KR100960093B1

KR100960093B1 - 강체전차선 브라켓 구조

Info

Publication number: KR100960093B1
Application number: KR1020090128015A
Authority: KR
Inventors: 강인권; 김연원
Original assignee: 주식회사 강이엠테크; 강인권; 김연원
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2010-05-31

Abstract

본 발명은 강체전차선 브라켓 구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 강체전차선을 지지하는 프레임부의 휨과 비틀림 강도 등의 내구성을 향상시킬 수 있게 함과 동시에, 강체전차선을 고정한 클램프부의 위치 조절시 변위 작업을 신속하게 간편하게 할 수 있도록 함으로써 작업성을 대폭 향상시키며, 고정부재의 포스트에 고정된 U볼트가 흘러내리더라도 브라켓 전체가 포스트로부터 이탈하지 않도록 하여 안전성을 향상시킬 수 있도록 할 목적으로, 강체전차선을 고정하기 위한 외팔보 형태의 강체전차선 브라켓 구조로서, 단면이 사각 형태인 포스트(11)를 포함하는 고정부(10); 상기 포스트에 고정된 축받이(22)에 수직 방향으로 관통한 축(24)과, 상기 축을 기점으로 회전 가능하게 축설된 스윙플레이트(26)를 포함하는 힌지부(20); 상기 스윙플레이트(26)에 일측 단부가 고정된 애자부(30); 상기 애자부의 타측 단부에 고정되고 내측에 하나의 장방홀 형태인 위치가변홀(42)이 형성되도록 일정거리 이격 설치된 한 쌍의 프레임(44)을 포함하는 프레임부(40); 상기 각 프레임(44)의 상부와 하부를 각각 감싸도록 접하여 고정된 한 쌍의 클램프(52)와, 상기 위치가변홀(42) 및 각 클램프(52)를 관통하고 하부에 행거(54)가 설치된 볼트(56)와, 상기 볼트(56)를 고정한 너트(58)를 포함하는 클램프부(50); 상기 행거(54)의 하부에 고정된 강체전차선부(60);로 이루어진 강체전차선 브라켓 구조가 제공된다.

Description

강체전차선 브라켓 구조{STRUCTURE OF RIGID-BAR BRACKET FOR ELECTRIC TRAIN}

본 발명은 전차선으로의 전력을 공급하기 위한 강체전차선을 견고하게 지지하도록 하는 강체전차선 브래킷 구조에 관한 것으로, 특히 강체전차선이 설치되는 주변여건에 따라 강체전차선과 결합되는 행거 고정용 클램프의 위치를 간편하고 신속하게 조절할 수 있도록 하여 작업성을 향상시킨 강체전차선 브라켓 구조에 관한 것이다.

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일반적으로, 전차선의 가선방식으로는 가공식(Over Head System), 제3 궤조식(Third Rail System)과, 강체식(Rigid System)으로 구분될 수 있다. 상기 가공식은 조가선을 이용하여 가선하는 방식으로 일반 지상구간에 적용되고 있으나, 전차선과 조가선 및 보조조가선을 함께 가선해야 하기 때문에 소요 가선고가 높아 터널 구간에 적용이 어려운 단점이 있다. 즉 가공식 전차선을 터널 구간에 적용하기 위해서는 터널 단면적이 대폭적으로 증가되어야 하기 때문에 건설비가 과다하게 소요되며, 또한 협소한 공간으로 인해 일상점검 및 유지보수가 용이하지 못함과 더불어 전차선의 마모시 전차선은 물론 조가선까지 함께 교체해야 하는 단점을 갖고 있다.

한편, 상기 제3 궤조식은 급전용 레일을 노면상 또는 측면에 설치하여 전력을 공급하는 방식으로, 터널과 같이 협소한 공간상에 설치될 수 있는 이점이 있으나, 급전용 레일이 지면에 배치되는 특성 상 감전이 위험이 높아 일부 특수한 구간에만 적용되고 있다.

