KR20220033185A - 게이트 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 게이트 개폐장치는, 프레임에 수직방향으로 회전 가능하게 설치된 플랩축에 체결되어 소정 방향과 각도로 전개 또는 접철되는 플랩과, 프레임의 외측 상면에 배치되되 일단이 프레임의 내부에 설치되는 구동모터와 체결되고 타단이 플랩축의 일단과 링크 체결되어 구동모터의 구동력을 플랩축에 전달하는 구동력 전달부를 포함하고, 구동력 전달부는 구동모터의 모터축과 연결되는 로터 및 로터의 상측에 배치되어, 플랩축의 일단과 링크 체결되고, 로터와 자력(磁力) 체결되는 회전커버를 포함하고, 플랩이 외력에 의해 기설정 된 소정 각도 외 각도에서 정지하거나 기설정 된 소정 방향의 반대방향으로 회전하면 자력(磁力) 체결이 해제되어 로터와 회전커버가 개별 구동할 수 있다.

Description

게이트 개폐장치 {OPENING AND CLOSING DEVICE FOR GATE}

본 발명은 게이트 개폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외력에 의해 플랩이 강제로 회전 또는 정지하여도 구동모터에 과부하가 발생하지 않아 구동모터의 손상을 막을 수 있는 게이트 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하철, 놀이동산, 경기장, 빌딩의 본관 출입구(로비) 등의 출입 통제가 요구되는 시설물에는 해당 티켓 또는 출입 카드 등을 검사하여 선택적으로 통로를 개방 또는 폐쇄하는 개폐 장치를 구비한 게이트가 설치된다.

이러한 게이트의 플랩 개폐 장치가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 플랩 개폐 장치는 박스 형상의 프레임(100), 프레임(100)의 전방에 수직방향으로 설치된 플랩축(110), 플랩축(110)에 결합되는 플랩(120), 플랩축(110)이 회동되도록 구동력을 발생시키는 구동모터(미도시), 구동모터의 구동력을 플랩축(110)에 전달하는 구동력 전달수단(130)을 포함한다.

이러한 구성에 의해, 종래의 플랩 개폐 장치는 프레임 내부에 설치된 검사수단(미도시)을 통해 정상적인 검사가 이루어지면, 구동모터의 구동력이 구동력 전달수단(130)을 통해 플랩축(110)에 전달되어 플랩(120)이 회동됨으로써, 게이트가 개방된다.

이때, 플랩(120)은 사용자의 진입방향에 따라 좌측 또는 우측 중 어느 한 방향으로 회동되어 게이트를 개방하고, 사용자가 게이트를 통과한 후에는 다시 원위치로 복귀하여 게이트를 폐쇄한다.

이러한 종래의 플랩 개폐 장치는 모터와 구동력 전달수단이 직접 체결되어, 플랩이 설정된 방향으로 회동하는 도중 사용자가 플랩을 멈추기 위해 당기게 되면 회동 상태를 유지하려는 모터가 사용자의 힘에 의해 억지로 멈춰져 모터에 과부하가 발생하여 모터가 손상되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 플랩 개폐 장치는 플랩이 원위치로 복귀하여 게이트를 폐쇄했을 때 사용자가 플랩을 억지로 밀거나 당기면 그 힘에 의해 플랩이 억지로 회동되고 모터에 과부하가 발생하여 모터가 손상되는 문제점이 있다.

따라서, 이러한 종래의 플랩 개폐 장치의 문제점을 해소할 수 있는 게이트 개폐장치의 개발이 요구되는 실정이다.

1. 대한민국 등록특허공보 10-1170522 (2012.07.26.) 2. 대한민국 등록특허공보 10-0864718 (2008.10.15.) 3. 대한민국 등록특허공보 10-1003757 (2010.12.17.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 외력에 의해 플랩이 강제로 회전 또는 정지하여도 구동모터에 과부하가 발생하지 않아 구동모터의 손상을 막을 수 있는 게이트 개폐장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 게이트 개폐장치는, 프레임에 수직방향으로 회전 가능하게 설치된 플랩축에 체결되어 소정 방향과 각도로 전개 또는 접철되는 플랩과, 상기 프레임의 외측 상면에 배치되되 일단이 상기 프레임의 내부에 설치되는 구동모터와 체결되고 타단이 상기 플랩축의 일단과 링크 체결되어 상기 구동모터의 구동력을 상기 플랩축에 전달하는 구동력 전달부를 포함하고, 상기 구동력 전달부는 상기 구동모터의 모터축과 연결되는 로터; 및 상기 로터의 상측에 배치되어, 상기 플랩축의 일단과 링크 체결되고, 상기 로터와 자력(磁力) 체결되는 회전커버;를 포함하고, 상기 플랩이 외력에 의해 상기 소정 각도 외 각도에서 정지하거나 상기 소정 방향의 반대방향으로 회전하면 상기 자력(磁力) 체결이 해제되어 상기 로터와 상기 회전커버가 개별 구동할 수 있다.

