KR101397781B1 - 매달리는 차량용 트랙 및 보우기 - Google Patents

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빔웨이즈 에이비
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    • B61B3/02Elevated railway systems with suspended vehicles with self-propelled vehicles

Abstract

본 발명은 직선, 전환, 굴곡, 및 스위치 트랙 부분들을 갖는 트랙(1, 101)을 포함한다. 또한, 본 발명은 트랙 아래에서 매달리는 차량 캐빈용 보우기(40)를 포함한다. 트랙의 트랙 부분들은 상부 레일(1)과 한 또는 두 개의 하부 레일(101, 201)들을 갖는다. 또한, 보우기(40)는 상부 가이드와 스위치 휠(151, 251, 154, 254)들의 전단 및 후단 세트들과 하부 가이드와 스위치 휠(152, 153, 252, 253, 156, 157, 256, 257)들의 하나의 세트를 갖는다. 또한 보우기(40)는 하나의 좌측 및/또는 하나의 우측 로드 베어링 휠(150, 250)과, 상부 레일의 아래 방향 구동 휠 러닝 면(15)과 맞추어지면서 상부로 접하는 하나의 구동 휠을 갖는다. 각각 한 쌍의 하부 가이드휠들은 좌측 및 우측 휠(152, 153, 252, 253)들로 구성되어서, 보우기(40)의 어떠한 부분들의 이동 없이 전환 부분들이 통과될 수 있다. 스위치 휠(154, 254, 156, 157, 256, 257)들은 가이드 휠들과 분리되어서, 이 스위치 휠들은 스위치에 도달하기 전에 원하는 여행 방향에 따라서 쉽게 위치할 수 있다.

Description

매달리는 차량용 트랙 및 보우기{TRACK AND BOGIE FOR SUSPENDED VEHICLES}
본 발명은 휠 기반의 매달리는 차량용 트랙 및 보우기(bogie)에 관한 것이다. 운송 시스템에서 트랙과 함께 적어도 두 개의 보우기를 갖는 차량들이 제공된다. 특히 본 발명은 PRT(personal rapid transit, 개별고속운송기관)로 자주 표시되는 대중 운송에 유용하다.
도시에서 사는 많은 증가하는 사람들을 운송하는 문제점들은 잘 알려져 있다. 지하철, 전차 및 버스의 형태인 대규모 운송수단을 갖는 대중 운송수단은 모두 사람들이 차량이 도착하기를 기다리며 여행하는 동안에 차량이 모든 정거장을 멈추어야 하는 문제점이 있다. 자동차는 개인적인 여행에 대한 유연성을 제공하지만 오염, 사고, 혼잡과 토지 이용에 대한 문제점이 있다. 그 결점 없이 자동차의 유연성을 제공하는 운송 시스템은 PRT로 널리 알려져 있다.
다양한 PRT 시스템이 이미 설명되었으며 특허 등록되었다. 이러한 시스템들은 휠들을 구동하는 회전 모터들 또는 선형 모터들을 갖는 것을 특징으로 한다. 휠 견인 기반 시스템들은 기후 조건에 따라서 견인력이 손실되는 문제가 있는 반면에, 선형 전기 모터들은 경제성과 효율성의 문제를 가지는데, 이는 선형 전기 모터들은 일반적으로 회전 전기 모터들보다는 더 비싸고 덜 효율적이기 때문이다. 기차와 같은 대형 차량 시스템에 있어서는 불확실한 견인은 긴 운전간격, 즉 차량간 시간에 의하여 보상될 수 있다. 이는 감소된 트랙 용량과 같이 작은 차량들을 갖는 시스템에서는 이 시스템의 경제성을 낮게 만든다.
PRT 시스템들의 차량들은 트랙에 의하여 지지되거나 또는 트랙 아래에서 매달리는 것으로 더 특징되어 질 수 있다. 매달리는 시스템의 주요 이점의 하나는 트랙을 운전하는 표면에서 눈, 물, 또는 먼지의 축적을 피할 수 있다는 것이다. 매달리는 시스템은 이를 단지 하나의 트랙을 개방하고, 아래로 향하도록 함으로써, 외부 입자가 트랙으로 들어오는 위험을 크게 감소시킬 수 있다.
대다수의 이전 PRT 시스템은 트랙 아래에 매달리는 캐빈을 갖도록 디자인되었다. 이러한 유형의 주요 문제점의 하나는 트랙 개방의 각 측면의 러닝 면(running surfaces)이 일정한 측면 거리를 유지하여야 한다는 것이다. 이는 구조적으로 복잡한데, 이는 트랙은 통상적으로 차량들이 통과하도록 하기 위하여 내부적으로 다소 높은 U-형상을 갖기 때문이다. 이 문제점은 차량이 캐빈에 작용하는 측면 힘의 대상이 된다는 사실에 의해 복합적이다. 이러한 측면 힘들은 비트는 모멘트(torsional moments)로 바뀌어서 트랙을 비틀어 열게하는데, 즉 트랙 개방의 폭을 증가시키게 한다. 이를 방지하기 위하여는 트랙은 단단하게 만들어야 하는데, 이는 그 무게, 단면적 크기 및 비용을 증가시킨다.