상기 강체식은 전차선을 강체에 일체화시켜 브래킷와 같은 별도의 구조물을 이용해 설치하는 것으로, 조가선이 요구되지 않으므로 터널 등 조가선의 설치가 어려운 구간에 적용되고 있다.

그러나 상기 강체식은 가공식 전차선에 비해 유연성이 부족하므로, 그 설치에 있어 한도 이상의 오차가 발생될 경우, 차량의 판토그라프 또는 지지구조물에 무리한 하중이 반복적으로 가해져 파손이 발생될 우려가 있는 등의 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위해 본 출원인은 국내 등록특허 제 10-0739328호(특허문헌)와 같이 장간 애자로부터 연장되게 설치되며, 그의 길이방향으로 길게 절개된 형상을 갖는 다수개의 위치조절용 홀들이 구비되어 상기 강체전차선의 수평방향 변위를 조절할 수 있게 하는 앵글부재; 및 상기 앵글부재의 위치조절용 홀을 관통하는 나사봉과, 상기 앵글부재의 상하부에서 나사봉에 체결되어 나사봉을 고정하는 두개의 너트들과, 상기 나사봉의 하단부에 설치되어 강체전차선을 지지하는 클램프로 구성되어 상기 강체전차선의 수직방향 변위 및 회전변위를 조절할 수 있게 하는 행거클램프;를 구비하는 강체전차선 브래킷을 발명한 바 있으며, 도 7에서 특허문헌의 강체전차선 브라켓의 요부를 도시하였다.

그러나 도 7에 도시된 바와 같이 종래의 특허문헌은 다음과 같은 문제점을 내포한다.

첫째, 앵글부재(130)가 단일 요소로 이루어져 있어 지지하중에 대한 비틀림이나 휨이 발생하는 등 내구성이 취약하다.

둘째, 앵글부재(130)의 내구성을 저해하지 않도록 하기 위해 위치조절용 홀(131)을 연속적으로 설치하지 않고 부분적으로 다수 개(3개)를 설치함에 따라, 행거클램프(140)의 위치 조절량이 클 경우, 즉 어느 하나의 위치조절용 홀(131)에서 다른 위치조절용 홀(131)로 이동시킬 때 행거클램프(140)의 상부 너트를 볼트와 완전히 분해한 상태에서 나사봉을 앵글부재(130)에서 빼내어 이동시켜야 하고, 이후 다시 조립해야 하므로 작업이 복잡하고 시간이 많이 소요되는 등 작업성이 매우 좋지 않다.

셋째, 고정부재의 단면이 'H'형 강을 사용함에 따라 횡하중, 즉 전차선의 길이방향으로 가해지는 압력에 대한 비틀림응력에 대하여 취약한 구조로서 사각관 부재에 비하여 안전성이 현저히 저하될 뿐 아니라, U볼트의 고정력이 약해져서 흘러내릴 경우 브라켓 전체가 낙하하게 될 우려가 있다.

[특허문헌]

