KR100588225B1 - 철도 레일 이음매용 방진 체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 레일 이음매용 방진 체결장치에 관한 것으로, 레일 침목(1)에 고정되는 플레이트 하우징(20)의 내측에 형성된 공동(21)에, 2개의 마주보는 클립걸이(11)를 갖는 베이스 플레이트(10)를 삽입하고, 상기 베이스 플레이트(10)의 상면 및 하면에 완충재(31, 33)를 충진하여 진동 및 소음을 흡수하도록 한 철도 레일용 방진 체결장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트(10)에 구비된 2개의 클립걸이(11)의 하부를 레일지지판(12a, 12b, 12c)으로 연결하고, 상기 레일지지판(12a, 12b, 12c)에는 마주보는 클립걸이(11)의 중심선(C)으로 부터 외측으로 일정 거리 이격된 지점에 진동소음전달구멍(13a, 13b)을 관통 형성하여 완충재(34)를 충진하되, 상기 레일지지판 중심부(12b)의 레일 이음매 배치 지점에는 레일 이음매 저면과 부분적으로 직접 접촉하면서 기온 변화에 따른 레일 이음매의 신축시 레일 저면을 가이드하여 베이스 플레이트(10)의 상면 완충재(31)를 보호할 수 있는 완충재보호턱(17)이 형성된 것을 특징을 하며, 본 발명에 의하면, 철도 레일의 이음매에서 발생하는 진동과 소음을 베이스 플레이트의 상면완충재, 하면완충재 및 진동소음전달완충재에 의하여 흡수할 뿐만 아니라, 철도 신축 레일의 이음매에서 발생하는 충격을 견디어 내면서 동시에 철도 레일 이음매의 신축에 따른 완충재의 손상을 예방할 수 있는 효과가 있다.

철도 신축 레일, 이음매, 이음쇠, 충격, 방진, 흡음, 체결장치

Description

철도 레일 이음매용 방진 체결장치{ANTI-VIBRATION FASTENER FOR JUNCTION TRAIN RAIL}

도 1은 본 발명에 따른 철도 레일 이음매용 방진 체결장치의 베이스 플레이트와 플레이트 하우징을 분리하여 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 철도 레일 이음매용 방진 체결장치의 사시도이다.

도 3은 도 2의 A-A' 절단선에 대한 단면도이다.

도 4는 도 2의 B-B' 절단선에 대한 단면도이다.

도 5는 도 3의 C-C' 절단선에 대한 단면도이다.

*도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 레일 침목 2 : 레일

3 : 레일 이음쇠 4 : 볼트

5 : 너트 6 : 눌림쇠

7 : 레일 이음매 10 : 베이스 플레이트

11 : 클립걸이 12a, 12b, 12c : 레일 지지판

13a, 13b : 진동소음전달구멍 14a, 14b : 클립걸이 지지판

15 : 클립 16 : 요홈

17 : 완충재보호턱 20 : 플레이트 하우징

21 : 공동 22 : 돌출벽

23 : 체결구 24, 25 : 측벽

26 : 고정판 31 : 상면완충재

32 : 측면완충재 33 : 하면완충재

34 : 진동소음전달완충재 C : 클립걸이 중심선

본 발명은 철도 레일 이음매용 방진 체결장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 철도 레일과 레일의 이음매 부분의 하부에 배치되어, 철도 차량이 주행하거나 정차할 때 레일과 레일 사이의 이음매에서 발생하는 진동 및 소음을 흡수할 수 있는 철도 레일 이음매용 방진 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도 레일 체결장치는 철도 레일을 철도 차량용 레일 침목에 고정하기 위하여 사용된다.

종래의 철도 레일용 체결장치로는 철재 또는 강재 등 금속재의 플레이트에 철재 또는 강재 등의 금속재의 클립걸이를 용접한 베이스 플레이트를 사용하였다. 그러나, 이러한 종래 베이스 플레이트는 레일 하면과 전면적으로 맞닫아 철도차량이 주행할 때 진동 및 소음이 매우 심하여 레일, 침목 및 대차를 손상시키고 철로 주변의 소음 공해 및 건조물 훼손을 야기 하였다. 종래의 베이스 플레이트를 개선한 철도 레일용 체결장치가 한국 등록실용신안 제280105호 고안에 기재되어 있다. 상기 한국 등록실용신안 제280105호 고안에는 레일이 전개되어 양측에서 레일클립으로 고정되도록 레일클립이 체결되는 쇼울더를 갖는 레일고정판이 침목에 고정되는 하부고정프레임에 결합되며, 이 하부고정프레임은 양측벽의 양단이 침목고정부에 연장되고 이에 인접하여 고정판의 양단을 감싸는 슈우가 형성되어 있으며 슈우의 내측으로 레일고정판의 양단이 삽입된 상태에서 레일고정판과 하부고정프레임 사이의 공간에 소음과 진동을 줄일 수 있도록 하는 방진고무층을 충전한 진동흡수용 레일고정조립체가 개시되어 있다. 그러나, 상기 한국 등록실용신안 제280105호 고안은 레일고정판 하부에만 방진고무층을 충진하여 철강재인 레일의 하면과 역시 철강재인 레일고정판이 전면적으로 직접 접촉함으로써, 소음이 매우 크고 진동의 흡수가 미미한 단점이 있었다.

