상기 목적은, 본 발명에 따라, 프레임에 설치된 구동모터와; 상기 구동모터의 회전축에 일단이 결합된 모터연결바와; 상기 모터연결바의 타단에 결합된 구동축과; 상기 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키도록 상기 구동축을 중심으로 일단이 회동가능하게 결합되며, 길이방향으로 탄성적으로 신축가능한 구동전달부와; 상기 구동전달부의 타단에 회동가능하게 결합된 결합된 플랩축과; 상기 플랩축에 결합되어 상기 구동전달부의 직선운동을 회전운동으로 변환시키는 플랩연결바와; 하부영역이 상기 프레임에 회동가능하게 결합되고, 중간 영역이 상기 플랩연결바에 고정적으로 결합되는 플랩바와; 상기 플랩바의 상단에 결합되어 상기 플랩바의 회전에 연동하여 작동하는 플랩도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랩구동장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 구동전달부는 하우징과, 상기 구동축과 회동가능하게 결합하며 상기 완충부와 일단부에 슬라이딩이동가능하도록 결합되고 단부에 마련된 스토퍼를 포함하는 제1전달부와, 상기 하우징의 제1전달부측 내면과 상기 스토퍼 사이에 개재되어 상기 플랩도어으로부터 가해지는 힘에 대하여 완충작용을 하는 탄성부재와, 상기 하우징의 타단부에 결합되어 상기 플랩축에 회동가능하게 결합되는 제2전달부 를 포함하는 것이 간단한 구조로 플랩도어에 가해지는 충격을 완화할 수 있어 바람직하다. 또한, 상기 스토퍼는 상기 제1전달부에 나사결합되어 상기 탄성부재의 탄성력을 조정할 수도 있다. 상기 탄성부재는 코일스프링일 수도 있다.
한편, 상기 구동전달부는 하우징과, 상기 구동축과 회동가능하게 결합하며 상기 완충부와 일단부에 슬라이딩이동가능하도록 결합되고 단부에 마련되어 상기 하우징의 내면과 밀착된 외주면을 갖는 스토퍼를 포함하는 제1전달부를 포함하고, 상기 스토퍼의 외면과 상기 하우징의 상기 제1전달부측 내면 사이에 형성된 압축공기에 의하여 완충작용을 할 수도 있다.
여기서, 상기 구동전달부는 상기 스토퍼의 외면과 상기 스토퍼의 외면에 대향되는 완충부의 일단면 사이에 채워진 오일에 의하여 완충작용을 할 수도 있다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플랩구동장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 플랩구동장치를 도시한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 플랩구동장치는 프레임(10)에 설치된 구동모터(20), 구동모터(20)의 회전력을 전달하는 모터연결바(30), 모터연결바(30)에 결합된 구동축(40), 구동모터(20)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 구동전달부(50), 구동전달부(50)의 타단에 회동가능하게 결합된 플랩축(60), 플랩축(60)에 결합되어 구 동전달부(50)의 직선운동을 다시 회동운동으로 변환시키는 플랩연결바(70), 하부영역이 프레임(10)에 회동가능하게 결합되고 중간영역이 플랩연결바(70)에 고정적으로 결합되는 플랩바(80) 및 플랩바(80)의 상단에 결합되는 플랩도어(90)를 구비한다.
프레임(10)은 개찰구의 내부에 장착되고 상술한 구동모터(20) 및 플랩도어(90)를 지지하는 플랩바(80)가 결합되어 있다. 구동모터(20)는 프레임(10)에 설치되어 프랩도어(90)가 개방 및 폐쇄작동될 수 있는 회전력을 제공한다. 구동모터(20)는 일반적으로 AC모터를 사용하며, AC모터는 당업자들에게는 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. 한편, 구동모터(20)에는 감속기(21)가 설치된다. 감속기(21)는 구동모터(20)의 빠른 회전을 적당한 속도의 회전으로 변환시켜주어 플랩도어(90)의 원활한 작동을 도모한다.
모터연결바(30)는 길이방향으로 소정길이를 갖는 사각단면을 갖는 바(Bar)형상을 가지며 일단이 구동모터(20)에 설치된 감속기(21)의 회전축에 결합되고, 회전축과 결합된 영역에 대향되는 타단에는 구동축(40)이 결합된다. 따라서, 구동모터(20)에 설치된 감속기(21)의 회전축이 회전함에 따라, 모터연결바(30)는 회전축을 중심으로 소정의 반지름을 갖는 궤도로 회전운동하게 된다. 한편, 하단부가 모터연결바(30)에 고정적으로 결합된 구동축(40)은 모터연결바(30)의 회전에 따라 모터연결바(30)와 함께 소정의 반지름을 갖는 궤도로 회전된다.
