비되어서 상기 급전단자를 탄성 지지한다.
상기 급전단자는, 상기 접촉단자와 전기적으로 접촉되는 단자부재; 및 상기 삽입홈에 삽입되는 삽입 부분과 상기 단자부재를 고정시키기 위한 고정 부분을 구비하며, 상기 단자부재를 상기 지지틀과 전기적으로 절연시키는 단자팩; 을 포함한다.
상기 급전기는, 상기 급전단자를 덮기 위한 덮개; 및 상기 덮개가 상기 접촉기의 이동에 의해 열린 후 상기 접촉기의 이동이 완료되면 상기 급전단자를 다시 덮을 수 있도록 원 위치시키는 스프링; 을 더 포함한다.
상기 덮개는 각각의 경사진 롤러를 구비하여 상기 급전기가 상기 접촉기와 접촉될 때 상기 급전단자가 상기 접촉단자의 위치에 적합하게 유도되도록 상기 급전단자의 위치를 이동시켜 상기 급전단자와 상기 접촉단자가 전기적으로 적절히 연결되도록 한다
상기 급전기에 구비된 복수의 급전단자와 전기적으로 접촉되는 복수의 접촉단자가 설치되며, 상기 복수의 접촉단자를 상기 차고의 지지축과 절연시키는 설치부재; 를 포함한다.
상기 복수의 접촉단자가 상기 복수의 급전단자와 적절히 접촉되도록 상기 복수의 급전단자의 위치를 유도하는 유도부재; 를 포함한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 차량의 축전지에 전원을 공급함에 있어서 별도의 구동원(엑츄에이터)이 필요치 않기 때문에 생산단가가 저렴하다.
둘째, 덮개를 통해 급전단자의 노출을 최소화시키기 때문에 그 만큼 안전사고의 위험성이 줄어든다.
셋째, 기존의 주차 전용 주차장치와 동일한 규격으로 제작할 수 있으므로 충전기용 주차장치를 별도로 제작하지 않아도 되므로 대량 생산으로 인한 원가 절감이 가능하다.
넷째, 차고가 정위치에 있을 때만 충전 기능이 작동 되도록 하므로, 주차장치의 수명이 향상되고 화재의 위험성이 없다.
다섯째, 차고의 정지위치에 오차가 발생하더라도 그 편차 범위를 극복하므로 안정적인 전원 공급이 담보될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직 순환형 주차 장치에 대한 개략적인 일부 분해 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 수직 순환식 주차장치의 개략적인 측면도로서 접촉식 충전시스템이 적용된 예시도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 수직 순환식 주차장치의 개략적인 측면도로서 비접촉식 충전시스템이 적용된 예시도이다.
도 2c는 본 발명의 다른 실시예로서 수직 순환식 주차장치에서 턴테이블이 내장된 형태를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 3 내지 도 6는 도1의 수직 순환형 주차 장치에서 "A"부분의 구조를 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 도 3에 있는 덮개에 대한 발췌 사시도이다.
도8 내지 11는 도1의 수직 순환형 주차 장치에 대한 설명에 참조하기 위한 참조도이다.
도 12 내지 도 14는 차고의 정지치위치에 편차가 발생했을 때 급전단자와 접촉단자의 안정적인 전기적 연결을 설명하기 위한 참조도이다.
도 15 및 도 16은 수직 순환형 주차 장치에서의 충전 작동을 설명하기 위한 참조도이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 공지되었거나 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직 순환형 주차장치(100)에 대한 정면도이다.
본 실시예에 따른 수직 순환형 주차장치(100)는 순환체인(110), 결합부재(120)들, 차고(130)들, 구동장치(140), 프레임(150), 급전기(160)들, 접촉기(170)들, 연결기(180)들 및 제어기(190)를 포함한다.
순환체인(110)은 구동장치(140)에 의해 순환 회전한다.
