KR100783259B1 - 부반력저항탄성재를 갖는 교좌장치 - Google Patents

Abstract

모노레일이나 일반 교량 또는 철도교에 적합하게 사용될 수 있는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치가 개시된다. 상기 부반력저항수단을 갖는 교좌장치는 상부부재 또는 하부부재에서 양 측면으로 돌출된 걸림부, 걸림부와 가압부 사이에 배치되어 상부부재와 하부부재 사이에 부반력이 작용할 때 걸림부와 가압부 사이를 탄성적으로 지지하는 부반력저항탄성재 및 걸림부와의 사이에 부반력저항탄성재를 두고 부반력저항탄성재를 걸림부를 향해 가압하는 가압부를 구비하고 그 양측은 걸림부가 설치되지 않은 하부부재 또는 상부부재 쪽으로 꺾여져 걸림부와 부반력저항탄성재의 삼면을 둘러싸면서 양단은 걸림부가 설치되지 않은 하부부재 또는 상부부재에 고정되어 양단이 고정되는 부재와 함께 걸림부의 4면을 폐쇄하는 걸림부구속부재를 포함하는 구성을 가지며, 큰 부반력에 저항할 수 있고, 수명이 길고, 교좌장치의 특성 조정이 가능하고, 모노레일에 적합한 새로운 형태의 교좌장치를 제공한다.

교좌장치, 브릿지, 베어링, 슈, 모노레일, 교량, 철도교

Description

부반력저항탄성재를 갖는 교좌장치 {Bridge bearing with elastic materials for resisting negative reactions}

본 발명은 교좌장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모노레일이나 일반 교량 또는 철도교의 교각 상에 설치되어 그 위에 탑재되는 모노레일 궤도나 교량 상판 또는 레일지지구조물 등을 지지하는 데 적합하게 사용될 수 있는 교좌장치로서 부반력저항수단을 갖는 교좌장치에 관한 것이다.

도시의 교통문제가 큰 사회적 문제로 대두되면서 이를 해결하기 위한 수단의 하나로 모노레일이 많이 언급되고 있다. 모노레일은 일본, 미국, 싱가포르 등의 나라에서 설치되어 시민의 교통수단으로 이용되고 있으며, 최근 들어 우리나라의 여러 지자체에서도 그 설치가 고려되고 있다.

일반적으로 모노레일은 교각 위에 모노레일차량이 타고서 이동할 수 있는 궤도를 설치한 것으로, 궤도는 교좌장치를 통해 교각 상에 설치된다. 이러한 모노레일에서 교좌장치를 통해 교각 상에 설치되는 궤도는 교축 직각방향으로는 모노레일 차량이 전복되는 것을 방지하기 위해 회전을 허용하지 않거나 회전을 미소량 허용하더라도 큰 힘으로 지지되어야 하고, 반면에 고정단이 아닌 일방향 가동단의 경우 교축방향으로는 열변형 등에 따른 신축을 허용하여야 하고 아울러 어느 정도 회전을 받아 줄 수 있어야 된다.

모노레일에 사용되는 종래의 교좌장치는 교각에 고정되는 하부구조와 궤도에 고정되는 상부구조 사이에 교축직각 방향으로 금속 핀을 설치하여 궤도가 교축직각 방향으로 회전되는 것을 방지하고 교축방향으로는 회전을 허용하도록 구성되어 있다.

이러한 종래의 모노레일용 교좌장치는 핀과 핀이 결합되는 부분에서 금속끼리 마찰이 있어나서 마모가 심하고 이에 따라 유지보수가 어렵고 교좌장치의 교체 주기가 짧다는 단점이 있다.

그리고 핀 방식을 이용하는 경우 원통형이기 때문에 PTFE와 같은 미끄럼부재의 사용이 어렵고, 윤활재를 사용하는 경우 시간이 지날수록 핀의 측면으로 배출되거나 쉽게 굳어져 제 기능을 발휘하지 못한다는 단점이 있다.

이에 따라 핀 방식이 아닌 것으로 부반력에 저항하는 기능을 갖는 교좌장치의 개발이 필요하다.

핀 방식이 아닌 것으로서, 부반력에 저항하는 기능을 갖는 교좌장치로는 상부부재 또는 하부부재의 측면 돌출부 표면에 탄성재를 개재하고 타측부재에 볼트로 고정되는 기역자 단면의 부재로 잡아주어 부반력을 잡아주는 것이 개발된 것이 있으나, 부반력이 아주 크게 작용하는 경우에 기역자 단면부재가 바깥쪽으로 벌어지거나 돌출부에 걸리는 부분의 안쪽 끝단이 위쪽으로 들려서 부반력을 잡아주는 데 문제가 생길 우려가 있다.