1.대한민국 등록특허 제 10-0739328호 등록특허공보

상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 강체전차선을 지지하는 프레임부의 휨과 비틀림 강도 등의 내구성을 향상시킬 수 있게 함과 동시에, 강체전차선을 고정한 클램프부의 위치 조절시 변위 작업을 신속하게 간편하게 할 수 있도록 함으로써 작업성을 대폭 향상시키며, 고정부재의 포스트가 횡하중의 대한 비틀림응력에 대해 충분히 견딜 수 있고 포스트에 고정된 U볼트가 흘러내리더라도 브라켓 전체가 포스트로부터 이탈하지 않도록 하여 안전성을 향상시킬 수 있는 강체전차선 브라켓 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 강체전차선을 고정하기 위한 외팔보 형태의 강체전차선 브라켓 구조로서, 단면이 사각 형태인 포스트(11)를 포함하는 고정부(10); 상기 포스트에 고정된 축받이(22)에 수직 방향으로 관통한 축(24)과, 상기 축을 기점으로 회전 가능하게 축설된 스윙플레이트(26)를 포함하는 힌지부(20); 상기 스윙플레이트(26)에 일측 단부가 고정된 애자부(30); 상기 애자부의 타측 단부에 고정되고 내측에 하나의 장방홀 형태인 위치가변홀(42)이 형성되도록 일정거리 이격 설치된 한 쌍의 프레임(44)을 포함하는 프레임부(40); 상기 각 프레임(44)의 상부와 하부를 각각 감싸도록 접하여 고정된 한 쌍의 클램프(52)와, 상기 위치가변홀(42) 및 각 클램프(52)를 관통하고 하부에 행거(54)가 설치된 볼트(56)와, 상기 볼트(56)를 고정한 너트(58)를 포함하는 클램프부(50); 상기 행거(54)의 하부에 고정된 강체전차선부(60);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 형태로서, 상기 축받이(22)의 고정은, 포스트(11)의 외면에 내접하는 한 쌍의 U볼트(12)가 축받이(22)의 상하부를 관통하여 너트로 고정되고, 포스트(11) 하단에는 U볼트의 낙하를 방지하기 위해 외측으로 돌출된 플랜지(14)가 구비된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 형태로서, 상기 한 쌍의 각 프레임 단면은 '⊃⊂' 형태로 하여 사이에 위치가변홀(42)이 형성되고, 각 프레임의 일측 단면은 제1고정플레이트(48)를 매개로 애자측 플레이트(32)와 접한 프레임측 플레이트(46)에 고정되며, 타측 단부는 제2고정플레이트(49)를 매개로 각 프레임이 상호 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 강체전차선을 지지하는 프레임부가 한 쌍의 프레임에 의해 지지되므로 휨과 비틀림 강도 등의 내구성이 향상된다.

둘째, 클램프부가 한 쌍의 프레임 사이에 형성된 하나의 위치기변홀 내에서 이동 가능하므로 위치 조절시 변위 작업을 신속하게 간편하게 할 수 있게 되어 작업성이 대폭 향상된다.

셋째, 고정부재의 포스트 단면이 사각 형태이므로 U볼트의 접지면적이 증가하여 고정력이 향상됨은 물론, 횡하중에 대한 비틀림응력이 작용하더라도 충분히 견질 수 있게 하며, 고정력 저하로 U볼트가 흘러내리더라도 플랜지에 의해서 브라 켓 전체가 포스트로부터 이탈하지 않으므로 내구성과 안전성이 향상된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이에 대하여 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 강체 전차선 브라켓 구조를 보인 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 강체 전차선 브라켓 구조를 보인 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이, 본 발명의 강체전차선 브라켓은 통상적으로 팬터그래프 식 전차 집전부와 접촉되는 전차선(64)과 상기 전차선(64)을 고정하는 강체(62)로 이루어진 강체전차선부(60)를 고정하기 위해 외팔보 형태의 형성된 것으로서, 터널의 벽 또는 지면에 가설된 포스트에 고정되는 고정부(10), 상기 고정부재에 연결된 힌지부(20), 상기 힌지부(20)에 연결된 애자부(30), 상기 애자부(30)의 길이 방향으로 설치되고 위치가변홀(42)이 형성된 프레임부(40), 상기 프레임부(40)에서 강체전차선부(60)를 고정함과 동시에 프레임부(40)의 길이 방향으로 변위 가능한 클램프부(50)로 이루어진다.

도 3은 본 발명에 따른 강체 전차선 브라켓 구조의 고정부(10) 및 힌지부(20)의 연결구조를 보인 부분사시도이고, 도 4는 도 1의 A-A선을 절개하여 도 3의 고정부(10) 및 힌지부(20)의 연결구조를 보인 부분단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하는 바와 같이, 상기 고정부(10)는 단면이 사각 형태인 포스트(11)를 포함하고, 상기 포스트(11)는 내부가 중공인 상태로 압출 성형된 것일 수 있다.