PRT 시스템을 구현하려면 스위치 지점에서 선택된 트랙에 각 차량을 개별적으로 스위치하는 것이 요구된다. 탑승 스위치 메카니즘을 갖는 많은 시스템들이 설계되었으며 특허를 획득하였다. 이러한 설계들은 트랙 내에서 부품들을 이동하지 않고 스위칭할 수 있도록 하는 이점을 갖는다. 이러한 유형의 스위치 메카니즘은, 특히 매달리는 차량 형상에서의 문제점은 차량 캐빈으로부터 상술한 비트는 모멘트가 스위칭할 때 항상 트랙으로 전달될 가능성을 갖는 것이다.
미국 특허 제3 830 163호는 PRT 시스템을 기술하고 있다. 상기 종래의 PRT 시스템의 차량은 분리 가이드와 스위치 휠을 갖지 않는데, 이는 스위칭 이동이 가이드/스위치 휠들이 비틀림 모멘트로부터의 압력 하에 수행되어야 하는 것을 의미하며, 휠과 트랙의 마모, 소음 및 과대한 에너지 소비를 발생시킨다. 이에 더하여 상기 시스템은 트랙의 상부명에 아래로 구동 휠 베어링을 가지며, 이러한 배치은 상술한 바와 같이 안전한 견인을 제공하지 않는다. 또한, 상기 개시된 스위치 메카니즘은 아래로 향하는 중앙 레일을 갖는데, 이는 구동 휠들이 위쪽으로 향하여 사용하지 못하도록 한다.
미국 특허 제 3 830 163호
본 발명은 직선, 변환, 곡선, 및 스위치 부분들을 갖는 운송 시스템 트랙을 포함한다. 본 발명은 상기 트랙 아래에 매달리는 차량 캐빈들용 보우기(bogie)들을 더 포함한다. 상기 트랙의 트랙 부분들은 제1 트랙부로 지칭되는 상부 레일과 제2 트랙부로 지칭되는 적어도 하나의 하부 레일들을 갖는다. 직선 및 곡선 트랙 부분들은 좌측 또는 우측에 하나의 하부 레일을 가지는데, 하부 레일은 트랙을 유지하는 캔틸레버의 포스트에 위치시키기 위하여 바람직하게는 측면의 적당한 위치에 만들어진다. 변환 부분들은 좌측 및 우측의 두 개의 하부 레일들을 갖는데, 반대 측면 하부 레일들을 갖는 두 개의 직선들 사이 또는 곡선 트랙 부분들이 사용된다. 스위치들은 통상적인 경로인 두 개의 하부 레일들과 각각 하나씩 스위치용으로 두 개의 다른 경로를 갖는다. 이에 더하여, 스위치 부분에서는, 이 하부 레일들은 특수하게 작용하는데, 상기 트랙에 의하여 가이드되는 보우기의 각각의 로드 베어링 휠들에는 맞물리는 것이 유지되는 반면에, 더 이상 보우기의 하부 가이드 휠들에는 맞물리지 않는다. 이러한 배치는 적당하게 보우기의 스위치 휠들을 위치시킴으로써 보우기가 스위치에서 좌측 또는 우측의 원하는 경로를 선택할 수 있게 하는데, 이는 아래에서 설명될 것이다.
바람직한 형상의 보우기는 상부 가이드와 스위치 휠들의 두 개의 세트와 하부 가이드와 스위치 휠들의 한 개의 세트를 갖는다. 보우기는 또한 한 개의 좌측 및 우측 베어링 휠과, 제1 트랙부의 아래로 향하는 러닝 면과 맞물리는 상부로 향하는 하나의 구동 휠을 갖는다. 하부 가이드 휠들의 각각의 세트는 좌측 및 우측 휠인 쌍으로 구성되어, 변환 부분은 보우기의 어떠한 부분들의 이동 없이 통과될 수 있다. 스위치 휠들은 가이드 휠들과 분리되어서 이들은 스위치에 도달하기 전에 쉽게 원하는 여행 방향에 따라 위치되어 질 수 있다.
본 발명의 하나는 첨부된 청구항 제1항에서 제시된 특징으로 하는 트랙이다.
본 발명의 또 다른 하나는 첨부된 독립 청구항 제8항에서 제시된 특징으로 하는 매달리는 보우기이다.
본 발명의 또 다른 하나는 청구항 제11항에 제시된 상기 매달리는 보우기에 기반하는 차량이다.