본 발명의 목적은 큰 부반력에 저항할 수 있는 교좌장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 모노레일의 궤도 설치에 적합하게 사용될 수 있는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 부반력저항수단을 가지면서 모노레일의 궤도설치에 적합하게 이용될 수 있는 새로운 형식의 교좌장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치는 교각 상에 설치하기 위한 하부부재, 상부구조물의 저면에 설치하기 위한 상부부재, 상기 하부부재와 상부부재 사이에 설치되어 상기 하부부재와 상기 상부부재를 간격을 두고 지지하고 상기 상부구조물의 하중을 지지하는 중간지지부 및 상기 하부부재와 상기 상부부재 간에 설치되고 상기 상부부재에 작용하는 부반력에 저항하기 위한 부반력저항수단을 갖는 교좌장치에 있어서, 상기 부반력저항수단은,

상기 상부부재 또는 하부부재에서 양 측면으로 돌출된 걸림부,

상기 걸림부와 하기 가압부 사이에 배치되어 상기 상부부재와 상기 하부부재 사이에 부반력이 작용할 때 상기 걸림부와 상기 가압부 사이를 탄성적으로 지지하는 부반력저항탄성재 및

상기 걸림부와의 사이에 상기 부반력저항탄성재를 두고 상기 부반력저항탄성 재를 상기 걸림부를 향해 가압하는 가압부를 구비하고 그 양측은 상기 걸림부가 설치되지 않은 하부부재 또는 상부부재 쪽으로 꺾여져 상기 걸림부와 상기 부반력저항탄성재의 삼면을 둘러싸면서 양단은 상기 걸림부가 설치되지 않은 하부부재 또는 상부부재에 고정되어 상기 양단이 고정되는 부재와 함께 상기 걸림부의 4면을 폐쇄하는 걸림부구속부재를 포함하는 구성을 가진다.

상기 걸림부구속부재는 상기 가압부, 상기 가압부에서 하방 또는 상방으로 꺾여진 꺾임부 및 상기 꺾임부에서 상기 가압부의 바깥쪽으로 꺾여져 상기 하부부재 또는 상부부재에 고정되는 고정부로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 고정부에는 구멍이 형성되고 상기 고정부는 상기 구멍을 통해 상기 하부부재 또는 상기 상부부재에 체결되는 볼트에 의해 고정되어 상기 볼트의 체결정도를 조정함으로써 상기 가압부가 상기 부반력저항탄성재를 가압하는 가압력을 조절할 수 있도록 된 것이 좋다.

상기 고정부는 상기 하부부재 또는 상기 상부부재에 용접에 의해 고정될 수 있다.

상기 중간지지부와 상기 상부부재의 사이 및 상기 가압부와 상기 부반력저항탄성재 사이에 피티에프이(PTFE)와 스테인리스스틸과 같이 상호간의 마찰계수가 작은 마찰저감재가 개재되어 있고, 상기 걸림부구속부재는 상기 걸림부의 일 수평방향으로의 이동을 허용하는 것일 수 있다.

경우에 따라, 상기 중간지지부는 탄성체일 수 있다.

상기 중간지지부는 통공이 형성된 탄성체, 상기 탄성체와 상기 상부부재 사 이 또는 상기 탄성체와 상기 하부부재 사이에 배치되고 상기 통공을 통해 타측부재를 향해 돌출되어 타측부재에 형성된 홈 또는 구멍에 결합되는 핀부재를 구비하여 상기 핀이 결합되는 타측부재에 대해 적어도 일 방향으로는 이동이 제한되는 중간부재를 구비하는 것일 수 있다.

상기 하부부재 또는 상기 상부부재에는 탄성체수용홈이 형성되고,

상기 중간지지부는 상기 탄성체수용홈에 수용되는 탄성체와 일단은 상기 탄성체수용홈에 삽입되어 상기 탄성체와 접촉되고 타단은 상기 탄성체수용홈이 형성되지 않은 상기 상부부재 또는 상기 하부부재에 고정되는 중간부재를 구비하여 구성된 것일 수 있다.

상기 하부부재 또는 상기 상부부재에는 탄성체수용홈이 형성되고,

상기 중간지지부는 상기 탄성체수용홈에 수용되는 탄성체, 일단은 상기 탄성체수용홈에 삽입되어 상기 탄성체와 접촉되고 타단은 상기 탄성체수용홈이 형성되지 않은 상기 상부부재 또는 상기 하부부재에 이동 가능케 접촉되고, 상기 중간부재와 상기 탄성체수용홈이 형성되지 않은 상기 상부부재 또는 상기 하부부재 사이에 PTFE와 스테인리스스틸판과 같은 미끄럼부재가 개재되어 있을 수 있다.

상기 하부부재와 상기 상부부재 중 일측에는 타측을 향해 중간부재수용홈이 형성되고 타측에는 중간부재수용홈을 향해 오목곡면 또는 볼록곡면이 형성되고,

상기 중간지지부는 일단은 상기 중간부재수용홈에 삽입되어 고정되고 타단은 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면에 결합되어 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면이 형성된 부재가 상기 걸림부가 돌출된 방향에 수직한 방향으로 좌우 회동하는 것 을 허용할 수 있도록 볼록곡면 또는 오목곡면으로 형성된 중간부재를 구비할 수 있다.