결합부재(120)는 순환체인(110)에 정해진 간격으로 결합되어 있다. 여기서 정해진 간격은 서로 다른 높이의 차량(C)들을 고려할 때 모두 등간격일 필요는 없고, 차고(130)의 순환 회전이 이루어질 수 있는 정도의 간격으로 차고(130)들이 이격되어 있으면 족할 것이다.
차고(130)는 결합부재(120)에 링크 결합되어 있어서 순환체인(110)의 순환 회전에 따라 함께 순환 회전한다. 이러한 차고(130)는 5개 이상의 복수로 마련되면 족하다.
구동장치(140)는 순환체인(110)을 순환 회전시키는 동력을 제공한다.
프레임(150)은 위의 각 구성들을 지지하는 골격을 이룬다.
급전기(160)는 프레임(150)의 고정부재에 설치되며, 차고(130)가 정지하는 정지위치들에 맞추어 각각 설치된다. 여기서 정지위치라 함은 하단의 차고(130)가 차량 출입구의 정위치에 도달하였을 때 각각의 차고(130)가 위치하는 지점들을 통칭하며, 각각의 정지위치에는 각각의 급전기(160)가 설치된다.
접촉기(170)는 차고(130)가 링크 결합되는 전후 양측의 지지축의 일측에(통상적으로 차량 출입구의 반대쪽) 원주상으로 설치되어 차고(130)와 함께 이동하며, 차고(130)가 정지위치에 정지했을 때 이미 정지위치에 설치되어 있는 급전기(160)와 접촉하여 차고(C)에 전원을 공급한다.
연결기(180)는 차고(130)에 이미 전달받은 전원을 차량(C)의 축전지에 전달하는 충전 수단을 통칭하며, 콘덴서와 정류기 등 다양한 전기부품으로 구성된 충전용 모듈로서 충전 시간에 따라 급속 충전기와 완속 충전기로 구분될 수 있다. 그리고 연결기(180)의 크기는 다양하지만 전기 전자기술의 발달로 빠르게 소형화되어 가는 추세라서 본 발명에서는 개념상의 의미로만 표시하였기 때문에 실제 크기와는 차이가 날 수 있고, 그 설치위치도 차고의 여유 있는 공간이면 어디라도 족할 것이다. 이러한 연결기(180)는 차량(C)의 축전지에 전원을 전달하는 방식이 전선을 통하면 접촉식(도 2a의 180a 참고)이고, 전선을 통하지 않으면 비접촉식(도 2b의 180b 참조)이다. 연결기(180)는 각각의 차고(130)에 설치되어서 차고(130)와 함께 이동하며, 차고(130)에 수용된 차량(C)들의 축전지에 충분한 전원을 공급하는 수단이 된다. 이러한 연결기(180)는 전술한 바와 같이 접촉식은 도 2a의 개략적인 측면에서와 같이 유선 연결 케이블로 구비될 수도 있지만, 도 2b의 예에서처럼 비접촉식은 무선 연결 방식으로 구비될 수도 있다. 물론, 실시하기에 따라서 접촉식 연결 방식과 비접촉식 연결 방식을 모두 가지는 연결기(180)를 구비하는 것도 충분히 고려될 수 있다. 또한, 연결기(180)는 무선통신모듈(근거리 또는 장거리 통신모듈일 수 있으며, 이동통신망을 이용하는 CDMA모듈일 수도 있음)이 구비되어서, 차량(C)의 축전지가 충전된 상태나 충전 완료 상태와 같은 비부하 데이터값을 제어기(190) 또는 하기 할 중앙통제장치로 무선 송신할 수 있으므로 전기접점의 수(본 발명에서는 3개를 도시함)를 줄일 수가 있다.
참고로 도 2c는, 차고(130)를 선회시켜주는 턴테이블이 내장된 경우, 차고(130)의 선회에도 불구하고 전기적인 연결이 유지되도록 슬립링을 사용한 예를 도시하고 있어서 차고가 어느 방향으로 선회하더라도 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 충전장치를 얻을 수가 있다.