본 발명의 또 다른 하나는 청구항 제12항에 제시된 상기 트랙과 상기 매달리는 보우기를 포함하는 운송 시스템이다.
본 발명의 또 다른 양상들과 실시예들은 종속항들에서 제시되어 있다.
본 발명은 바람직하게는 회전 전기 모터를 사용하며, 구동 휠을 수용하도록 러닝 면을 위치시킴으로써 가장 신뢰할 수 있는 마찰이 가능하도록 하는데, 구동 휠은 아래로 향하는 개구부를 구비하면서 대부분이 에워싸여지는 제1 트랙부의 내부의 아래와 마주보게 된다. 구동 휠 러닝 면이 맞물리게 될 때 보우기의 구동 휠의 접촉력은 서보계(servo mechanism)를 사용하여 조정될 수 있다. 접촉력은 다른 구동/제동력 필요조건과 마찰계수를 제공하여 조정되도록 하여, 각각의 구동 휠에서 구름 저항(rolling resistance)을 최소화하는 동안에 발생할 수 있는 구동 휠들의 어떠한 심각한 미끄러짐을 방지할 수 있다.
트랙 시스템의 트랙을 따라서 가이드되는 차량은 여기에서 기술되는 두 개 이상의 보우기들에 의하여 매달리는 캐빈을 포함하며, 상기 보우기들은 선형으로, 차례대로 배치될 수 있으며, 차량의 두 개 이상의 보우기들은 서로 간에 결합된다.
본 발명에 의하여 달성되는 이점들은:
- 회전 전기 모터를 사용할 때에 발생할 수 있는 마찰 손실에 관한 단점을 최소화하여, 짧은 차량간 간격을 갖는 경우에 모든 기상 조건들에서 시스템을 안전하게 유지할 수 있다.
- 구름 저항으로 인한 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
- 트랙 내부로의 눈, 비, 또는 먼지가 축적되는 위험을 감소시킬 수 있다.
- 상술한 뒤틀림 모멘트에 대한 역 효과들을 제거하여, 다른 시스템과 비교하여 트랙 무게, 단면적 크기, 및 비용의 절감을 달성할 수 있다.
- 네트워크 또는 메쉬 형태의 트랙 설계를 할 수 있는데, 여기에서 탑승된 스위치 메카니즘을 사용하여 차량들은 각각의 스위치에서 경로들을 선택할 수 있으며, 이 스위치 메카니즘은 스위칭할 때마다 항상 차량 캐빈으로부터 트랙으로 비틀림 모멘트를 전달할 수 있다.
도 1은 직선 트랙 부분에서의 보우기의 단면도이다.
도 2는 중립 위치인 스위치를 갖는 직선 트랙 부분에서의 보우기의 사시도이다.
도 3은 스위치로부터 좌측 방향으로 달리기 위한 보우기 세트를 나타내는 스위치의 사시도이다.
도 4는 스위치로부터 우측 방향으로 달리기 위한 보우기 세트를 나타내는 스위치의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 것처럼 좌측 방향인, 스위치에서 보우기의 아래로부터 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 것처럼 우측 방향인, 스위치에서 보우기의 아래로부터 사시도이다.
도 7은 위로 향하는 구동 유닛을 나타내는 보우기의 측면도이다.
본 발명의 아래의 실시예에서는 첨부된 도면을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 제1 트랙부(1, first track member)인 상부 U-형상 트랙부와, 제2 트랙부(101, second track member)로 지칭되는 하부 트랙부로 구성되는 직선 트랙 부분에서의 바람직한 보우기(bogie)를 나타내며, 이 경우에는 여행 방향이 좌측으로 배치되어 있다. 상기 제1 및 제2 트랙부(1, 101)는 서로 간에 고정 연결되어 있는데, 예컨대 리브(ribs, 110, 도 2 참조)를 사용하며 바람직하게는 아래 방향의 개구부를 갖는 u-형상의 커버(미도시)로 둘러싸여져 있다,
상기 보우기(40)는 좌측 및 우측 로드 베어링 휠(150, 250)들을 보유하는 보우기 프레임(50)을 갖는다. 도시된 실시예에서는, 상기 좌측 로드 베어링 휠(150)은 좌측의 제2 트랙부(101)의 상부면(101a)에 접촉하며, 따라서 보우기로부터 아래로 향하는 힘을 트랙으로 전달한다. 상기 보우기(40)는 보우기 프레임(50)에 의하여 지지되는 상부 가이드 휠(151a, 151b, 251a, 251b)들이 구비된다. 상기 상부 가이드 휠(151a, 151b, 151c, 151d)들은 보우기가 상부 수준, 즉 제1 트랙부(1)의 수준에서 트랙과 정렬이 유지되도록 하는 것이다. 또한, 보우기(bogie)에 부착된 좌측 내부 가이드 휠(152)과 좌측 외부 가이드 휠(153)을 포함하는 한 세트의 좌측 하부 가이드 휠(152, 153)들은 보우기(bogie)를 하부 수준, 즉 제2 트랙부의 수준에서 트랙과 정렬을 유지하도록 한다. 이와 상응하게, 우측 내부 가이드 휠(252) 및 우측 외부 가이드 휠(253)을 포함하는 한 세트의 우측 하부 가이드 휠(252, 253)들은 우측 제2 트랙부(미도시)가 존재할 경우에 트랙 부분에서 한 세트의 좌측 하부 가이드 휠(152, 153)과 동일한 일을 수행한다. 이와는 달리, 상기 트랙은 트랙의 주요부를 따라서 우측 제2 트랙부를 구비할 수 있으며, 그 때 보우기(bogie)는 트랙의 주요부를 따라서 상기 우측 하부 가이드 휠(252, 253)들에 의하여 가이드되며, 좌측 제2 트랙부(101)가 존재하는 경우에 트랙 부분에서 상기 좌측 하부 가이드 휠(152, 153)들에 의하여 가이드 될 수 있다.