상기 하부부재와 상기 상부부재 중 일측에는 타측을 향해 오목곡면 또는 볼록곡면이 형성되고,

상기 중간지지부는 일단은 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면에 결합되어 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면이 형성된 부재가 상기 걸림부가 돌출된 방향에 수직한 방향으로 좌우 회동하는 것을 허용할 수 있도록 볼록곡면 또는 오목곡면으로 형성되고 타단은 평면부로 형성되어 평면부와 마주보는 부재에 대해 이동 가능케 설치된 중간부재를 구비하고,

상기 평면부와 상기 평면부와 마주보는 부재 사이에는 PTFE와 스테인리스 스틸판과 같은 미끄럼부재가 개재되어 있는 구성일 수 있다.

상기 중간부재의 볼록곡면 또는 오목곡면과 그의 마주보는 상부부재 또는 하부부재 사이에는 우븐 PTFE가 개재되어 있는 것일 수 있다.

상기 걸림부구속부재의 바깥 측면은 폐쇄부에 의해 막혀있고, 상기 폐쇄부의 내면은 상기 걸림부의 바깥 측면에 밀착되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치는 큰 부반력에 저항할 수 있어 모노레일의 궤도 설치에 적합하게 이용될 수 있고, 걸림부와 가압부 사이에 부반력에 저항하는 탄성재가 설치되어 있어 부반력을 분산하여주어 궤도를 부드럽게 그리고 큰 지지력으로 지지하여줄 수 있다.

본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치는 볼록곡면 또는 오목곡면을 가지는 중간부재를 채용하기 때문에 그 접촉면에 같은 형태의 곡면을 가지는 우븐(woven) PTFE를 사용할 수 있어 금속대 금속의 마찰을 피할 수 있어 마모가 적게 발생되고 수명이 길다.

본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치는 다양한 종류의 교좌장치에 그대로 적용할 수 있어 적용성이 뛰어나다.

또한 본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치는 탄성체를 가압하는 가압력 및 부반력을 잡아주기 위한 가압력을 조정할 수 있어 교좌장치의 특성조정이 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치의 일례를 나타낸 분리사시도이고, 도 2는 도 1 교좌장치의 조립상태의 사시도이고, 도 3은 도 2의 I-I에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치(100)는 하부부재(110)를 구비한다. 이 하부부재(110)는 모노레일 구조물의 교각 상에 설치되는 것으로, 일반적으로 교각에 설치된 기초볼트나 기초너트를 통해 고정된다. 이 경우 하부부재(110)에 기초볼트나 기초너트 체결에 필요한 구멍을 뚫거나 측면으로 돌출되게 고정용 플랜지 등이 더 형성될 수 있다. 교각 상에 금속재가 설치되어 있는 경우 하부부재(110)는 용접에 의해서 고정될 수 있다. 기타 하부부재(110)를 교각에 고정할 수 있는 것이라면 다른 고정방식이 이용될 수 있음은 물론이다. 이 하부부재(110)의 상면에는 탄성체수용홈(111)이 형성되어 있다. 이 탄성체수용홈(111)은 폴리우레탄 등으로 된 탄성체(120)가 수용되는 부분으로 사각형의 형상을 하고 있다. 이 탄성체수용홈(111)은 거기에 수용되는 탄성체(120)의 형상에 따라 원형 등으로 변경될 수 있음은 물론이다. 이 하부부재(110)에는 상면의 각 모서리 부근에 체결공(113)들이 형성되어 있다.

본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치(100)는 상부부재(130)를 구비한다. 이 상부부재(130)는 상부구조물의 저면에 설치되는 것으로, 용접, 볼트, 너트 등을 통해 모노레일의 궤도 등과 같은 상부구조물의 저면에 고정된다.

도시된 바와 같이 상부부재(130)에는 양 측면으로 각각 돌출된 걸림부(131)가 형성되어 있다. 이 걸림부(131)는 상부부재(130)의 상면보다 낮은 위치에서 측면으로 돌출되어 있다. 이 상부부재(130)의 저면에는 뒤에서 설명되는 중간부재(140)와의 상대적 수평이동을 허용할 수 있도록 중간부재(140)의 폭보다 넓은 중간부재수용홈(133)이 형성되어 있다. 중간부재(140)에 대해 교축방향으로의 이동거리에 제한을 둘 필요가 없는 경우 홈은 형성하지 않아도 된다.

본 발명에 따른 교좌장치(100)는 하부부재(110)와 상부부재(130) 사이에 설치되어 하부부재(110)와 상부부재(130)를 간격을 두고 지지하고 상부구조물의 하중을 지지하는 중간지지부(140a)를 구비한다. 이 중간지지부(140a)는 경우에 따라 탄성체(120)만으로 또는 중간부재(140)만으로 구성될 수 있다. 이와 관련하여서는 뒤 에서 더 자세히 설명한다. 탄성체(120)로는 폴리우레탄으로 된 것이 바람직하고 평면모양은 사각, 원형이 주로 사용될 수 있고, 경우에 따라 다각형 모양의 걸이 사용될 수 있다. 이 탄성체(120)는 저면이 넓고 상면으로 갈수록 면적이 좁아지도록 형성된 것이 바람직하다. 이 경우 탄성체(120)와 탄성체수용홈(111)의 측벽 사이에 빈공간이 형성될 수 있다. 이 경우 가압됨에 따라 수축되는 부분이 채워질 수 있고 탄성체(120)가 외부로 누출되지 않는다.