제어기(190)는 차고(130)를 순환 회전시키거나 정지위치에 정지시키도록 구동장치(140)를 제어하며, 급전기(160)에 전원을 연결하거나 연결이 해제되도록 제어한다. 특히, 제어기(190)는 정위치 센서의 감지에 의해 차고(130)가 정지위치에 있을 때에만 급전기(160)로 전원을 공급하고, 구동장치(140)가 작동하여 차고(130)가 이동 중일 때는 급전기(160)에 전원 공급을 차단함으로써 안전사고를 방지한다.
참고로, 만일 수직 순환형 주차장치(100)가 다수 개일 경우에는 각각의 제어기(190)들을 묶을 수 있는 중앙통제장치가 더 구비될 수도 있다. 여기서 중앙통제장치가 구비되는 경우에는 중앙통제장치의 기능들에 급전기(160)로 전원을 연결시키거나 연결을 해제시키도록 하는 기능을 포함시킬 수 있을 것이다.
계속하여 도 1의 A 부위에서 발췌한 도면들을 참조하여 위의 급전기(160)와 접촉기(170)에 대하여 더 구체적으로 설명한다.
도 3의 개략적인 평단면도는 급전기(160)와 접촉기(170)를 설명의 편의상 임의적으로 상호 이격시켜 놓은 상태로 도시하였고, 도 4의 개략적인 평단면도는 급전기(160)와 접촉기(170)가 서로 접촉하여 전기적으로 연결된 상태를 도시하였다. 그리고 도 5는 도 4의 상태에 대한 개략적인 정단면도(설치틀 부분 제외)이다.
급전기(160)는 도 3 내지 도 5에서와 같이 3개의 급전단자(161a 내지 161c), 지지틀(162), 3개의 제1 스프링(163a 내지 163c), 설치틀(164), 2개의 제2 스프링(165a, 165b), 덮개(166), 2개의 제3 스프링(167a, 167b)을 포함한다.
3개의 급전단자(161a 내지 161c)는 모두 동일한 구조를 가진다. 물론, 급전단자는 통상 3개를 구비하는데, 경우에 따라서는 그 이상으로 구비할 수도 있으며, 본 발명에서는 3개일 경우를 예시한 것이다. 도 3과 발췌 사시도인 도 6에서와 같이 하나의 급전단자(161c)는 단자부재(161c-1), 단자팩(161c-2) 및 고정볼트(161c-3)로 구성된다.
단자부재(161c-1)는 카본과 같은 도전체로 구비되며, 접촉기(170)의 접촉단자(171c)와 접촉되면 전기적으로 통전 상태가 된다.
단자팩(161c-2)은 단자부재(161c-1)를 지지틀(162)과 전기적으로 절연시키며, 삽입 부분(IP)과 고정 부분(FP)으로 나뉜다.
삽입 부분(IP)은 지지틀(162)의 삽입홈(IS)에 일부가 삽입된다. 이러한 삽입 부분(IP)에는 급전단자(161c-1)의 진퇴 방향으로 다소 긴 장공(LH)이 형성되어 있다.
고정 부분(FP)은 단자부재(161c)를 고정시키기 위한 부분으로서 고정홈(FS)이 형성되어 있다. 단자부재(161c)는 이러한 고정홈(FS)에 일부가 삽입된 상태로 구비된다.
고정볼트(161c-3)는 단자부재(161c-1)를 단자팩(161c-2)에 고정시킨다.
물론, 실시하기에 따라서는 2개의 급전단자만이 구비될 수도 있는 등 전원 공급을 위해 필요한 개수로 급전단자가 구비되면 족하다.