트랙에서 제1 트랙부(1)는 상부에 내부 방향으로 서로 마주보는 한 세트의 제1 휠 러닝 면(16, first wheel running surface)과 제2 휠 러닝 면(17, second wheel running surface)를 제공한다. 상기 휠 러닝 면(16, 17)들은 아래 방향으로 향하는 U-형상 빔(beam) 플랜지들의 내부 표면들이다. 상기 플랜지들을 연결하는 U-형상 빔(beam)의 망(web)은 보우기(bogie, 40)의 구동 휠을 수용하기 위한 아래로 향하는 구동 휠 러닝 면(15, downwards directed drive wheel running surface)를 갖는다.
트랙의 제2 트랙부(101)는 상부면(101a), 상기 제2 트랙부(101)의 측면에서 제1 외부방향면(101b)과, 상기 제2 트랙부(101)의 반대편 측면에서 제2 내부방향면(101c)을 포함하는 한 세트의 하부 휠 러닝 면들을 구비하며, 상기 하부 휠 러닝 면들은 상기 한 세트의 상부 휠 러닝 면들의 사이의 중앙선을 가르는 수직면에서 오프셋(offset)되어 있다. 상기 "중앙선"은 여기에서 상기 휠 러닝 면(16, 17)에서 동일 거리에 있는 제1 트랙부(1)의 휠 러닝 면(16, 17) 사이에 위치하는 트랙을 가로지르는 선을 의미한다. 여기에서는 이 사실을 단순히 제2 트랙부(101)는 상기 제1 트랙부(1)에 관하여 측면으로 오프셋(offset)되어 있다고 한다.
상기 제1 및 제2 트랙부(1, 101)들은 트랙을 따라서 일정한 거리 간격으로 리브(110, 도2에서 개략적으로 도시됨)에 의하여 서로 간에 고정되게 연결되어 있다. 상기 리브는 제1 트랙부 및 제2 트랙부가 트랙을 따라서 균일한 거리를 유지하도록 한다. 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 트랙부는 강철로 제조되며, 리브로 용접되거나 볼트 체결된다.
트랙을 따라서 달리는 차량은 적어도 두 개의 보우기(bogie, 40)들로부터 매달리는 캐빈을 가지며, 캐빈의 일부분 상에서 상기 보우기는 상기 제1 및 제2 트랙부(1, 101)를 갖는 트랙에 매달리게 된다.
한 세트의 좌측 하부 가이드 휠(152, 153)들은 상기 제1 트랙부(101)의 제1 외부방향면(101b)를 따라서 달리기 위하여 위치하는 상기 제1 하부 가이드 휠(153)과, 상기 제1 트랙부(101)의 제2 내부방향면(101c)을 따라서 달리기 위하여 위치하는 제2 하부 가이드 휠(152)을 포함한다.
한 세트의 우측 가이드 휠(252, 253)들은 상기 제2 트랙부(201)의 제1 측면(201b)를 따라서 달리기 위하여 위치하는 상기 제1 하부 가이드 휠(253)과, 상기 제2 트랙부(201)의 제2 측면(201c)을 따라서 달리기 위하여 위치하는 제2 하부 사이드 휠(252)를 포함한다.
한 세트의 상부 가이드 휠들은: 상기 제1 트랙부의 제1 가이드면(16)인 제1 내부면을 따라서 달리기 위하여 위치하는 제1 상부 가이드 휠(151a, 151b)들과, 상기 제1 트랙부의 제2 가이드면(17)인 제2 내부면을 따라서 달리기 위하여 위치하는 제2 상부 가이드 휠(251a, 251b)을 포함하며, 상술하였듯이 상기 제1 및 제2 가이드면(16, 17)들은 서로 마주보고 있다.