탄성체(120) 위에는 중간부재(140)가 설치된다. 이 중간부재(140)의 하단 일부는 탄성체수용홈(111)에 삽입되어 있다. 이에 따라 중간부재(140)는 하부부재(110)에 대해 수평방향으로의 이동이 제한된다. 물론, 중간부재(140)가 교축방향으로는 회전을 허용하기 위해서는 교축방향 쪽으로는 중간부재(140)의 길이가 탄성체수용홈(111)의 길이보다 조금 작게 형성하거나, 중간부재(140)의 하단부 위쪽의 크기를 줄이면 된다. 그리고 교축 직각방향으로는 회전을 허용하지 않도록 중간부재(140)의 폭이 탄성체수용홈(111)의 폭과 같도록 하면 된다. 경우에 따라 뒤에서 설명되는 걸림부구속부재(150)를 중간부재(140)의 양 측면에 밀착시켜 고정하여도 된다.

이 중간부재의 상단은 상부부재(130)에 형성된 중간부재수용홈(133)에 결합되어 있다. 이에 따라 상부부재(130)는 중간부재(140)에 대해 교축방향의 일 수평방향으로 이동할 수 있다. 이와 같은 교좌장치(100)는 모노레일 또는 교량의 일방향 가동단에 사용된다.

도시된 바와 같이 중간부재(140)의 상면에는 PTFE결합홈(141)이 형성되어 있 고, 여기에는 PTFE(143)가 결합되어 고정되어 있다. 그리고 이에 대응되는 상부부재(130)의 저면에는 스테인리스 스틸판(135)이 부착되어 있다. 이 PTFE(141)와 스테인리스 스틸판(135)은 중간부재(140)와 상부부재(130)간의 마찰력을 줄이기 위한 미끄럼부재들이다.

도시된 바와 같이 걸림부(131) 상면에는 부반력저항탄성재(160)가 배치되어 있다. 이 부반력저항탄성재(160)는 걸림부(131)와 뒤에서 설명되는 걸림부구속부재(150)의 가압부(151) 사이에 배치되어 상부부재(130)와 하부부재(110) 사이에 부반력이 작용할 때 걸림부(131)와 가압부(151) 사이를 탄성적으로 지지하는 부분이다.

부반력저항탄성재(160) 위에 상면에 PTFE(171)가 결합되는 홈이 형성된 보조부재(172)와 PTFE(171)가 각각 배치되어 있다. PTFE(171) 위에 도시된 것은 뒤에서 설명되는 걸림부구속부재(150)의 저면에 부착되는 스테인리스 스틸판(152)이다.

본 발명에 따른 교좌장치(100)는 걸림부구속부재(150)를 구비한다. 이 걸림부구속부재(150)는 부반력저항탄성재(160)를 통해 걸림부(131)를 가압하여 상부부재(130)에 작용하는 부반력에 잡아주는 부분으로, 걸림부(131)와의 사이에 부반력저항탄성재(160)를 두고 부반력저항탄성재(160)를 걸림부(131)를 향해 가압한다. 이 걸림부(131) 양측은 걸림부(131)가 설치되지 않은 하부부재(110) 쪽으로 꺾여져 걸림부(131)와 부반력저항탄성재(160)의 삼면을 둘러싸면서 양단은 걸림부(131)가 설치되지 않은 하부부재(110)에 고정된다. 이 걸림부구속부재(150)는 그 양단이 고정되는 하부부재(110)와 함께 걸림부(131)의 4면을 폐쇄하여 걸림부(131)를 견고하 게 잡아준다. 이 걸림부구속부재(150)는 상부부재(130)의 양 측면에 각각 밀착되게 설치할 수 있다.

위와 같은 걸림부구속부재(150)는 위에서 설명한 가압부(151)와 가압부(151)의 양단에서 하방으로 꺾여진 꺾임부(153) 및 꺾임부(153)에서 가압부(151)의 바깥쪽으로 꺾여져 하부부재(110)에 고정되는 고정부(155)로 이루어져 있다. 이 걸림부구속부재(150)는 단면모양이 모자형 단면모양을 하고 있다. 이 걸림부구속부재(150)의 꺾임부(153)와 고정부(155) 외면에는 삼각형의 보강재(157)가 형성되어 있다. 이러한 걸림부구속부재(150)는 주조 또는 용접으로 만들 수 있다.