지지틀(162)은 3개의 급전단자(161a 내지 161c)를 3개의 접촉단자(171a 내지 171c) 방향으로 진퇴 가능하게 지지한다. 이러한 지지틀(162)은 급전단자(161a 내지 161c)의 단자팩(161c-2)이 진퇴 가능하게 삽입되는 3개의 삽입홈(IS)이 형성되어 있고, 급전단자(161a 내지 161c)의 진퇴 방향과 수직한 방향으로 제1 고정구멍(FH1)과 제2 고정구멍(FH2)이 형성되어 있다. 여기서 제1 고정구멍(FH1)은 단자팩(161c-2)의 장공(LH)에 대응되는 위치에 정공으로 형성되며, 제2 고정구멍(FH2)은 제1 고정구멍(FH1)보다 급전단자(161a 내지 161c)로부터 먼 위치에 정공으로 형성된다.
3개의 제1 스프링(163a 내지 163c)은 3개의 삽입홈(IS) 내부에 각각 나뉘어 구비되며, 급전단자(161a 내지 161c)를 접촉기(170) 방향으로 탄성 지지하는 탄성부재로서 마련된다.
설치틀(164)은 지지틀(162)을 프레임(150) 측에 설치하기 위해 구비된다. 설치틀(164)은 결합볼트(JB)에 의해 프레임(150)에 고정된다. 이러한 설치틀(164)에는 지지틀(162)을 설치하기 위한 제1 설치핀(IP1)과 제2 설치핀(IP2)이 구비된다.
제1 설치핀(IP1)은 지지틀(162)의 제1 고정구멍(FH1) 및 단자팩(161c-2)의 장공(LH)을 통과하도록 구비되며, 이에 따라 급전단자(161a 내지 161c)가 제1 스프링(163a 내지 163c)에 의해 접촉단자(171a 내지 171c) 측 방향으로 이탈되는 것이 방지되면서도, 접촉단자(171a 내지 171c)의 반대 측 방향으로는 이동할 수 있게 된다.
제2 설치핀(IP2)은 제2 고정구멍(FH2)을 통과하도록 구비된다.
제2 스프링(165a, 165b)은 제1 설치핀(IP1)의 양단에 구비되며, 지지틀(162)을 탄성 지지하는 탄성체로서 구비된다. 즉, 지지틀(162)은 급전단자(161a 내지 161c)의 진퇴 방향과 수직한 방향으로 다소 이동 가능하게 구비되며, 외력이 제거되면 제2 스프링(165a, 165b)에 의해 원 위치로 되돌아오게 된다.
덮개(166)는 급전단자(161a 내지 161c)를 덮기 위해 마련된다. 이러한 덮개(166)는 도 7의 발췌 사시도에서와 같은 형상을 가진다. 덮개(166)에는 힌지구멍(HH)에 힌지결합되어 있어서, 덮개(166)가 제1 설치핀(IP1)에 힌지 결합되는 구조로 설치된다. 그리고 덮개(166)는 접촉기(170)와의 접촉 마찰을 줄이기 위한 2개의 롤러(R1, R2)를 구비한다. 이러한 2개의 롤러(R1, R2)는 브이형 롤러로 구비된다. 롤러(R1, R2)는 유도부재(173)의 경사날개(TW)와 접촉하면서 설치틀(164)을 좌우로 이동시킨다. 즉, 접촉기(170)가 정확한 위치에 오지 않더라도 설치틀(164)을 좌우로 이동시켜 급전단자(161a 내지 161c)가 접촉단자(171a 내지 171c)의 위치에 맞추어 정렬되도록 급전단자(161a 내지 161c)를 적합하게 유도한다.
2개의 제 3스프링(167a, 167b)은 덮개(166)가 접촉기(170)와의 접촉에 의해 가해지는 외력에 의해 열린 후 접촉기(170)가 더 이동하여 외력이 제거되면 급전단자(161a 내지 161c)를 다시 덮을 수 있도록 원 위치시키는 복원력을 가한다. 제3 스프링(167a, 167b)의 일단은 덮개(166)에 고정되고, 타단은 설치틀(164)에 있는 제1 설치핀(IP1)에 고정된다.