또한, 상기 회전커버의 하면에는 복수의 마그넷이 배치되고, 상기 로터의 상면에는 상기 회전커버의 복수의 마그넷에 대응하는 위치에 복수의 마그넷이 배치될 수 있다.

또한, 상기 플랩이 외력에 의해 상기 소정 각도 외 각도에서 정지하면 상기 로터는 회전 상태를 유지하고 상기 회전커버는 정지하고, 상기 플랩이 외력에 의해 상기 소정 방향의 반대방향으로 회전하면 상기 로터는 회전 상태를 유지하고 상기 회전커버는 상기 반대방향으로 회전할 수 있다.

또한, 상기 플랩이 상기 소정 각도에 도달하면 전자력을 이용하여 상기 플랩을 정지시키는 멈춤수단;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 멈춤수단은 상기 프레임의 외측 하면에 배치되어 상기 플랩축의 타단면과 면 접촉할 수 있다.

본 발명에 따른 게이트 개폐장치는 비정상적인 출입에 의해 플랩이 강제적으로 회동 또는 정지되어도 구동모터에 과부하가 발생하지 않아 구동모터의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 정지위치에서 플랩을 강하게 고정해줌으로써 출입자의 비정상적인 게이트 개폐를 방지할 수 있고, 비정상적인 출입에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 게이트 개폐장치의 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치의 플랩의 구동 상태에 따른 구동력 전달부의 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더블 타입의 게이트 개폐장치의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 게이트 개폐장치를 살펴본다.

첨부 도면에 도시된 특정 실시예에 대한 상세한 설명은, 그에 수반하는 도면들과 연관하여 읽히게 되며, 도면은 전체 발명의 설명에 대한 일부로 간주된다. 방향이나 지향성에 대한 언급은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 어떠한 방식으로도 본 발명의 권리범위를 제한하는 의도를 갖지 않는다.

구체적으로, "아래, 위, 수평, 수직, 상측, 하측, 상향, 하향, 상부, 하부" 등의 위치를 나타내는 용어나, 이들의 파생어(예를 들어, "수평으로, 아래쪽으로, 위쪽으로" 등)는, 설명되고 있는 도면과 관련 설명을 모두 참조하여 이해되어야 한다. 특히, 이러한 상대어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 장치가 특정 방향으로 구성되거나 동작해야 함을 요구하지는 않는다.

또한, "장착된, 부착된, 연결된, 이어진, 상호 연결된" 등의 구성 간의 상호 결합 관계를 나타내는 용어는, 별도의 언급이 없는 한, 개별 구성들이 직접적 혹은 간접적으로 부착 혹은 연결되거나 고정된 상태를 의미할 수 있고, 이는 이동 가능하게 부착, 연결, 고정된 상태뿐만 아니라, 이동 불가능한 상태까지 아우르는 용어로 이해되어야 한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A 단면도이다.

도 2와 3을 참조하면, 본 발명에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치는 프레임(10), 구동모터(20), 플랩(30), 플랩축(40), 구동력 전달부(50) 및 멈춤수단(60)을 포함할 수 있다.

프레임(10)은 내부 공간을 포함하고, 내부 공간에는 구동모터(20)가 배치될 수 있다.

프레임(10)의 상,하면에는 플랩축(40)의 양 단부가 회전 가능하게 체결되는 체결홀이 각각 형성되고, 프레임(10)의 상면에는 구동력 전달부(50)와 체결되는 구동모터(20)의 모터축이 관통되는 체결홀이 형성될 수 있다.

플랩축(40)은 원기둥 형태로 프레임(10)에 수직방향으로 설치될 수 있다.

플랩축(40)의 양 단부는 프레임(10) 상,하면의 체결홀에 대응하는 직경을 가지고, 플랩축(40)의 중간에는 플랩(30)이 체결되는 체결부가 형성될 수 있다.

플랩축(40)의 체결부는 플랩(30)에 대응하는 형상으로 형성되어, 플랩(30)이 플랩축(40)에 안정적이고 용이하게 체결되도록 도울 수 있다.

플랩(30)은 플랩축(40)의 체결부에 고정됨으로써 프레임(10)에 회전 가능하게 체결되어, 플랩축(40)을 중심으로 소정 방향과 각도로 전개 또는 접철될 수 있다.

구동력 전달부(50)는 프레임(10)의 외측 상면에 배치될 수 있다.

구동력 전달부(50)는 일단이 구동모터(20)와 체결되고 타단이 플랩축(40)의 일단과 링크 체결되어, 구동모터(20)의 구동력을 플랩축(40)에 전달할 수 있다.