상기 포스트(11)의 상부 및 하부의 외면에 U볼트(12)가 설치되며, 상기 U볼트(12)는 너트(12')와 함께 힌지부(20)의 축받이(22)를 포스트(11) 외면에 고정한다.

상기 포스트(11)의 단면이 사각 형태인 경우 U볼트(12)와의 접촉면적이 증가할 뿐 아니라 횡하중, 즉 전차선의 길이방향으로 가해지는 압력에 대한 비틀림응력에 대해 안정적으로 지지하게 됨은 물론 포스트(11) 외면에 별도의 홈(U볼트(12)가 안착되도록 하기 위한 홈)을 설치할 필요가 없다. 따라서 포스트(11)의 제조시 공정이 단순화될 수 있고, 축받이(22)의 위치를 상하로 조절할 때, 미세한 위치 조절이 가능하다.

이때 상기 포스트(11)의 하단에는 외측 방향으로 돌출된 플랜지(14)를 형성하는 것이 바람직하며, 상기 플랜지(14)는 U볼트(12)의 고정력 저하로 포스트(11)에서 U볼트(12)가 흘러내릴 경우 U볼트(12)가 포스트(11)에서 이탈하지 낙하하는 것을 방지할 수 있어 안정성이 확보된다.

상기 힌지부(20)는 단면이 'ㄷ'자 형태로 되고 포스트(11)의 외면에 고정된 축받이(22)와, 상기 축받이(22)의 상하단을 관통하는 축(24)과, 상기 축(24)에 축설되어 축(24)을 기점으로 일정 각도 회전 가능하게 된 스윙플레이트(26)를 포함하여 구성된다.

물론, 상기 축(24)의 상하단에는 짜개핀(split pin)(도면부호 미표시)이 관통하여 축(24)이 축받이(22)에서 회동 가능한 상태로 고정시킬 수 있으며, 상기 스윙플레이트(26)는 상기 축받이(22) 내에서 축(24)으로 고정된다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 스윙플레이트(26)는 축(24)을 기점으로 일정 각도 회전 가능한 상태로 각도 변위가 이루어질 수 있다.

상기 애자부(30)는, 일측 단부가 상기 스윙플레이트(26)에 연결 고정되고 타측 단부에 애자측 플레이트(32)가 형성되어 프레임부(40)를 연결 고정한다.

도 5는 본 발명에 따른 강체 전차선 브라켓 구조의 프레임부(40), 클램프부(50) 및 강체전차선부(60)의 연결구조를 보인 부분사시도이고, 도 6은 도 2의 B-B선을 절개하여 도 5의 프레임부(40), 클램프부(50) 및 강체전차선부(60)의 연결구조를 보인 부분단면도이다.

도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하는 바와 같이, 상기 프레임부(40)는 상기 애자부(30)의 타측 단부에 고정되고 내측에 하나의 장방홀 형태인 위치가변홀(42)이 형성되도록 일정거리 이격 설치된 한 쌍의 프레임(44)을 포함하여 구성된다.

더욱 구체적으로 상기 한 쌍의 각 프레임(44) 단면은 도 6과 같이 '⊃⊂' 형태로 되고, 각 프레임(44)은 상호 일정 거리 이격되어 있기 때문에 그 사이에 위치가변홀(42)이 형성되며, 도 2 및 도 3과 같이 상기 위치가변홀(42)은 각 프레임(44)의 전 구간에 걸쳐 하나의 장방 홀 형태로 형성된다. 따라서 후술하여 구체화 될 상기 클램프부(50)는 위치가변홀(42)의 전구간에 걸쳐서 이동 가능하게 되는데, 이에 대한 작용은 후술하여 설명한다.