본원 출원인은 상기 한국 등록실용신안 제280105호 고안의 단점을 개선하는 철도 레일용 방진 체결장치를 개발하여, 한국 등록실용신안 제235976호로 등록 받았고, 기술평가결과 유지결정을 받았다. 한국 등록실용신안 제235976호 고안에 따른 철도 레일용 방진 체결장치는 레일 침목의 상면에 설치되며, 본체 중앙에 소정의 넓이로 상, 하부가 개구되어 있는 베이스부재와; 탄성재질로 형성되어 있으며, 내부에는 길이 방향으로 관통되어 형성된 삽입홈이 형성되어 있으며, 상기 베이스부재에 일체로 부착되는 완충부재와; 레일의 하부를 지지하여 고정시키는 펜드롤 클립이 결합되는 클립지지대가 상기 레일을 안착할 수 있는 소정의 간격을 가지고 양측에 형성되어 있으며, 상기 완충부재가 결합하는 흡음유도구멍이 뚫려져 상기 완충부재가 상면에 소정의 두께로 위치되도록 장착되는 클립연결부재로 구성된다. 상기 한국 등록실용신안 제235976호 고안은 클립연결부재 상면 및 하면에 완충부재를 충진하고 이 완충부재를 흡음유도구멍에 충진된 완충부재에 의하여 서로 연결되게 함으로써, 레일 하면이 완충부재에 접촉하게 함과 동시에 레일에 접촉한 완충부재에서 발생한 진동 및 소음이 흡음유도구멍을 통하여 클립연결부재 하면의 완충부재로 전달되어 소멸되도록 하고 있다. 상기 한국 등록실용신안 제235976호 고안은 매우 획기적으로 철도 레일의 진동 및 소음을 제거하고 있지만, 철도 레일의 이음매 하부에는 사용할 수 없는 단점이 있다. 즉, 클립연결부재에 형성된 흡음유도구멍이 클립지지대의 중심부를 연결한 지점에 위치하고, 이 흡음유도구멍에 완충부재가 충진됨으로 인하여, 철도 레일 이음매에서 발생하는 충격을 견디지 못하고 클립연결부재가 변형되거나 손상되는 단점이 있는 것이다. 출원인은 이러한 한국 등록실용신안 제235976호 고안의 단점을 개선한 발명을 한국 특허출원번호 제2005-68707호(출원일 : 2005. 7. 28)로 출원하였다. 그러나, 철도 레일 중 특히 지상에 설치된 철도 레일의 이음매에서는 온도의 변화에 따라 레일의 신축이 계속 일어난다. 즉, 외기의 온도 변화에 따라, 연접된 철도 레일과 레일 사이의 이음매가 서로 붙거나 일정거리 만큼 떨어지는 현상이 반복되는 것이다. 상기 한국 특허출원 제2005-68707호 발명에 따른 철도 레일 이음매용 방진체결장치는 철도 레일 이음매 하부를 견고하게 지지하면서 진동 및 소음을 흡수할 수 있는 장점이 있으나, 철도 레일 이음매 하면이 전면적으로 상부 완충재와 접촉함으로 인하여, 레일 선단의 신축과정에서 상부 완충재를 씹어 손상시키는 단점이 있기 때문에 온도변화가 거의 없는 지하구간에서만 사용되었다. 본원 발명은 한국 특허출원 제2005-68707호 발명이 지상구간에서 갖는 이러한 단점을 개선하고자 이루어진 발명이다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 철도 레일과 레일의 이음매에서 발생하는 충격을 견뎌 낼 수 있을 뿐만 아니라, 완충재의 손상 없이 철도 레일과 레일 사이의 이음매에서 발생하는 진동 및 소음을 흡수할 수 있는 철도 레일 이음매용 방진 체결장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명은

레일 침목에 고정되는 플레이트 하우징의 내측에 형성된 공동에, 2개의 마주보는 클립걸이를 갖는 베이스 플레이트를 삽입하고, 상기 베이스 플레이트의 상면 및 하면에 완충재를 충진하여 진동 및 소음을 흡수하도록 한 철도 레일 이음매용 방진 체결장치에 있어서,