차량과 상기 차량을 위한 트랙을 포함하는 운송 시스템에서, 종종 트랙의 스위치 부분에서 차량을 다른 트랙 경로로 스위칭할 수 있는 것이 요구된다. 이하 스위치 부분에서 차량 보우기(40)를 스위칭하는 것을 설명할 것이다. 도 2에서, (보우기 이동 방향으로) 후단 스위칭 샤프트(51b)를 볼 수 있다. 이와 상응되는 전단 스위칭 샤프트(51a)는 도 7에서 볼 수 있다. 상기 샤프트(51b)는 상부 및 하부 베어링(55b, 56b, 도 1 참조)에 의하여 보우기 프레임(50)에 회전되게 연결되며, 상부 스위치 휠 홀더(52b)를 지지하는데, 상기 휠 홀더의 상부로는 좌측 상부 스위치 휠(154b) 및 우측 상부 스위치 휠(254b)이 장착되어 있다. 이와 상응하는 전단에서의 구성요소들이 도 7에 도시되어 있는데, 여기에서 샤프트(51a)는 상부 및 하부 베어링(55a, 56a)에 의하여 보우기 프레임(50)에 회전되게 연결되며, 보우기의 전단에서 전단 샤프트(51a)는 전단 상부 스위치 휠 홀더(52a)를 지지하는데, 상기 휠 홀더의 상부로는 좌측 상부 스위치 휠(154a) 및 우측 상부 스위치 휠(254a)이 장착되어 있다. 상기 전단 및 후단 스위칭 샤프트(51a, 51b)들은 상기 샤프트들을 회전함으로써 상부 스위치 휠들의 참여를 제어할 수 있다. 상기 샤프트(51a, 51b)들은 스위치 드라이브(미도시)에 의하여 회전하도록 하며, 두 샤프트들은 모두 스위치 플레이트(54)에 연결되며, 스위치 플레이트는 좌측 또는 우측으로 대개 아크 형상의 횡적 이동을 수행하여 스위칭을 수행한다. 배치의 결과로서, 전단 및 후단 샤프트(51a, 51b)들은 스위치 플레이트(54)의 이동에 대하여 반대 방향으로 회전한다. 상기 스위치 플레이트(54)에는 하부 스위치 휠 스윙거(155, 255)들이 결합되며, 이들은 스위치 샤프트(51a, 51b)를 통하여 하부 스위치 크랭크(53a, 53b)들과, 또한 상부 스위치 휠 홀더(52a, 52b)와 함께 동시에 회전한다. 따라서, 상부 스위치 휠(154a, 254a, 154b, 254b)들은 스위칭 샤프트(51a, 51b)들과 동시에 회전한다. 하부 스위치 휠 스윙거(155, 255)들 상에 각각 외부 하부 스위치 휠(156, 256)이 장착되는데 반하여, 내부 하부 스위치 휠(157, 257)들은 직접 보우기 프레임(50) 상에 장착된다. 상기 스위치 플레이트(54)는 세 개의 균등한 길이의 크랭크 기능(301, 302, 303)들에 부착되어 아크 운동을 실행할 수 있다. 스위치 크랭크(53b)는 크랭크(53b)에 힘을 가하는 스위치 플레이트의 슬롯 배치(304)에 있는 핀에 의하여 스위치 플레이트(54)에 연결되며, 스위치 샤프트(51b)를 통하여, 또한 상부 스위치 홀더(53b)에 연결되며, 상술한 세 개의 크랭크 기능(301, 302, 303, 도 7 참조)과는 반대방향으로 회전한다.
하부 스위치 휠들은 좌측 스윙거(155)에 부착된 좌측 외부 스위치 휠(156) 및 우측 스윙거(255)에 부착된 우측 외부 스위치 휠(256)을 포함하며, 상기 좌측 및 우측 스윙거들은 크랭크 기능(301, 303)들에 의하여 상기 스위치 플레이트(54)에 회전되게 부착되어 있으며, 프레임(50)에 회전되게 부착되어 있으며, 이에 의하여 스위치 플레이트(54)의 이동 하에서 우측 외부 스위치 휠(256)이 프레임(50)으로부터 밖으로 회전할 때 좌측 외부 스위치 휠(156)은 프레임(50)을 향하여 안쪽으로 회전하게 되며, 반대도 마찬가지이다.