이러한 걸림부고정부재(150)의 고정부(155)에는 구멍이 형성되어 있어야 볼트(158)로 하부부재(110)에 고정될 수 있다. 볼트(158)의 체결정도를 조정함으로써 가압부(151)가 부반력저항탄성재(160)를 가압하는 가압력을 조절할 수 있다.

물론, 가압력을 조정하지 않아도 되는 경우에, 고정부(155)는 하부부재(110)에 용접에 의해 고정될 수도 있다.

위의 설명에서, 걸림부(131), 부반력저항탄성재(160), 걸림부구속부재(150)는 부반력저항수단을 이룬다. 필요에 따라 PTFE(171) 및 스테인리스 스틸판(152)과 같은 미끄럼부재들이 부반력저항수단의 구성요소로 더 포함될 수 있다.

위와 같은 부반력저항수단을 갖는 교좌장치(100)는 조립된 상태에서 상부부재(130)는 하부부재(110)에 대해 일 방향으로는 수평이동이 허용된다. 모노레일에서는 이 때의 일 방향은 교축방향이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 교좌장치(100)는 걸림부구속부 재(150)가 걸림부(131)를 삼면을 둘러싸서 하부부재(110)에 잡아주므로 상부부재(130)에 큰 부반력이 작용하더라도 이를 잡아줄 수 있다.

그리고 도 1 내지 도 3의 교좌장치(100)는 조립된 상태에서 가압부(151)와 걸림부(131) 사이에 부반력저항탄성재(160)가 개재되기 때문에 소리가 나지 않고, 부반력을 완충하여주어 충격력을 분산하여주므로 큰 부반력에 견딜 수 있다.

아울러 볼트(158)의 조임 정도에 따라 탄성체(120)와 부반력저항탄성재(160)를 가압하는 힘을 조절할 수 있어 교좌장치(100)의 초기지지력이나 상부구조물의 지지특성을 설치되는 장소에 맞게 적절하게 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 교좌장치(100)는 두께 조정도 가능하다.

도 1 내지 도 3을 통해 설명한 교좌장치(100)는 그 상하를 바꾸어 뒤집어서 구성되거나 설치될 수 있음은 자명하다. 이 경우 하부부재는 상부부재가 되고 상부부재는 하부부재가 되며, 걸림부구속부재도 거꾸로 설치되게 된다. 여타의 다른 구성요소들도 마찬가지이다. 아울러 각 구성요소들의 상하 배치 및 상, 하면도 거꾸로 바뀌게 된다.

도 4는 도 1의 변형 예를 나타낸 분리사시도이고, 도 5는 도 4 교좌장치가 조립된 상태에서의 J-J에 따른 단면도이다.

도 4와 5에 나타낸 교좌장치(102)는 어느 방향으로도 수평방향으로는 이동을 허용하지 않는 고정단에 사용되는 것을 나타낸 것으로, 상부부재(130)의 저면에 중간부재 고정홈(133a)이 형성되어 있다. 이 중간부재 고정홈(133a)에 중간부재(140)의 상단이 삽입되어 고정된다. 경우에 따라 중간부재(140)는 상부부재(130)의 저면 에 일체로 형성되어도 된다. 이에 따라 도 4의 실시 예에서는 상부부재(130)와 중간부재(140) 사이에 PTFE나 스테인리스 스틸판이 필요치 않다. 또한 중간부재(140)의 하단부는 탄성체수용홈(111)에 삽입되어 있다. 이 경우에도 상부부재(130)는 하부부재(110)에 대해 교축방향으로는 회전이 허용되어야 하므로 중간부재(140)의 교축방향으로의 길이를 탄성체수용홈(111)의 길이보다 조금 작게 형성하거나 도 5에 나타낸 바와 같이 하단 상부의 길이를 작게 형성하여 중간부재(140)가 회전될 수 있도록 하여야 한다. 교축 직각방향으로는 회전을 허용하지 않도록 중간부재(140)와 탄성체수용홈(111)의 폭을 같게 형성하는 것이 바람직하고, 경우에 따라 걸림부구속부재(150)를 중간부재(140) 양 측면에 밀착시켜 설치함으로써 교축직각방향으로의 회전을 제한할 수 있다.

마찬가지로, 걸림부(131) 상에 부반력저항탄성재(160)는 앞 실시 예에서와 마찬가지로 구비하지만, 일 수평방향으로의 이동을 허용할 때 필요하던 PTFE와 스테인리스 스틸판은 필요치 않다.

나머지 사항은 도 1 내지 도 3을 통해 설명한 바와 같다.

도 4와 5에 나타낸 교좌장치(102) 역시 상하로 뒤집어져 그 위치를 바꾸어서 구성되거나 설치될 수 있다.

도 6은 도 1 교좌장치의 다른 변형 예를 나타낸 분리사시도이고, 도 7은 도 6 교좌장치의 조립상태를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 K-K에 따른 단면도이다.