상기 한 쌍의 프레임(44)을 견고하게 고정하기 위해 각 프레임(44)의 일측 단면은 제1고정플레이트(48)를 매개로 프레임측 플레이트(46)에 고정되며, 타측 단부는 제2고정플레이트(49)를 매개로 각 프레임(44)이 상호 고정된다.

더욱 구체적으로, 도 5와 같이 프레임(44)의 일측 단부, 즉 애자측 단부에 애자측 플레이트(32)와 고정된 프레임측 플레이트(46)가 형성되고, 상기 각 프레임(44)의 상단면과 하단면에 각 프레임(44)을 가로질러 접하는 한 쌍의 제1고정플레이트(48)가 설치되며, 상기 프레임과(44)과 제1고정플레이트(48)는 볼트와 너트(미도시) 혹은 용접을 통해 고정된다.

또한, 상기 제1고정플레이트(48)는 프레임측 플레이트(46)와 고정되며, 이때 고정력 향상을 위해 상기 제1고정플레이트(48)의 외면에는 하나 혹은 도시된 바와 같이 2개의 리브(48')가 설치되어 프레임측 플레이트(46)와 견고하게 고정될 수 있다.

한편, 프레임(44)의 타측 단부는 제2고정플레이트(49)를 통해 서로 일정 간격이 유지되도록 고정되며, 이때 상기 제2고정플레이트(49)의 내면에는 상기 위치가변홀(42)의 이격 거리와 동일한 폭으로 돌출된 간격유지돌기(49')가 형성되어 각 프레임(44)과 제2고정플레이트(49) 조립시 위치가변홀(42)의 이격 거리를 용이하게 설정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 5 및 도 6과 같이, 상기 클램프부(50)는 상기 각 프레임(44)의 상부와 하부를 각각 감싸도록 접하여 고정된 한 쌍의 클램프(52)와, 상기 위치가변홀(42) 및 각 클램프(52)를 관통하고 하부에 행거(54)가 설치된 볼트(56)와, 상기 볼트(56)를 고정한 너트(58)를 포함하여 구성된다.

더욱 구체적으로 상기 각 클램프(52)는 각각 2개의 프레임(44) 상단 및 하단에 접함과 동시에 양측 단부가 프레임(44) 측으로 꺾여서 연장되어 각 프레임(44)에서 이탈하지 않고 안정적으로 고정된다.

상기 볼트(56)는 상기 강체전차선부(60)를 고정한 행거(54)에서 상측으로 연장되어 하측의 클램프(52), 위치가변홀(42), 상측 클램프(52)를 차례로 관통한 뒤 상측으로 돌출 형성되며, 상기 볼트(56)의 상측이 너트(58)와 나사결합된다.

상기 강체전차선부(60)는 이미 공지된 구성이므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이 구성된 강체전차선 브라켓의 클램프부 변위 작용은 다음과 같다.

상기 행거(54)의 위치를 조절할 필요가 있을 경우, 너트(58)를 풀어서 각 클램프(52)의 조임력을 해제시킨 다음, 클램프(52)를 소망하는 위치로 이동시킨 후, 다시 너트(58)를 조여서 클램프(52)를 프레임(44)에 조이면 간편하고 신속하게 위치가 변경되는 것으로, 이는 도 7을 참조하여 앞서 설명한 특허문헌의 위치조절 작용에 분명하게 차이가 있음을 알 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 강체전차선 브라켓 구조를 보인 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 강체전차선 브라켓 구조를 보인 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 강체전차선 브라켓 구조의 고정부 및 힌지부의 연결구조를 보인 부분사시도.

도 4는 도 1의 A-A선을 절개하여 도 3의 고정부 및 힌지부의 연결구조를 보인 부분단면도.

도 5는 본 발명에 따른 강체전차선 브라켓 구조의 프레임부, 클램프부 및 강체전차선부의 연결구조를 보인 부분사시도.