도 3은 보우기(bogie)가 진입점(305)에서 스위치에 접근하며, 그 스위치 메카니즘은 좌측 스위치 출구(306)로 위치되어 있다. 보우기(40)가 하부 스위치 레일(102, 202)들의 시작점에 도착할 때, 좌측 하부 외부 스위치 휠(156)은 좌측 하부 스위치 레일(102)의 외측(좌측)으로 진행하는 반면에 우측 하부 외부 스위치 휠(256)은 우측 하부 스위치 레일(202)의 내부로 진행하려고 할 것이므로, 보우기(bogie)는 하부 수직 수준에서 좌측 스위치 출구(306)로 향하도록 한다. 동시에 상부 좌측 스위치 휠(154a, 154b)들은 제1 트랙부(1)의 아래로 연장된 좌측 플랜지(103)의 좌측으로 맞물리도록 하는 반면에 상부 우측 스위치 휠(254a, 254b)들은 아래로 연장된 우측 플랜지(203)의 내부로 진행하려고 할 것이므로, 보우기(bogie)는 상부 수직 수준에서 좌측 스위치 출구(306)로 향하도록 한다. 우측 하부 스위치 레일(201)은 위치 '204'에서 노치(notch)를 갖기 때문에, 하부 우측 가이드 및 스위치 휠(23, 256, 257)들은 좌측 스위치 출구(306)로 직선 길을 따르는데 방해가 되지 않는다. 상부 및 하부 스위치 휠들이 모두 함께 작동하여 보우기(bogie)를 좌측 스위치 출구(306)로 향하도록 한다는 사실은 보우기(40)가 스위치를 통과하는 동안에 보우기(bogie)에 작용하는 어떠한 뒤틀림 모멘트가 트랙에 전달될 수 있는 것을 확인하는 것인데, 즉 보우기(bogie)는 이러한 모멘트가 있다 하더라도 종축으로 회전하는 것을 허용하지 않는다. 사용된 입구와 출구에도 불구하고, 보우기(bogie)가 여기에서 설명된 방향으로 진행하는 것뿐만 아니라 위치 '306', 위치 '307'의 반대방향으로부터 스위치에 진입하여 위치 '305'로 진행하는 것도 사용 가능하다.
상기 하부 스위치 레일(102, 202)들은 하부 트랙부(101, 201)들 및 스위치 부분 내에서 일정한 간격들을 갖는 리브(11)들에 의하여 상기 상부 트랙부(1)과 견고하게 연결되어 있다(미도시).
도 4는 도 3과 매우 유사하지만, 이 도면에서는 보우기(bogie)는 그 스위치 메카니즘이 스위치의 우측 출구(307)로 가도록 위치하고 있다. 우측 하부 스위치 휠 스윙거(255)는 회전되어서 보우기(bogie)의 중앙에서 외부로 더 벗어나 위치하게 되며 우측 하부 외측 스위치 휠(256)은 우측 하부 스위치 레일(202)의 외측(우측)을 통과할 것이다. 우측 하부 스위치 레일(202)은 트랙의 종축에서 우측으로 곡선 휘어지게 형성되므로, 상기 보우기(bogie)는 하부 수직 수준에서 우측 출구(307)로 향하도록 트랙을 따르게 된다. 동시에 상부 스위치 휠 홀더(52a, 52b)는 상응하게 보우기의 중앙에서 우측으로 외부로 벗어나게 위치하게 되며, 상기 우측 상부 스위치 휠(254a, 254b)들은 제1 트랙부(1)의 하부로 연장된 우측 플랜지(203)의 외부를 통과하게 됨으로써, 보우기(40)가 상부 수직 수준에서 우측 스위치 출구(307)로 향하도록 하게 한다. 좌측 하부 레일(101)은 도면의 위치 '104'에서 노치를 가지기 때문에, 하부 좌측 가이드 및 스위치 휠(153, 156, 157)은 우측 스위치 출구(307)로 향하는 굴곡진 길을 따라가는 것에 방해받지 않는다.
도 5는 좌측 스위치 출구(306)로 향하는 보우기(40)를 나타낸다. 이 위치에서는 좌측 상부 스위치 휠(154a, 154b)들은 상부 트랙부(1)의 아래로 연장되는 좌측 플랜지(103)의 외부에 있으며, 좌측 상부 가이드 휠(151a, 151b)들과 함께 이 휠들은 보우기(bogie)를 상부 수준에서 좌측 스위치 출구(306)로 계속 향하도록 한다. 우측 상부 스위치 휠(254a, 254b)들은 트랙부(1)의 아래로 연장되는 우측 플랜지(203)의 내부에 있으며, 좌측 스위치 출구(306)로 향하는데 방해받지 않고 진행할 수 있다. 좌측 하부 외부 스위치 휠(156)은 좌측 하부 스위치 레일(102)의 외측에 있으며, 좌측 하부 내부 스위치 휠(157)과 함께 보우기(bogie)를 하부 수준에서 좌측 스위치 출구(306)로 계속 향하도록 한다. 이 종축 위치에서는, 상기 하부 가이드 휠(153, 253)들은 하부 트랙부(101, 201)와 분리되게 되며, 위치 '104' 및 '204'에서의 노치에 의하여 상기 하부 트랙부에 맞추어지지 않은 상태에서 좌측 스위치 출구(306)로 향하여 통과할 수 있다. 우측 하부 외부 스위치 휠(256)은 내부로 회전하며, 우측 하부 내부 스위치 휠(257)과 함께 위치 '204'의 노치를 통과하여 좌측 스위치 출구(306)로 향할 수 있다.