이러한 덮개(166)는 접촉기(170)와 급전기(160)가 접촉하지 않을 때 급전단자(165a, 165b)를 덮을 수 있어서 감전 사고를 방지하는 기능을 가진다. 또한, 앞서 언급한 바와 같이 덮개(168)의 롤러(R1, R2)는, 급전기(160)와 접촉기(170)의 전후 방향 중심이 정확히 일치하지 않는다고 가정할 때, 경사날개(TW)와 접촉 시 한 쌍의 롤러(R1, R2) 중 한 개의 롤러(R1 or R2)가 먼저 경사날개(TW)와 접촉함으로써 롤러(R1 or R2)의 경사면이 경사날개(TW)의 경사면을 따라 이동하여 결국 두 개의 롤러(R1, R2)가 경사날개(TW)의 2개의 경사면과 동시에 접촉될 때까지 전후 방향으로 이동된다. 따라서 급전단자(161a 내지 161c)와 접촉기(170)의 전후 위치가 정확하게 일치하지 않더라도 롤러와 경사날개(TW)의 접촉에 의해 급전단자(161a 내지 161c)와 접촉기(170)의 위치가 바르게 정렬되는 기능도 가진다.
한편, 접촉기(170)는 차고(130)를 지지해주는 전후행거의 결합축(131)의 원주상에 결합 설치된다. 여기서 결합축(131)은 주차장치(100)의 전후측 결합부재(120)에 힌지 결합되어 차고(130)가 매달려서 자유자재로 회전하는 지지축으로써 일반적인 주차 전용 수직 순환형 주차장치에서 결합부재와 힌지결합되는 부분의 전후방향으로 어느 정도의 여유 공간이 발생한다. 따라서 접촉기(170)가 이러한 결합축(131)의 여유 공간, 특히 뒤쪽의 여유 공간에 원주상으로 설치되기 때문에, 여유 공간을 활용할 수 있어서 기존의 주차 전용 기계식 주차장치에도 본 발명을 적용함에 있어서 별도의 공간을 소용하지 않고 여유 공간에 설치될 수 있게 된다. 이러한 접촉기(170)는 3개의 접촉단자(171a 내지 171c), 설치부재(172) 및 유도부재(173)를 포함한다.
3개의 접촉단자(171a 내지 171c)는 급전단자(161a 내지 161c)의 개수에 따른 것으로 급전단자의 개수가 바뀌면 그 개수도 따라서 바뀐다. 물론, 각각의 접촉단자(171a 내지 171c)들은 상호 이격되게 구비된다.
설치부재(172)는 3개의 접촉단자(171a 내지 171c)를 상호 이격되게 설치하기 위해 결합축(131)의 원주상에 마련되며, 3개의 접촉단자(171a 내지 171c)를 결합축(131)과 절연시키는 기능을 가지도록 절연체로 형성된다.
유도부재(173)는 덮개(166)의 롤러(R1, R2)와 접촉하여 급전단자(165a, 165b)가 접촉단자(171a 내지 171c)와 항상 정확히 대응되는 위치로 접촉되도록 유도하여 정렬시키는 역할과 덮개(166)를 벗기는 역할을 한다. 따라서 유도부재(173)는 3개의 접촉단자(171a 내지 171c)가 3개의 급전단자(161a 내지 161c)와 정확히 접촉되도록 3개의 급전단자(161a 내지 161c)의 정확한 위치를 유도한다. 이를 위해 유도부재(173)는 급전단자(161a 내지 161c) 측 방향, 바꾸어 말하면 결합축(131)에서 멀어지는 방향으로 벌려진 경사를 가지는 경사날개(TW)를 가진다. 물론, 경사날개(TW)의 경사도는 덮개(166)의 롤러(R1, R2)가 가지는 경사도와 동일하다.
계속하여 위와 같은 구성을 가지는 수직 순환형 주차 장치(100)의 주요 부위에 대한 작용을 도 8 내지 도 11의 개념적인 정단면도를 참조하여 설명한다.