구동력 전달부(50)는 구동모터(20)의 모터축에 직접 체결, 즉 고정되어 구동모터(20)와 동일하게 구동하는 로터(52), 로터(52)의 상측에 배치되어 로터(52)와 자력(磁力) 체결되는 회전커버(51), 일측이 플랩축(40)의 일단과 링크 체결되고 타측이 회전커버(51)에 편심 체결되는 링크부(54)를 포함할 수 있다.

회전커버(51)의 하면에는 복수의 마그넷(M1)이 삽입되는 홈이 형성되고, 회전커버(51)의 상면 중앙에는 베어링(53)이 삽입되는 홈이 형성되고, 회전커버(51)의 중앙에는 구동모터(20)의 모터축이 관통되는 홀이 형성될 수 있다.

복수의 마그넷(M1)은 구동모터(20)의 모터축을 기준으로 등거리 이격되고, 서로 등거리 이격되게 배치될 수 있다.

로터(52)의 상면에는 복수의 마그넷(M2)이 삽입되는 홈이 형성되고, 로터(52)의 중앙에는 구동모터(20)의 모터축이 관통되는 홀이 형성될 수 있다.

로터(52)의 복수의 마그넷(M2)은 회전커버(51)의 복수의 마그넷(M1)에 대응하는 위치에 배치되고, 로터(52)와 회전커버(51)는 로터(52)의 복수의 마그넷(M2)과 회전커버(51)의 복수의 마그넷(M1) 간 인력에 의해 자력 체결될 수 있다.

베어링(53)은 모터축에 직접 체결, 즉 고정되어 구동모터(20)와 동일하게 구동될 수 있다.

모터축에 고정된 베어링(53)이 회전커버(51)의 상하 이동을 제한하기 때문에, 로터(52)와 회전커버(51) 간 자력 체결이 해제되어도 회전커버(51)가 회전 중심축, 즉 구동모터(20)의 모터축을 벗어나지 않고 안정적으로 회전 또는 정지할 수 있다.

링크부(54)는 일단이 회전커버(51)의 상면에 편심 체결되는 제1 링크와, 일단이 플랩축(40)의 일단과 연결되고 타단이 제1 링크의 타단과 연결되는 제2 링크로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치는 플랩(30)이 소정 각도에 도달하면 플랩(30)을 정지시키는 멈춤수단(60)을 더 포함할 수 있다.

멈춤수단(60)은 프레임(10)의 외측 하면에 배치되어, 플랩축(40)의 타단면과 면접촉하는 전자석일 수 있다.

멈춤수단(60)은 플랩(30)이 소정 각도(위치)에 도달하면 전자력을 이용하여 플랩축(40)의 타단면을 멈춤수단(60)의 상면에 밀착시킴으로써 플랩(30)의 회전을 정지시킬 수 있다.

이때 소정 각도는 플랩(30)이 프레임(10)의 전방을 향해 전개되는 0도와, 플랩(30)이 프레임(10)의 측면을 향해 접철되는 90도일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치는 게이트의 전방 및 후방에 배치되어 각각 출입자를 감지하는 센서(미도시), 센서의 감지 결과에 따라 구동모터(20) 및 멈춤수단(60)을 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치의 플랩(30)의 구동 상태에 따른 구동력 전달부(50)의 구동 방식에 대해 도 5 내지 도 7을 들어 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치가 정상적으로 전개되는 경우의 도면이다.

도 5를 참조하면, 플랩(30)의 기설정 회전방향(D1), 플랩(30)의 실제 회전방향(D2), 로터(52)의 회전방향(D3) 및 회전커버(51)의 회전방향(D4)이 모두 동일함을 알 수 있다.

즉, 정상 상태에서 로터(52)와 회전커버(51)는 복수의 마그넷(M1, M2) 간 인력에 의해 일체화된 상태를 유지하기 때문에, 구동모터(20)와 플랩(30)은 구동력 전달부(50)에 의해 동일한 방향으로 회전할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치가 비정상적으로 전개되는 경우의 도면이다.

도 6을 참조하면, 플랩(30)의 실제 회전방향(D2) 및 회전커버(51)의 회전방향(D4)이 플랩(30)의 기설정 회전방향(D1) 및 로터(52)의 회전방향(D3)과 반대임을 알 수 있다.

즉, 외력에 의해 플랩(30)이 기설정 회전"?향?* 아닌 방향으로 회전하는 비정상 구동 상태가 되면, 로터(52)와 회전커버(51)가 분리(자력 체결 해제)되어 회전커버(51)가 플랩(30)과 동일하게 역 회전하는 상황에서도 구동모터(20)와 로터(52)는 정상 회전을 계속할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 싱글 타입의 게이트 개폐장치가 비정상적으로 정지되는 경우의 도면이다.