도 6과 8에서 알 수 있는 바와 같이 하부부재(110)에는 탄성체수용홈 대신에 핀결합홈(111a)이 형성되어 있고, 이 핀결합홈(111a)에는 핀(115)이 설치되어 있다. 이 하부부재(110) 상에 핀(115)의 통과를 허용하는 통공(121)이 형성된 탄성체(120)가 설치되어 있다. 이 탄성체(120) 역시 폴리우레탄으로 된 것이 바람직하고, 측면이 내측으로 오목하게 형성된 것이 바람직하다. 이 탄성체(120)는 경우에 따라 원형이나 기타 다각형으로 형성될 수 있다.

탄성체(120) 상의 중간부재(140)의 저면에는 핀(115)의 상단이 삽입될 수 있는 홈(141)이 형성되어 있고, 양 측면 및 상면에는 PTFE(143)가 결합되어 있다. 이들 PTFE(143)와 마주보는 상부부재(130)의 양 측면과 저면에는 스테인리스 스틸판(135)이 부착되어 있다. 경우에 따라 핀(115)은 중간부재(140)에 설치되고, 하부부재(110)에 핀(115)을 구속하기 위한 홈을 형성하여도 된다.

걸림부구속부재(150)는 상부부재(130)가 교축직각방향으로 회동되는 것을 방지하기 위해 상부부재(130)의 양 측면에 밀착된 상태로 설치되는 것이 바람직하다.

도 6 내지 8에 나타낸 교좌장치(104)는 일방향 가동단에 설치되는 것으로, 하부부재(110)와 중간부재(140)는 핀(115)에 의해 서로 구속되어 서로 간에 수평방향 이동은 허용되지 않는다. 반면에 중간부재(140)와 상부부재(130) 서로 간에는 일 수평방향, 모노레일에 설치되는 경우의 예를 들면 교축직각방향의 수평방향으로는 걸림부구속부재(150)에 의해 그 이동이 제한되고 교축방향으로는 중간부재(140)의 폭과 중간부재(140)가 수용되는 홈의 폭의 차이만큼 수평방향으로의 이동이 허용된다.

이 도 6 내지 8에 나타낸 교좌장치 역시 상하를 바꾸어 구성되거나 뒤집힌 상태로 설치될 수 있다.

그리고 경우에 따라 도 6 내지 도 8에 나타낸 교좌장치(104)에서 중간부재(140)를 상부부재(130)에 일체화하고, 탄성체(120) 만을 중간지지부로 하여 본 발명에 따른 교좌장치를 구성할 수도 있다.

나머지 걸림부(131)와 관련된, 부반력저항탄성재(160), 보조부재(172), PTFE(171), 스테인리스 스틸판(152), 걸림부구속부재(150), 볼트(158) 등의 구성은 도 1내지 3을 통해 설명한 바와 같다.

나머지 사항은 도 1 내지 3을 통해 설명한 바와 같다.

도 9는 본 발명에 따른 교좌장치의 다른 예를 나타낸 분리 사시도이고, 도 10은 도 9의 교좌장치가 조립된 상태에서의 L-L에 따른 단면도이다.

도 9와 10에 나타낸 교좌장치(106)는 중간지지부를 탄성체 없이 구성한 것으로, 상부부재(130)의 저면에 오목곡면(137)이 형성되어 있고 하부부재(110)의 상면에는 중간부재수용홈(112)이 형성되어 있다.

중간부재(140)는 세워진 원통형부재 일부를 상하로 절단한 형상을 하는 것으로, 하단은 평면형태로 구성되고, 상단은 볼록곡면(145)으로 형성되어 있다. 이 중간부재(140)의 하단은 중간부재수용홈(112)에 삽입되어 고정되고 상단의 볼록곡면(145)은 상부부재(130)의 저면에 형성된 오목곡면(137)에 결합되어 상부부재(130)가 걸림부(131)가 돌출된 방향에 수직한 방향으로 즉, 교축방향으로 좌우 회동하는 것을 허용한다.

중간부재(140)의 볼록곡면(145)과 상부부재(130) 저면 사이에는 볼록곡 면(145)과 같은 형상의 우븐 PTFE(135a)가 개재되어 있다. 이 우븐 PTFE(135a)는 상부부재(130) 저면의 오목곡면(137) 또는 중간부재(140)의 볼록곡면(145)에 부착된다.

걸림부(131) 상에는 부반력저항탄성재(160)가 배치된 상태에서 걸림부구속부재(150)가 부반력저항탄성재(160)를 통해 걸림부(131)를 가압하도록 설치된다.

위에서 설명한 중간부재(140)의 상면에는 오목홈이 형성되고, 상부부재(130) 저면에 그에 대응되는 볼록곡면이 형성되어도 된다.

도 9와 10에 나타낸 바와 같은 교좌장치(106)는 기존에는 없던 새로운 형태의 교좌장치로서, 중간부재(140)의 형상에 의해 교축직각방향으로는 회전을 허용하지 않고, 교축방향으로는 회전을 허용한다.

나머지 사항은 도 4와 도 5를 통해 설명한 바와 같다.