예를 들어 차고(130)에 새로운 차량이 입고되고 운전 조작이 이루어지면, 구동장치(140)가 작동함으로써 순환체인(110)이 순환 회전하면서 차고(130)도 함께 순환 회전하게 된다. 만일 순환체인(110)이 한 바퀴 완전히 순환하게 되면, 차고(130)는 1 순환 동안 차고(130)의 개수만큼의 정지위치를 순차적으로 거치게 된다. 물론, 차고(130)는 앞서 정의된 정지위치에서만 정지해야 한다.
도 8은 현재 특정 정지위치(SP)를 향해 차고(130)가 상승하는 상태에서의 주요 부위(급전기와 접촉기 부위)를 보여주고 있다.
도 8의 상태에서 차고(130)가 더 상승하면 도 9에서와 같이, 덮개(166)의 롤러(R1, R2)와 접촉기(170)가 접촉하게 된다.
도 9와 같은 상태에서 차고(130)가 더 상승하면, 접촉기(170)가 하방에 있는 롤러(R2)를 상방으로 밀어 올리기 때문에 덮개(166)가 위로 젖혀지면서 궁극적으로 도 10과 같은 상태가 된다. 이때, 경사날개(TW)의 접촉면과 롤러(R1, R2)의 접촉에 의해 급전단자(161a 내지 161c)들의 좌ㅇ우 위치가 결정된다. 현재 도 10의 상태는 덮개(166)가 완전히 젖혀지면서 급전단자(161a 내지 161c)들이 노출되고, 급전단자(161a 내지 161c)들과 접촉단자(171a 내지 171c)들이 상호 전기적으로 접촉한 상태이다. 한편, 도 9에서 도 10으로 변화하는 상태에서는 급전단자(161a 내지 161c)들도 롤러(R1, R2)가 경사날개(TW)의 접촉하면서 경사날개(TW)의 유도에 의해 전후 방향(측면 방향)으로 일정 정도 이동하면서 접촉단자(171a 내지 171c)들과 정확히 대응되는 위치로 교정된다. 따라서 급전단자(161a 내지 161c)들의 위치가 정확히 교정된 상태에서 접촉단자(171a 내지 171c)들과 급전단자(161a 내지 161c)들이 전기적으로 연결될 수 있게 된다. 그리고 해당 특정 정지위치(SP)에서 차량(C)의 축전지에 대한 충전이 이루어지게 된다. 이 때, 접촉단자(171a 내지 171c)들과 급전단자(161a 내지 161c)들의 안정적인 전기적 접촉은 제1 스프링(163a 내지 163c)의 일정 수준의 탄성 가압력에 의해 담보될 수 있다.
물론, 선행적으로 무선 충전인 경우에는 차고(130)에 차량(C)을 입고시키기만 하면 되지만, 유선 충전인 경우에는 운전자가 차고(130)에 차량(C)을 입고시킨 후 연결기(180)를 차량(C)의 충전콘센트에 결합시키는 작업을 하여야 할 것이다.
한편, 도 10의 상태에서 구동장치(140)가 작동하여 차고(130)가 상승하면, 도 11의 상태에서와 같이 접촉기(170)가 정지위치를 벗어나게 되고, 이에 따라 덮개(166)는 제2 스프링(167a, 167b)의 탄성 복원력에 의해 원래의 위치로 되돌아가게 됨으로써 급전단자(161a 내지 161c)의 노출을 방지하여 안전사고의 위험성을 감소시킨다. 또한, 급전단자(161a 내지 161c)들도 제2 스프링(165a, 165b)에 의해 측면 방향으로 중립위치로 복귀하게 된다.
이어서 본 발명에 따른 주차장치(100)에서 차고의 정지위치가 항상 일정하지 않을 경우에 급전단자(161a 내지 161c)와 접촉단자(171a 내지 171c) 간의 전기적인 연결이 담보되는 기능에 대하여 주요 작동 부위에 대한 참고도를 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
도 12는 정지위치에 대한 상하 편차를 급전단자(161a 내지 161c)의 형상으로 극복할 수 있음을 보여주고 있다. 즉, 급전단자(161a 내지 161c)는 상하방향으로 접촉단자(171a 내지 171c)와 접촉할 수 있는 접촉구간(L)을 충분히 길게 확보하는 형상을 가짐으로써 정지위치에 대한 상하 편차를 극복할 수 있도록 하고 있다.