상기 베이스 플레이트에 구비된 2개의 클립걸이의 하부를 레일지지판으로 연결하고, 상기 레일지지판에는 마주보는 클립걸이의 중심선으로부터 일정 거리 이격된 지점에 진동소음전달구멍을 관통 형성하여 일체형으로 충진시킨 완충재;

상기 레일지지판 중심부의 레일 이음매 부분에는 레일 이음매 저면과 접촉하면서 기온 변화에 따른 레일 이음매의 신축시 레일 저면을 가이드하여 베이스 플레이트의 상면 완충재가 파손되지 않도록 하는 완충재보호턱을 형성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원 발명에 따른 철도 레일 이음매용 방진 체결장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 철도 레일 이음매용 방진 체결장치의 베이스 플레이트와 플레이트 하우징을 분리하여 도시한 분해 사시도를, 도 2는 본 발명에 따른 철도 레일 이음매용 방진 체결장치의 사시도를, 도 3은 도 2의 A-A' 절단선에 대한 단면도를, 도 4는 도 2의 B-B' 절단선에 대한 단면도를, 도 5는 도 3의 C-C' 절단선에 대한 단면도를 각각 나타낸다.

우선 도 3 내지 도 5를 참조하면, 레일과 레일의 이음매(7)는 레일(2)의 양측에 이음쇠(3)을 덧대고, 볼트(4)와 너트(5)로 체결한다. 또한, 레일 이음매(7)에서 클립(15)은 레일(2) 하부를 직접 압착하지 않고, 이음쇠(3)의 하부에 부가된 눌림쇠(6)를 압착하도록 설치된다. 이 때, 레일 이음매(7)는 클립걸이(11)의 중심선에 일치하는 지점에 배치된다. 다시 말하면, 클립걸이(11)는 양쪽 레일에 동일하게 접촉되도록 배치된다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 철도 레일 이음매용 방진 체결장치는 베이스 플레이트(10)와, 상기 베이스 플레이트(10)를 내부 공동(空洞)(21)에 수용하는 플레이트 하우징(20)을 포함한다.

상기 베이스 플레이트(10)는 2개의 마주보는 클립걸이(11)와, 상기 클립걸이(11)의 하부를 지지하는 클립걸이지지판(14a, 14b)과, 상기 클립걸이지지판(14a, 14b)간을 연결하는 레일지지판(12a, 12b, 12c)과, 상기 레일지지판(12a, 12b, 12c)에 레일의 진행 방향과 직교하는 방향으로 천공된 진동소음전달구멍(13a, 13b)으로 구성된다.

본 발명의 특징은 상기 레일지지판 중심부(12b)의 레일 이음매 부분에 레일 이음매 저면과 직접 접촉할 수 있는 완충재보호턱(17)을 레일지지판(12a, 12b, 12c) 보다 더 돌출되게 형성하고, 후술하는 레일지지판 상부의 완충재(31)와 동일한 높이로 형성하는 데 있다. 상기 완충재보호턱(17)의 재질은 베이스 플레이트(10)의 다른 부분과 같이 경도가 큰 주철재 또는 강재이며, 완충재보호턱(17)의 상면은 두 레일의 선단부 하면이 슬라이딩할 수 있게 평평하고 매끄럽게 성형한다.