도 9와 10에 나타낸 바와 같은 교좌장치(106) 역시 경우에 따라 상하를 바꾸어서 구성되거나 설치되어도 된다.

도 11은 도 9의 변형 예를 나타낸 분리사시도이고, 도 12는 도 11의 교좌장치가 조립된 상태에서의 M-M에 따른 단면도이다.

도 11과 12에 나타낸 교좌장치(108)는 하부부재(110)의 상면에 형성되는 홈(112)의 크기를 중간부재(140)의 교축방향의 길이보다 크게 형성하고 중간부재(140)의 저면과 홈(112)의 바닥면 사이에 PTFE(144)와 스테인리스 스틸판(114)을 설치하여 중간부재(140) 및 상부부재(130)가 하부부재(110)에 대해 교축방향으로 소정의 범위 내에서 이동될 수 있도록 한 것이다.

이렇게 하기 위해 걸림부(131)의 상면에도 부반력저항탄성재(160), 보조부재(172), PTFE(171)가 설치되고, 걸림부구속부재(150)의 가압부(151) 저면에는 스테인리스 스틸판(152)이 부착된다.

나머지 사항은 도 9와 10에서 설명한 바와 같다.

도 11과 12에 나타낸 교좌장치(108) 역시 상하를 바꾸어서 설치되거나 구성될 수 있다.

도 13과 도 14는 걸림부구속부재의 변형 예를 각각 나타낸 도면이다.

도 13에 나타낸 바와 같이 경우에 따라서는 걸림부구속부재(150a)의 바깥측면에 폐쇄부(154)를 설치하여 그 내면이 걸림부의 바깥 측면에 밀착되도록 하여 걸림부에 대한 측방향 구속력을 증가시킬 수 있다. 이 경우 이물질이 걸림부구속부재(150a) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 이점도 있다.

또 경우에 따라서는 도 14에 나타낸 바와 같이 걸림부구속부재(150b)는 육면체 부재에 홈(156)을 형성하고, 그 양단에 볼트체결을 위한 깊은 체결공(159)을 형성하여 구성할 수 있다.

이 경우 역시 걸림부구속부재(150b)의 바깥 측면은 도 13에서와 같이 막힌 상태로 구성될 수 있다.

이상 설명한 본 발명에 따른 부반력저항탄성재를 갖는 교좌장치는 큰 부반력이 작용하며, 교축직각방향으로는 이동 및 회전을 불허하고, 교축방향으로는 이동 및 회전을 허용하거나 고정된 상태로 회전을 허용하여야 하는 모노레일 구조물이나 교량 구조물의 교좌장치로 적합하게 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 부반력저항수단을 갖는 교좌장치의 일례를 나타낸 분리사시도,

도 2는 도 1 교좌장치의 조립상태의 사시도,

도 3은 도 2의 I-I에 따른 단면도,

도 4는 도 1의 변형 예를 나타낸 분리사시도,

도 5는 도 4 교좌장치가 조립된 상태에서의 J-J에 따른 단면도,

도 6은 도 1 교좌장치의 다른 변형 예를 나타낸 분리사시도,

도 7은 도 6 교좌장치의 조립상태를 나타낸 사시도,

도 8은 도 7의 K-K에 따른 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 교좌장치의 다른 예를 나타낸 분리 사시도,

도 10은 도 9의 교좌장치가 조립된 상태에서의 L-L에 따른 단면도,

도 11은 도 9의 변형 예를 나타낸 분리사시도,

도 12는 도 11의 교좌장치가 조립된 상태에서의 M-M에 따른 단면도,

도 13과 도 14는 걸림부구속부재의 변형 예를 각각 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100, 102, 104, 106, 108 : 부반력저항수단을 갖는 교좌장치

110 : 하부부재 120 : 탄성체

130 : 상부부재 131 : 걸림부

140a : 중간지지부 140 : 중간부재

150 : 걸림부구속부재 151 : 가압부

152 : 스테인리스 스틸판 153 : 꺾임부

155 : 고정부 157 : 보강재

158 : 볼트 160 : 부반력저항탄성재

171 : PTFE 172 : 보조부재

Claims (13)

1. 교각 상에 설치하기 위한 하부부재, 상부구조물의 저면에 설치하기 위한 상부부재, 상기 하부부재와 상부부재 사이에 설치되어 상기 하부부재와 상기 상부부재를 간격을 두고 지지하고 상기 상부구조물의 하중을 지지하는 중간지지부 및 상기 하부부재와 상기 상부부재 간에 설치되고 상기 상부부재에 작용하는 부반력에 저항하기 위한 부반력저항수단을 갖는 교좌장치에 있어서,

   상기 부반력저항수단은,

   상기 상부부재 또는 하부부재에서 양 측면으로 돌출된 걸림부;

   상기 걸림부와 하기 가압부 사이에 배치되어 상기 상부부재와 상기 하부부재 사이에 부반력이 작용할 때 상기 걸림부와 상기 가압부 사이를 탄성적으로 지지하는 부반력저항탄성재; 및