도 13은 제1 스프링(163a 내지 163c)의 작용에 의해 정지위치에 대한 좌우 편차를 극복할 수 있음을 보여주고 있다.
도 14는 차고(130)의 이동시에 덮개(166)의 롤러(R1, R2)와 경사날개(TW)가 작용하여 급전단자(161a 내지 161c)들이 정지위치에 대한 전후 편차를 극복할 수 있는 범위를 보여주고 있다. 이 때, 급전단자(161a 내지 161c)들의 전후 이동에 따라 제2 스프링(165a, 165b)은 압축되거나 펼쳐진 후 차고(130)의 이동이 이루어지면 원래대로 복원된다.
참고로, 본 발명에 따른 주차장치(100)에서의 전원 공급 및 차단에 관하여 추가적으로 살펴본다.
1. 제1 예
본 예는 별도의 중앙 통제실이 없이 제어기(190)에 의해 전원 공급 및 차단이 이루어지는 예이다.
도 15를 참조하면, 제어기(190)가 구동장치(140)로 작동 명령을 내리게 되면, 스위치(S/W)를 오프(OFF)로 제어하여 각 차고(130)에 있는 전기차(EC)로 상용 전원(V)의 공급을 차단시킨다. 차후 정위치 센서로부터 차고(130)가 정위치에 있다는 정보를 수신하면, 제어기(190)는 구동장치(140)의 작동을 정지시키고, 스위치(S/W)를 온(ON)으로 제어하여 각 차고(130)에 있는 전기차(EC)로 상용 전원(V)을 공급시킨다.
그리고 각 전기차(EC)의 충전 상태는 연결기(180)에 구비된 무선통신모듈에 의해 제어기(190)로 전달된다.
2. 제2 예
본 예는 여러 대의 주차장치(100)를 별도의 중앙 통제실를 두고 관리하게 될 때의 예이다.
도 16을 참조하면, 제어기(190)가 구동장치(140)로 작동 명령을 내리게 되면, 주차장치(100)의 작동 상태를 중앙통제실(CC)로 통지하고, 중앙통제실(CC)에서는 해당 주차장치(100)의 전원 공급을 제어하기 위한 스위치(S/W)를 오프(OFF)로 제어하여 각 차고(130)에 있는 전기차(EC)에 공급하던 상용 전원(V)을 차단시킨다. 차후 정위치 센서로부터 차고(130)가 정위치에 있다는 정보를 수신하면, 제어기(190)는 구동장치(140)의 작동을 정지시킨 후 이를 중앙통제실(CC)로 통지하고, 중앙통제실(CC)은 해당 스위치(S/W)를 온(ON)으로 제어하여 해당 주차장치(100)의 각 차고(130)에 있는 전기차(EC)로 상용 전원(V)을 공급시킨다.