도 6은 우측 스위치 출구(307)로 향하는 보우기(40)를 나타낸다. 이 위치에서는 우측 상부 스위치 휠(254a, 254b)들은 도 4과 관련하여 상술하였듯이 회전하게 되어, 상부 트랙부(1)의 아래로 연장되는 우측 플랜지(203)의 외부로 달리며, 우측 상부 가이드 휠(251a, 251b)과 함께 이 휠들은 보우기(bogie)가 상부 수준에서 우측 스위치 출구(307)로 향하도록 한다. 좌측 상부 스위치 휠(154a, 154b)들은 상부 트랙부(1)의 아래로 연장되는 좌측 플랜지(103)의 내부를 통과하며, 우측 스위치 출구(307)로 향하는데 방해받지 않고 진행할 수 있다. 우측 하부 외부 스위칭 휠(256)은 상응하게 하부 우측 스위치 레일(202)의 외부에 있으며, 우측 하부 내부 스위치 휠(257)과 함께 보우기를 하부 수준에서 우측 스위치 출구(307)로 계속 향하도록 한다. 이 종축 위치에서는, 하부 가이드 휠(153, 253)들은 하부 트랙부(101, 201)와 분리되게 되며, 위치 '104' 및 '204'에서의 노치에 의하여 상기 하부 트랙부에 맞추어지지 않은 상태에서 우측 스위치 출구(307)로 향하여 통과할 수 있다. 좌측 하부 스위치 휠(156)은 좌측 스위치 휠 스윙거(155)에 의하여 우측으로 회전할 수 있으므로, 좌측 하부 내부스위치 휠(157)과 함께 위치 '104'의 노치를 통과하여 우측 스위치 출구(307)로 향할 수 있다.
도 7은 제1 트랙부(1)의 구동 휠 러닝 면(15, 도 1 참조)에 아래로 맞물리는 구동 휠(57)로 표시되는 소위 휠 모터를 사용한 바람직한 구동 메카니즘을 나타낸다. 상기 휠 모터의 주변은 마찰을 증가시키기 위하여 고무 코팅 또는 유사한 처리를 갖는다. 상기 휠 모터와 상기 구동 휠 러닝 면(15) 사이의 정상적인 힘은 여기에서 유압 실린더의 형태로 도시된 압력 구동기(59)를 사용하여 조정될 수 있는데, 그 기능은 일종의 기어 박스 및 크랭크 또는 방심(excenter) 기능을 갖는 전기 모터에 의하여 수행될 수 있다. 압력 구동기에 의한 힘은 여기에서는 레버 메카니즘으로 도시되는데, 구동 휠 압력기(58)에 의하여 휠 모터로 전달된다. 압력기(58)는 압력 구동기(59)가 이동할 때 제1 조인트(308)를 따라서 회전한다. 이 이동은 제2 조인트(309)에 의하여 휠 모터에 전달되며, 이로 인하여 (주로) 휠 코너의 고무 코팅의 압축을 변화시키며, 결과적으로 원하는 러닝 면(15)에 대한 구동 휠의 정상력(normal force)에 영향을 미치게 된다.