구동전달부(50)는 구동축(40)의 상부영역에 구동축(40)에 대하여 회전가능하도록 결합된다. 도 4는 본 발명에 따른 구동전달부를 도시한 절개사시도이다. 도면 에 도시된 바와 같이, 구동전달부(50)는 상술한 바와 같이 구동축(40)의 상부영역에 결합되는 바(bar)형상의 제1전달부(51), 제1전달부(51)와 슬라이딩이동가능하도록 결합하는 하우징(55), 하우징(55)의 내부에 설치되는 탄성부재(57) 및 하우징(55)을 중심으로 제1전달부에 대향되는 부분에 고정적으로 설치되는 바(bar)형상의 제2전달부(58)로 구성된다.
제1전달부(51)는 일단에는 상술한 구동축(40)의 상부영역과 회전가능하도록 결합되는 구동축삽입공(52)이 형성되어 있으며, 그 반대편에는 하우징(55)내부에 위치하는 스토퍼(53)를 구비한다. 또한, 제1전달부(51)에는 하우징(55)의 외면과 접촉하여 모터연결바(30)가 회전운동함에 따라 구동전달부(50)가 직선운동을 할 수 있도록 하우징(50)을 직선방향으로 밀어줄 수 있는 걸림부(54)가 마련되어 있다.
하우징(55)은 제1전달부(51)측의 내면에 제1전달부(51)가 슬라이딩 이동가능하도록 제1전달부(51)가 관통삽입되는 관통홀(56)이 형성되어 있다. 따라서 제1전달부(51)는 하우징(55)의 관통홀(56)을 관통하여 설치됨으로써 제1전달부(51)의 스토퍼(53)는 하우징의 내부에 위치하게 된다.
탄성부재(57)는 코일스프링으로 마련되어 제1전달부(51)의 스토퍼(53)와 하우징(55)의 제1전달부(51) 측 내면 사이에 개재된다. 따라서, 탄성부재(57)에 의해 제1전달부(51)와 하우징(55)은 상호 탄성적으로 신축가능하게 마련될 수 있다. 한편, 스토퍼(57)는 제1전달부(51)에 나사결합되어 있어, 스토퍼(57)의 위치가 조정될 수 있다. 따라서, 스토퍼(57)의 위치를 조정함으로써 탄성부재(57)의 탄성력을 조절할 수 있어, 소정의 완충작용을 할 수 있도록 제어할 수 있다.
제2전달부(58)는 제1전달부(51)와 마찬가지로 바(Bar)형상으로 마련되고, 일단은 하우징(55)의 외면에 고정적으로 결합되며, 타단에는 후술할 플랩축(60)에 회동가능하도록 결합되도록 플랩축삽입공(59)이 마련된다.
플랩축(60)은 하부영역이 상술한 제2전달부(58)의 플랩축삽입공(59)에 회동가능하도록 결합되며, 상부영역은 플랩연결바(70)와 고정적으로 결합된다. 따라서, 플랩축(60)의 하부영역은 구동전달부(50)와 회동가능하게 결합되고, 상부영역은 플랩연결바(70)와 고정적으로 결합되어 있으므로, 구동전달부(50)가 직선운동됨에 따라 구동전달부(50)의 직선운동을 회동운동으로 변환시켜 플랩연결바(70)에 전달된다.
플랩연결바(70)는 일단이 상술한 바와 같이 플랩축(60)에 고정적으로 결합되고, 타단도 마찬가지로 후술할 플랩바(80)에 고정적으로 결합된다.
플랩바(80)은 하부영역은 프레임(10)에 회동가능하도록 결합되고, 중간영역에는 플랩연결바(70)가 고정적으로 결합되어 있으며, 상부영역에는 후술할 플랩도어(90)가 설치되어 있다. 따라서, 프레임(10)에 의해 회동가능하도록 지지되어 있으며, 플랩연결바(70)의 회전운동에 따라 플랩바(80)가 프레임(10)에 지지된 지점을 중심으로 회동될 수 있게 된다. 플랩도어(90)는 플랩바(80)의 상부영역에 설치되어 플랩바(80)와 연동되어 죄우로 회동된다. 따라서, 구동모터(20)가 회전운동을 하더라도 플랩도어(90)는 구동전달부(50) 및 플랩연결바(70)에 의해 소정각도로 회동운동하여 개방/폐쇄상태로 변환될 수 있다.
지금부터는 상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 플랩구동장치의 작동에 대하 여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 플랩구동장치의 작동상태를 도시한 작동도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 플랩구동장치는 구동모터의 회전에 따라 플랩도어가 소정각도 회동된다.