도 1에 도시된 플레이트 하우징(20)은 레일 침목(1)에 고정되는데, 그 내측에는 상방 및 하방이 개방되고 4방향이 측벽(24, 25)으로 막힌 공동(21)이 형성된다. 상기 측벽 가운데 레일 진행 방향과 나란한 측벽(24)의 상부는 상방 내측으로 곡면을 형성하면서 연장되어 돌출벽(22)을 형성한다. 상기 측벽(24, 25)의 하부에는 외측으로 확장된 평판형의 고정판(26)이 형성되고, 상기 고정판(26)에는 플레이트 하우징(20)을 레일 침목(1)에 고정할 수 있는 체결구(23)가 천공된다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 상기 플레이트 하우징(20)의 내측에 형성된 공동(21)에, 2개의 마주보는 클립걸이(11)를 갖는 상기 베이스 플레이트(10)를 삽입하고, 상기 베이스 플레이트(10)의 상면 및 하면에 고무 등 탄성이 있는 완충재를 일체형으로 충진하여, 상면완충재(31) 및 하면완충재(33)를 형성한다. 또한, 상기 베이스 플레이트(10)에 구비된 2개의 클립걸이(11) 하부의 클립걸이지지판(14a, 14b)을 레일지지판(12a, 12b, 12c)으로 연결하고 레일지지판(12a, 12b, 12c)에 진동소음전달구멍(13a, 13b)을 마주보는 클립걸이(11)의 중심선(C)으로 부터 외측으로 일정 거리 이격된 지점에 관통 형성하여 그 진동소음전달구멍(13a, 13b)에도 완충재를 충진한다. 클럽걸이(11)의 중심선(C)으로 부터 일정 범위에 금속재로 된 레일지지판의 중심부(12b)가 배치되게 함으로써, 레일 이음매(7) 부분에서 발생하는 충격을 이겨 낼 수 있게 하고, 완충재가 충진되는 진동소음전달구멍(13a, 13b)은 레일 이음매(7) 양측에 일정 거리 만큼 이격하여 형성한 데 본 발명의 또 다른 특징이 있다. 상면완충재(31) 및 하면완충재(33)를 일체형으로 형성함과 동시에 상기 베이스 플레이트(10)의 측면과 상기 돌출벽(22) 사이에도 완충재를 충진하여 측면완충재(32)를 형성하는 것이 바람직하다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 상술한 완충재(31, 32, 33, 34)의 충진 후에도 완충재보호턱(7)이 상부완충재(31)와 동일한 높이로 형성되어 있기 때문에, 완충재보호턱(17)의 상면은 상부완충재(31) 내부에 함몰되지 않고 상부완충재(31)의 표면에 노출된다. 이렇게 함으로써, 상술한 바와 같이, 완충재보호턱(17)이 철도 레일의 단부끼리의 저면과 직접 접촉하면서 기온 변화에 따른 레일 이음매의 신축시, 레일 저면을 가이드하여 베이스 플레이트(10)의 상면 완충재(31)를 보호할 수 있게 되는 것이다.

도 5을 참조하면, 상술한 본원 발명의 구성에 의하여 철도 차량이 레일과 레일의 이음매(7) 위를 주행할 경우 발생되는 진동과 소음이 상기 상면완충재(31)→진동소음전달완충재(34)→하면완충재(33)로 전달되면서 완충재에 흡수되거나 침목에 확산되어 소멸하게 될 뿐만 아니라, 철도 레일의 이음매(7)에서 발생하는 충격을 이음매(7)의 직하부에 배치된 금속재의 레일지지판(12b)에 의하여 견디어 낼 수 있게 되고, 철도 레일이 이음매(7)에서 온도 변화에 따라 늘어나거나 줄어 들 때, 레일 선단 하부가 상면완충재(31)를 씹어 손상시키는 것을 방지할 수 있는 것이다

도 5에 도시된 바와 같이 레일지지판(12a, 12b, 12c) 하면에는 요홈(16)을 형성하고, 이 요홈(16)에도 완충재가 충진되게 하여 레일지지판(12a, 12b, 12c)의 충격을 넓은 면적에 분산시키는 것이 바람직하다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 철도 레일의 이음매에서 발생하는 진동과 소음을 베이스 플레이트의 상면완충재, 진동소음전달완충재 및 하면완충재에 의하여 흡수할 뿐만 아니라, 철도 레일과 레일 사이의 이음매에서 발생하는 충격을 견뎌내면서, 동시에 지상구간에 설치된 철도 레일 이음매의 신축에 따른 상면 완충재의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명을 첨부한 도면에 도시된 실시 예에 의하여 설명하였으나, 본 발명의 보호 범위를 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 사항 및 이에 균등한 모든 실시 예에 미친다고 해석하여야 한다.

Claims (1)

1. 레일 침목에 고정되는 플레이트 하우징의 내측에 형성된 공동에, 2개의 마주보는 클립걸이를 갖는 베이스 플레이트를 삽입하고, 상기 베이스 플레이트의 상면 및 하면에 완충재를 충진하여 진동 및 소음을 흡수하도록 한 철도 레일 이음매용 방진 체결장치에 있어서,

   상기 베이스 플레이트에 구비된 2개의 클립걸이의 하부를 레일지지판으로 연결하고, 상기 레일지지판에는 마주보는 클립걸이의 중심선으로부터 일정 거리 이격된 지점에 대칭적으로 진동소음전달구멍을 관통 형성하여 일체형으로 충진시킨 완충재;

   상기 레일지지판 중심부에 레일 이음매의 저면과 접촉하면서 기온 변화에 따른 레일의 신축시, 레일의 저면을 가이드하여 상기 베이스 플레이트의 상면 완충재가 파손되지 않도록 하는 완충재보호턱;

   이 형성된 것을 특징을 하는 철도 레일 이음매용 방진 체결장치.

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