1: 제1 트랙부 15: 구동 휠 러닝 면
16: 제1 휠 러닝 면 17: 제2 휠 러닝 면
40: 보우기 50: 보우기 프레임
51a, 51b: 스위칭 샤프트 52a, 52b: 스위치 휠 홀더
53a, 53b: 크랭크 54: 스위치 플레이트
55a, 55b: 상부 베어링 56a, 56b: 하부 베어링
57: 구동 휠 58: 구동 휠 압력기
59: 압력 구동기 101, 201: 제2 트랙부
101a: 상부면 101b, 201b: 제1 측면
101c, 201c: 제2 측면 102, 202: 스위치 레일
103, 203: 플랜지 104, 204: 노치
110: 리브 150, 250: 로드 베어링 휠
151a, 151b, 251a, 251b: 상부 가이드 휠
152, 153, 252, 253: 하부 가이드 휠
154a, 154b, 254a, 254b: 상부 스위치 휠
155, 255: 스윙거
156, 157, 256, 257: 하부 스위치 휠
301, 302, 303: 크랭크 304: 슬롯
305: 진입 입구 306, 307: 스위치 출구

Claims (22)

  1. 운송 시스템에서의 매달리는 차량용 트랙에 있어서,
    상기 트랙은,
    트랙을 가로지르는 수직 중앙선을 향하여 내부 방향으로 서로를 마주 보는 제1 및 제2 휠 러닝 면(16, 17)을 포함하는 상부에 설치되는 상부 세트를 구비한 제1 트랙부(1); 및
    상기 제1 트랙부(1)의 상부 세트의 하부에 이격되어 설치되는 휠 러닝 면들을 포함하는 하부 세트를 구비한 제2 트랙부(101)를 가지며,
    상기 제2 트랙부(101)의 휠 러닝 면들은 상부면(101a), 제2 트랙부(101)의 일측면으로서 제1 외부방향면(101b), 및 제2 트랙부(101)의 다른 측면으로서 제2 내부방향면(101c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 매달리는 차량용 트랙.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 세트의 휠 러닝 면들은 상기 상부 세트의 제1 및 제2 휠 러닝 면(16, 17)들 사이의 수직 중앙선에서 측면으로 오프셋된 것을 특징으로 하는 매달리는 차량용 트랙.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 휠 러닝 면(16, 17)들은 아래로 향하는 U-형상 빔(beam)의 플랜지들의 내부 면들이며, 상기 플랜지들을 연결하는 상기 U-형상 빔의 망(web)은 상기 트랙을 따라서 이동하는 보우기(40)의 구동 휠(57)을 수용하기 위한 아래로 향하는 구동 휠 러닝 면(15)을 갖는 것을 특징으로 하는 매달리는 차량용 트랙.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 트랙부(1) 및 제2 트랙부(2)는 트랙을 따라서 일정 거리 간격으로 리브(110)들에 의하여 서로 간에 견고하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 매달리는 차량용 트랙.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트랙은 스위치 트랙 부분의 위치에서 좌측 또는 우측 출구(306, 307)들을 향하여 상기 스위치 트랙 부분을 따라서 운행하는 보우기(40)를 가이드하기 위한 좌측 스위치 레일(102) 또는 우측 스위치 레일(202)을 구비하며, 적어도 하나의 스위치 트랙 부분에서 상기 트랙은 좌측 제2 트랙부(101) 또는 우측 제2 트랙부(201)가 구비되는 것을 특징으로 하는 매달리는 차량용 트랙.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 트랙부(101, 201)는 스위치 트랙 부분의 위치에서 노치(104, 204)를 갖는 것을 특징으로 하는 매달리는 차량용 트랙.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 트랙부는 스위치 트랙 부분의 위치를 따라서 아래로 연장되는 플랜지(103, 203)를 갖는 것을 특징으로 하는 매달리는 차량용 트랙.
  8. 제1 트랙부(1) 및 제2 트랙부(101)를 갖는 트랙에 매달리는 보우기(40)에서, 상기 보우기(40)는:
    상기 제2 트랙부(101)의 상부면(101a)을 따라서 달리기 위하여 배치되는 적어도 하나의 로드 베어링 휠(150, 250);
    상기 제2 트랙부(101)의 제1 측면(101b)을 따라서 달리기 위하여 배치되는 제1 하부 가이드 휠(153)과, 상기 제2 트랙부(101)의 제2 측면(101c)을 따라서 달리기 위하여 배치되는 제2 하부 가이드 휠(152)을 포함하는 한 세트의 하부 가이드 휠;
    상기 제1 트랙부(1)의 제1 가이드면(16)을 따라서 달리기 위하여 배치되는 제1 상부 가이드 휠(151a, 151b)과, 상기 제1 트랙부(1)의 제2 가이드면(17)을 따라서 달리기 위하여 배치되는 제2 상부 가이드 휠(251a, 251b)을 포함하는 적어도 한 세트의 상부 가이드 휠을 포함하는 트랙에 매달리는 보우기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보우기(40)는 상기 제1 트랙부(1)의 아래로 연장되는 플랜지(103, 203)들에 맞물리게 배치되는 상부 스위칭 휠(154a, 254a, 154b, 254b)들과, 트랙의 스위치 부분에서 하부 스위치 레일(102, 202)들과 맞물리게 배치되는 하부 스위치 휠(156, 157, 256, 257)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 트랙에 매달리는 보우기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 보우기(40)는 상기 제1 트랙부(1)의 아래로 접하는 러닝 면(15)을 따라서 달리는 구동 휠을 구비하는 것을 특징으로 하는 트랙에 매달리는 보우기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 보우기는 상기 제1 트랙부(1)의 러닝 면(15)과 맞물리는 선형 모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 트랙에 매달리는 보우기.
  12. 청구항 제1항의 상기 트랙부(1, 101)를 따라서 달리기 위하여 만들어진 차량으로서,
    상기 차량은 청구항 제8항의 적어도 두 개의 보우기(40)에 매달리는 캐빈을 갖는 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 청구항 제12항의 적어도 하나의 차량을 포함하는 운송 시스템.
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