   상기 걸림부와의 사이에 상기 부반력저항탄성재를 두고 상기 부반력저항탄성재를 상기 걸림부를 향해 가압하는 가압부를 구비하고 그 양측은 상기 걸림부가 설치되지 않은 하부부재 또는 상부부재 쪽으로 꺾여져 상기 걸림부와 상기 부반력저항탄성재의 삼면을 둘러싸면서 양단은 상기 걸림부가 설치되지 않은 하부부재 또는 상부부재에 고정되어 상기 양단이 고정되는 부재와 함께 상기 걸림부의 4면을 폐쇄하는 걸림부구속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 걸림부구속부재는 상기 가압부, 상기 가압부에서 하방 또는 상방으로 꺾여진 꺾임부 및 상기 꺾임부에서 상기 가압부의 바깥쪽으로 꺾여져 상기 하부부재 또는 상부부재에 고정되는 고정부로 이루어진 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 고정부에는 구멍이 형성되고 상기 고정부는 상기 구멍을 통해 상기 하부부재 또는 상기 상부부재에 체결되는 볼트에 의해 고정되어 상기 볼트의 체결정도를 조정함으로써 상기 가압부가 상기 부반력저항탄성재를 가압하는 가압력을 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 고정부는 상기 하부부재 또는 상기 상부부재에 용접에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간지지부와 상기 상부부재 또는 상기 하부부재의 사이 및 상기 가압부와 상기 부반력저항탄성재 사이에 피티에프이(PTFE)와 스테인리스스틸과 같이 상호간의 마찰계수가 작은 마찰저감재가 개재되어 있고, 상기 걸림부구속부재는 상기 걸림부의 일 수평방향으로의 이동을 허용하도록 교축방향으로의 상기 가압부의 길이가 상기 걸림부의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 중간지지부는 탄성체인 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 중간지지부는 통공이 형성된 탄성체, 상기 탄성체와 상기 상부부재 사이 또는 상기 탄성체와 상기 하부부재 사이에 배치되고 상기 통공을 통해 타측부재를 향해 돌출되어 타측부재에 형성된 홈 또는 구멍에 결합되는 핀부재를 구비하여 상기 핀이 결합되는 타측부재에 대해 적어도 일방향으로는 이동이 제한되는 중간부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 하부부재 또는 상기 상부부재에는 탄성체수용홈이 형성되고,

   상기 중간지지부는 상기 탄성체수용홈에 수용되는 탄성체와 일단은 상기 탄성체수용홈에 삽입되어 상기 탄성체와 접촉되고 타단은 상기 탄성체수용홈이 형성되지 않은 상기 상부부재 또는 상기 하부부재에 고정되는 중간부재를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 하부부재 또는 상기 상부부재에는 탄성체수용홈이 형성되고,

   상기 중간지지부는 상기 탄성체수용홈에 수용되는 탄성체, 일단은 상기 탄성체수용홈에 삽입되어 상기 탄성체와 접촉되고 타단은 상기 탄성체수용홈이 형성되지 않은 상기 상부부재 또는 상기 하부부재에 이동 가능케 접촉되고, 상기 중간부재와 상기 탄성체수용홈이 형성되지 않은 상기 상부부재 또는 상기 하부부재 사이에 PTFE와 스테인리스스틸판과 같은 미끄럼부재가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 하부부재와 상기 상부부재 중 일측에는 타측을 향해 중간부재수용홈이 형성되고 타측에는 중간부재수용홈을 향해 오목곡면 또는 볼록곡면이 형성되고,

    상기 중간지지부는 일단은 상기 중간부재수용홈에 삽입되어 고정되고 타단은 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면에 결합되어 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면이 형성된 부재가 상기 걸림부가 돌출된 방향에 수직한 방향으로 회동하는 것을 허용할 수 있도록 볼록곡면 또는 오목곡면으로 형성된 중간부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 하부부재와 상기 상부부재 중 일측에는 타측을 향해 오목곡면 또는 볼록곡면이 형성되고,

    상기 중간지지부는 일단은 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면에 결합되어 상기 오목곡면 또는 상기 볼록곡면이 형성된 부재가 상기 걸림부가 돌출된 방향에 수 직한 방향으로 좌우 회동하는 것을 허용할 수 있도록 볼록곡면 또는 오목곡면으로 형성되고 타단은 평면부로 형성되어 평면부와 마주보는 부재에 대해 이동 가능케 설치된 중간부재를 구비하고,

    상기 평면부와 상기 평면부와 마주보는 부재 사이에는 PTFE와 스테인리스 스틸판과 같은 미끄럼부재가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 중간부재의 볼록곡면 또는 오목곡면과 그의 마주보는 상부부재 또는 하부부재 사이에는 우븐 PTFE가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 걸림부구속부재의 바깥 측면은 폐쇄부에 의해 막혀있고, 상기 폐쇄부의 내면은 상기 걸림부의 바깥 측면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 부반력저항수단을 갖는 교좌장치.

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