도 7을 참조하면, 로터(52)는 플랩(30)의 기설정 회전방향(D1)과 동일하게 회전(D3)하고, 플랩(30)과 회전커버(51)만이 정지함을 알 수 있다.

즉, 외력에 의해 플랩(30)이 기설정 각도가 아닌 위치에서 정지하는 비정상 구동 상태가 되면, 로터(52)와 회전커버(51)가 분리(자력 체결 해제)되어 회전커버(51)가 플랩(30)과 동일하게 정지한 상황에서도 구동모터(20)와 로터(52)는 정상 회전을 계속할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 게이트 개폐장치는 구동력 전달부(50)의 구성을 물리적 체결이 아닌 자력 체결함으로써 정상 작동 시는 물론 비정상 작동 시에도 구동모터(20)가 정상 회전 상태를 유지하도록 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 더블 타입의 게이트 개폐장치의 사시도이다.

도 8을 참조하면, 더블 타입의 게이트 개폐장치는 상술한 싱글 타입의 게이트 개폐장치 2개가 결합된 형태로, 구동모터(20), 플랩(30), 플랩축(40), 구동력 전달부(50) 및 멈춤수단(60)을 각각 두 개씩 포함하고, 이를 모두 수용하는 하나의 프레임(10')으로 이루어질 수 있다.

더블 타입의 게이트 개폐장치의 구성 및 작동원리는 싱글 타입의 게이트 개폐장치의 구성 및 작동원리와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 8은 구동모터(20) 및 구동력 전달부(50)가 프레임(10)의 폭방향으로 나란하게 배치된 경우를 도시하고 있으나, 이는 일 실시 형태로 본원 발명은 구동모터 및 구동력 전달부의 배치를 한정하지 않는다.

즉, 구동모터(20)를 프레임(10)의 길이 방향으로 나란하게 배치하고, 링크부(54)의 길이 및 높이를 조절함으로써 폭이 좁고 길이가 연장된 형태의 더블 타입의 게이트 개폐장치를 구현하거나, 도 8과 같이 구동모터(20)를 프레임(10)의 폭 방향으로 나란하게 배치함으로써 폭이 넓고 길이가 짧은 형태의 더블 타입의 게이트 개폐장치를 구현할 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 프레임(싱글 타입)
10': 프레임(더블 타입)
20: 구동모터
30: 플랩
40: 플랩축
50: 구동력 전달부
60: 멈춤수단
51: 회전커버
52: 로터
53: 베어링
54: 링크부
M1, M2: 마그넷
F1: 플랩의 기설정 회전방향
F2: 플랩의 실제 회전방향
F3: 로터의 회전방향
F4: 회전커버의 회전방향

Claims (5)

1. 프레임에 수직방향으로 회전 가능하게 설치된 플랩축에 체결되어 소정 방향과 각도로 전개 또는 접철되는 플랩과, 상기 프레임의 외측 상면에 배치되되 일단이 상기 프레임의 내부에 설치되는 구동모터와 체결되고 타단이 상기 플랩축의 일단과 링크 체결되어 상기 구동모터의 구동력을 상기 플랩축에 전달하는 구동력 전달부를 포함하는 게이트 개폐장치에 있어서,
   상기 구동력 전달부는,
   상기 구동모터의 모터축과 연결되는 로터; 및
   상기 로터의 상측에 배치되어, 상기 플랩축의 일단과 링크 체결되고, 상기 로터와 자력(磁力) 체결되는 회전커버;를 포함하고,
   상기 플랩이 외력에 의해 상기 소정 각도 외 각도에서 정지하거나 상기 소정 방향의 반대방향으로 회전하면 상기 자력(磁力) 체결이 해제되어 상기 로터와 상기 회전커버가 개별 구동하는, 게이트 개폐장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 회전커버의 하면에는 복수의 마그넷이 배치되고,
   상기 로터의 상면에는 상기 회전커버의 복수의 마그넷에 대응하는 위치에 복수의 마그넷이 배치되는, 게이트 개폐장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 플랩이 외력에 의해 상기 소정 각도 외 각도에서 정지하면 상기 로터는 회전 상태를 유지하고 상기 회전커버는 정지하고,
   상기 플랩이 외력에 의해 상기 소정 방향의 반대방향으로 회전하면 상기 로터는 회전 상태를 유지하고 상기 회전커버는 상기 반대방향으로 회전하는, 게이트 개폐장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 플랩이 상기 소정 각도에 도달하면 전자력을 이용하여 상기 플랩을 정지시키는 멈춤수단;을 포함하는, 게이트 개폐장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 멈춤수단은,
   상기 프레임의 외측 하면에 배치되어 상기 플랩축의 타단면과 면 접촉하는, 게이트 개폐장치.

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