도 6은 도 2의 B-B선을 절개하여 도 5의 프레임부, 클램프부 및 강체전차선부의 연결구조를 보인 부분단면도.

도 7은 종래 기술에 따른 강체전차선 브라켓의 요부 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

10... 고정부 11... 포스트

12... U볼트 14... 플랜지

20... 힌지부 22... 축받이

24... 축 26... 스윙플레이트

30... 애자부 32... 애자측 플레이트

40... 프레임부 42... 위치가변홀

44... 프레임 46... 프레임측 플레이트

48... 제1고정플레이트 49... 제2고정플레이트

49'... 간격유지돌기

50... 클램프부 52... 클램프

54... 행거 56... 볼트

58... 너트

60... 강체전차선부 62... 강체

64... 전차선

70... 전차 집전부

Claims

강체전차선을 고정하기 위한 외팔보 형태의 강체전차선 브라켓 구조로서,

단면이 사각 형태인 포스트(11)를 포함하는 고정부(10);

상기 포스트에 고정된 축받이(22)에 수직 방향으로 관통한 축(24)과, 상기 축을 기점으로 회전 가능하게 축설된 스윙플레이트(26)를 포함하는 힌지부(20);

상기 스윙플레이트(26)에 일측 단부가 고정된 애자부(30);

상기 애자부의 타측 단부에 고정되고 내측에 하나의 장방홀 형태인 위치가변홀(42)이 형성되도록 일정거리 이격 설치된 한 쌍의 프레임(44)을 포함하는 프레임부(40);

상기 각 프레임(44)의 상부와 하부를 각각 감싸도록 접하여 고정된 한 쌍의 클램프(52)와, 상기 위치가변홀(42) 및 각 클램프(52)를 관통하고 하부에 행거(54)가 설치된 볼트(56)와, 상기 볼트(56)를 고정한 너트(58)를 포함하는 클램프부(50);

상기 행거(54)의 하부에 고정된 강체전차선부(60);로 이루어진 것을 특징으로 하는 강체전차선 브라켓 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 축받이(22)의 고정은, 포스트(11)의 외면에 내접하는 한 쌍의 U볼트(12)가 축받이(22)의 상하부를 관통하여 너트(12')로 고정되고, 포스트(11) 하단 에는 U볼트의 낙하를 방지하기 위해 외측으로 돌출된 플랜지(14)가 구비된 것을 특징으로 하는 강체전차선 브라켓 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 한 쌍의 각 프레임 단면은 '⊃⊂' 형태로 하여 사이에 위치가변홀(42)이 형성되고, 각 프레임의 일측 단면은 제1고정플레이트(48)를 매개로 애자측 플레이트(32)와 접한 프레임측 플레이트(46)에 고정되며, 타측 단부는 제2고정플레이트(49)를 매개로 각 프레임이 상호 고정되는 것을 특징으로 하는 강체전차선 브라켓 구조.
청구항 3에 있어서,

상기 제1고정플레이트(48)는 각 프레임의 상단 및 하단에 각각 접하여 고정되고, 제1고정플레이트(48)의 외면에 프레임측 플레이트(46)와 접한 적어도 하나의 리브(48')가 구비된 것을 특징으로 하는 강체전차선 브라켓 구조.
청구항 3에 있어서,

상기 제2고정플레이트(49)에 상기 각 프레임의 위치가변홀(42)의 간격을 유지시키기 위한 간격유지돌기(49')가 형성된 것을 특징으로 하는 강체전차선 브라켓 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 각 클램프(52)는 각각 2개의 프레임(44) 상단 및 하단에 접함과 동시에 상측 클램프의 양측 단부는 아래 방향으로 꺽여서 연장되고, 하측 클램프의 양측 단부는 위로 꺽여서 연장되어 각 프레임의 외면을 감싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 강체전차선 브라켓 구조.