먼저, 플랩도어(90)가 개방상태에서는 모터연결바(30)와 연결된 구동축(40)의 위치가 도 5의 A지점에 위치한 상태에 있다. 이어, 플랩도어(90)를 패쇄하기 위하여 구동모터(20)가 180도 회전하여 구동축(40)이 도 6의 B지점으로 위치하게 되면, 구동축(40)의 회전운동을 구동전달부(50)가 직선운동으로 변환시키고, 다시 구동전달부(50)와 연결된 플랩축(60) 및 플랩연결바(70)에 의해 직선운동이 회동운동으로 변환되어 플랩도어(90)가 90도 정도의 각도로 회동되어 폐쇄된 상태로 변환된다. 이때, 구동전달부의 내부에 마련된 탄성부재(57)인 코일스프링의 탄성력에 의해서 플랩연결바(70)를 C방향으로 이동시킬 수 있게 된다.
한편, 플랩도어(90)가 폐쇄된 상태에서 외부로부터 도 7의 D방향으로의 외압이 가해진 경우에는, 프랩도어(90)가 D방향으로 소정각도 회동되며, 이에 따라 플랩도어(90)와 연결된 플랩축(60)이 E방향으로 회동되고 구동전달부(50)도 마찬가지로 F방향의 힘을 받게 된다. 이때, 구동전달부(50)의 하우징(55) 내부에 설치된 탄성부재(57)가, 도7에 도시된 바와 같이, 하우징(55)의 내면과 제1전달부(51)의 스토퍼(53) 사이에서 구동전달부(50)의 F방향의 힘에 대하여 완충작용을 한다.
따라서, 구동전달부(50)에 전달된 F방향의 힘은 탄성부재(57)에 의해 흡수되어 제1전달부(51)로 그 힘이 전달되지 않음으로써 구동모터(20) 및 감속기(21)에 그 충격이 전달되지 않게 된다. 마찬가지로, 통과자의 경우에도 탄성부재(57)의 완충작용에 의해서 플랩도어(90)에 의해 통행이 제지당한 경우 플랩도어(90)의 회전에 대하여 신체의 일부가 타격을 받는다 하더라도 그 충격의 정도가 약해져 신체의 손상이 방지될 수 있다.
이어, 소정시간이 지나 플랩도어(90)를 다시 개방상태로 변환시키기 위하여 구동모터(20)가 다시 회전한다. 구동모터(20)의 회전에 따라, 구동축(40)은 다시 도 5의 A지점으로 이동하게 되고, 이에 따라 구동전달부(50)와 플랩연결바(70)의 작동으로 플랩도어(90)는 다시 개방상태로 회동된다.
따라서, 구동전달부(50)가 탄성부재(57)에 의해 외부의 충격으로부터 통과자 및 플랩구동장치를 보호할 수 있다. 한편, 모터연결바(30) 및 플랩연결바(70)의 길이를 조정하여 감속기의 교체없이 플랩도어(90)의 작동속도를 제어할 수도 있다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 플랩구동장치에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 플랩구동장치의 구동전달부를 도시한 사시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 본 발명의 제1실시예의 구동전달부(50)의 구성이 다르며, 구동전달부(50)를 제외한 다른 구성은 동일한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 플랩구동장치의 구동전달부에서는 탄성부재로서 압축공기(95)를 이용한다. 즉, 제1실시예의 코일스프링(57) 대신 압축공기(95)를 제1전달부(51)의 스토퍼(53)와 하우징(55)의 내면 사이에 채워 넣어 외부의 압력을 완화시킨다. 이때, 스토퍼(53)와 맞닿는 하우징(55)의 내면과 스토퍼(53) 사이에는 압축공기가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 실링처리되어 있으며, 또한, 하우징 (55)의 관통홀(56)과 제1전달부(51) 사이에도 마찬가지로 실링처리되어 있어 압축공기(95)가 외부로 유출되는 것을 방지한다. 또한, 압축공기(95) 대신 오일 등의 유체를 이용하여 외부의 충격을 완화시킬 수도 있다.
한편, 상술한 설명에서, 구동전달부(50)의 제1전달부(51)가 하우징(55)에 슬라이딩이동이 가능하도록 결합되고, 제2전달부(58)는 하우징(55)에 고정적으로 결합되는 것으로 설명하였으나, 제1전달부(51)가 하우징(55)에 고정적으로 결합되고, 제2전달부(58)가 하우징(55)에 슬라이딩이동이 가능하도록 결합될 수도 있음은 물론이다. 이때, 스토퍼는 제2전달부에 설치되고, 탄성부재는 스토퍼의 내면과 하우징의 내면사이에 개재되도록 구성된다.
이상, 본 발명을 구성을 중심으로 실시예를 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.