그리고 각 전기차(EC)의 충전 상태는 연결기(180)에 구비된 무선통신모듈에 의해 중앙통제실(CC)로 전달되고, 중앙통제실(CC)은 해당 정보를 다시 제어기(190)로 전달한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100: 수직 순환형 주차 장치
110 : 순환체인
120 : 결합부재
130 : 차고
140 : 구동장치
150 : 프레임
160 : 급전기
161a 내지 161c : 급전단자
162 : 지지틀
163a 내지 163c : 제1 스프링
164 : 설치틀
165a, 165b : 제2 스프링

Claims (10)

  1. 순환 회전하는 순환체인;
    상기 순환체인에 정해진 간격으로 결합되는 N개의 결합부재;
    차량을 수용하는 수용 공간을 확보하며, 상기 N개의 결합부재 각각에 힌지 결합되어서 상기 순환체인의 순환 회전에 따라 함께 순환 회전하는 N개의 차고;
    상기 순환체인을 순환 회전시키는 구동장치;
    상기한 각 구성들을 지지하기 위한 프레임;
    상기 프레임 측에 설치되며, 상기 N개의 차고가 정지하는 정지위치들에 나뉘어 설치되는 N개의 급전기;
    상기 N개의 차고 측에 각각 나뉘어 설치되어서 상기 N개의 차고와 함께 이동하며, 상기 N개의 차고가 정지위치에 정지했을 때 상기 급전기와 전기적으로 접촉하는 N개의 접촉기;
    상기 N개의 접촉기에 의해 전달된 전원을 상기 N개의 차고에 수용된 차량들의 축전지에 전기적으로 연결(비접촉 연결을 포함함)시키기 위한 N개의 연결기; 및
    상기 구동장치를 제어하여 상기 N개의 차고를 순환 회전 경로 상에서 이동시키거나 정지위치에 정지시키는 제어기; 를 포함하는
    수직 순환형 주차장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 N개의 차고가 정지위치에 정지하였을 때만 상기 급전기로 전원이 전달되도록 제어하는
    수직 순환형 주차장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 급전기는,
    상기 접촉기에 구비된 복수의 접촉단자와 전기적으로 접촉되는 복수의 급전단자;
    상기 복수의 급전단자를 상기 복수의 접촉단자 방향으로 진퇴 가능하게 지지하는 지지틀;
    상기 복수의 급전단자를 진퇴 가능하게 탄성 지지하는 복수의 탄성부재; 및
    상기 지지틀을 상기 프레임 측에 설치하기 위한 설치틀; 를 포함하는
    수직 수환형 주차장치
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 지지틀은 상기 급전단자의 진퇴 방향에 수직한 방향으로 이동될 수 있도록 상기 설치틀에 설치되고,
    상기 급전기는,
    상기 지지틀이 이동 가능하도록 탄성 지지하는 탄성체; 를 더 포함하는
    수직 순환형 주차장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 지지틀에는 상기 복수의 급전 단자의 적어도 일부가 삽입되는 복수의 삽입홈이 형성되어 있고,
    상기 탄성부재는 상기 삽입홈 내에 구비되어서 상기 급전단자를 탄성 지지하는
    수직 순환형 주차장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 급전단자는,
    상기 접촉단자와 전기적으로 접촉되는 단자부재; 및
    상기 삽입홈에 삽입되는 삽입 부분과 상기 단자부재를 고정시키기 위한 고정 부분을 구비하며, 상기 단자부재를 상기 지지틀과 전기적으로 절연시키는 단자팩; 을 포함하는
    수직 순환형 주차장치.
  7. 제7 항에 있어서,
    상기 급전기는,
    상기 급전단자를 덮기 위한 덮개; 및
    상기 덮개가 상기 접촉기의 이동에 의해 열린 후 상기 접촉기의 이동이 완료되면 상기 급전단자를 다시 덮을 수 있도록 원 위치시키는 스프링; 을 더 포함하는
    수직 순환형 주차장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 덮개는 각각의 경사진 롤러를 구비하여 상기 급전기가 상기 접촉기와 접촉될 때 상기 급전단자가 상기 접촉단자의 위치에 적합하게 유도되도록 상기 급전단자의 위치를 이동시켜 상기 급전단자와 상기 접촉단자가 전기적으로 적절히 연결되도록 하는
    수직 순환형 주차장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 접촉기는,
    상기 급전기에 구비된 복수의 급전단자와 전기적으로 접촉되는 복수의 접촉단자가 설치되며, 상기 복수의 접촉단자를 상기 차고의 지지축과 절연시키는 설치부재; 를 포함하는
    수직 순환형 주차장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 접촉단자가 상기 복수의 급전단자와 적절히 접촉되도록 상기 복수의 급전단자의 위치를 유도하는 유도부재; 를 포함하는
    수직 순환형 주차장치.
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