KR101588228B1 - 철도차량의 탈선 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량의 탈선 방지 장치에 관한 것으로, 가드레일의 마모 발생시 가드레일을 뒤집어 재사용할 수 있도록 함으로써 유지보수가 용이하도록 하고, 특수강으로 제작된 철도레일을 상기 가드레일로 사용할 수 있도록 하여 사용성이 향상되도록 하는 철도차량의 탈선 방지 장치를 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은, 본선레일의 하측에 결합되는 수평부와, 상기 본선레일의 측부에서 본선레일과 이격된 구조를 갖도록 상기 수평부의 일측단에서 상방향으로 연장되게 형성된 수직부를 포함하여 구성되며, 상기 본선레일을 따라 상호 이격된 구조로 설치되는 다수의 홀더; 상기 홀더의 수평부에 결합되고 본선레일의 하측을 가압해줌으로서 홀더가 본선레일에 고정될 수 있도록 하는 고정구; 상기 본선레일 상으로 이동하는 차륜 측면을 지지하여 차륜이 본선레일로부터 이탈하는 것을 방지하도록 상기 홀더의 수직부 상단에 설치되는 가드레일을 포함하되, 상기 가드레일은, 상기 홀더의 수직부에 결합되는 결합부와, 상기 차륜의 측면과 마주하도록 상기 결합부의 일측단부에 형성되고, 결합부의 높이 보다 큰 높이를 구비하며, 상단 모서리부와 하단 모서리부가 상기 결합부의 중심을 지나는 수평선을 중심으로 상호 대칭구조로 형성된 가이드부로 이루어진 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

철도차량의 탈선 방지 장치{Derailment prevention apparatus for railway vehicles}

본 발명은 철도차량의 탈선 방지 장치에 관한 것으로, 가드레일의 마모 발생시 가드레일을 뒤집어 재사용할 수 있도록 함으로써 유지보수가 용이하고, 이 가드레일을 기존의 철도레일로 구성할 수 있도록 하는 철도차량 탈선 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도 차량의 선로유지관리지침에 있어서, 반경 300m 미만의 곡선과, 구배변화와 곡선이 중복되는 개소 또는 연속 하구배 개소와 곡선이 중복되는 개소에는 탈선방지 가드레일을 부설해야 한다.

상기한 가드레일은 본선레일에 대하여, 간격을 두고 평행하게 설치되고, 탈선 차량 차륜을 규제하고 유도하는 것이다.

종래의 가드레일은 등록특허 10-0776203호 에서와 같이 본선레일과 별도로 설치되는 가드상판에 고정되도록 구성되거나, 또는 등록실용신안 20-0319313호 에서와 같이 본선레일에 연결되도록 설치되는 몸체에 고정되도록 설치되어 차량의 탈선을 방지해주게 된다.

이러한 종래의 가드레일은 'ㄱ' 형태로 구성되어 차륜이 본선레일에서 이탈되는 것을 방지해주게 되는데, 이러한 가드레일은 차량의 반복적인 운행으로 인한 차륜과의 마찰에 의해 쉽게 마모되어 일정기간 마다 교체해 주어야 한다.

이와 같이 종래에는 손상된 가드레일을 완전히 제거하고 새로운 가드레일로 교체해야 하기 때문에 가드레일을 교체하는 유지보수 비용이 증가되는 문제점이 있다.

한편 선로유지관리지침에서는 "가드레일은 특수한 경우를 제외하고는 본선레일과 동일한 레일을 사용하여야 한다." 라고 기재되어 있습니다.

이에 비하여 종래의 가드레일은 단순히 'ㄱ'자형 앵글을 이용하여 가드레일로 사용하고 있고, 재질 또한 일반강으로 이루어져 차륜과의 마찰에 의해 쉽게 마모되고 사행 형태로 운행되는 철도 차량의 차륜과 충돌에 의해 쉽게 변형되는 문제점이 있습니다.

등록특허 10-0776203 등록실용신안 20-0319313

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 가드레일의 마모 발생시 가드레일을 뒤집어 재사용할 수 있도록 함으로써 유지보수가 용이하도록 하고, 특수강으로 제작된 철도레일을 상기 가드레일로 사용할 수 있도록 하여 사용성이 향상되도록 하는 철도차량의 탈선 방지 장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 본선레일의 하측에 결합되는 수평부와, 상기 본선레일의 측부에서 본선레일과 이격된 구조를 갖도록 상기 수평부의 일측단에서 상방향으로 연장되게 형성된 수직부를 포함하여 구성되며, 상기 본선레일을 따라 상호 이격된 구조로 설치되는 다수의 홀더; 상기 홀더의 수평부에 결합되고 본선레일의 하측을 가압해줌으로서 홀더가 본선레일에 고정될 수 있도록 하는 고정구; 상기 본선레일 상으로 이동하는 차륜 측면을 지지하여 차륜이 본선레일로부터 이탈하는 것을 방지하도록 상기 홀더의 수직부 상단에 설치되는 가드레일을 포함하되, 상기 가드레일은, 상기 홀더의 수직부에 결합되는 결합부와, 상기 차륜의 측면과 마주하도록 상기 결합부의 일측단부에 형성되고, 결합부의 높이 보다 큰 높이를 구비하며, 상단 모서리부와 하단 모서리부가 상기 결합부의 중심을 지나는 수평선을 중심으로 상호 대칭구조로 형성된 가이드부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가드레일은, 플랜지와, 상기 플랜지의 중심에 직교되도록 형성되는 웨브와, 상기 웨브의 폭 보다 큰 폭을 갖도록 웨브의 끝단에 형성되는 헤드로 이루어진 철도레일로 구성하되, 상기 웨브를 결합부로 하고, 상기 헤드를 가이드부로 하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 홀더는, 상기 본선레일의 플랜지 하부로 설치되고 플랜지가 끼워질 수 있도록 일측단에 끼움홈이 형성되며 타측단에는 걸림턱이 형성되어 있는 수평부; 상기 수평부의 일측단에서 상방향으로 연장되게 형성되고 상기 가드레일이 볼트체결될 수 있도록 연장된 상단에서 하부방향을 향해 볼트홀이 형성되며 상기 볼트홀과 연통되도록 너트체결홀이 수평하게 형성되어 있는 수직부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본선레일의 플랜지와 홀더 및 고정구 사이에 개재되도록 설치되어 진동을 저감하고 절연시켜주는 패드를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가이드부의 상부 모서리부가 마모되면 가드레일을 교체할 필요 없이 가드레일을 뒤집어서 가이드부의 하부 모서리부를 통해 차륜을 가이드 할 수 있게 되어 유지보수가 용이하게 이루어지고 자재비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 상기 가드레일을 철도레일을 이용하여 사용함으로써 선로유지관리지침에 부합됨과 동시에 특수강으로 이루어진 철도레일에 의해 내마모성이 향상되어 차륜과의 마찰에 의해 쉽게 마모되지 않고 차륜을 안정적으로 가이드해 주는 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 의한 가드레일 장치를 나타낸 사시도,
도 2 는 본 발명에 의한 가드레일 장치를 나타낸 정면도,
도 3 은 본 발명에 의한 가드레일 장치에 패드를 더 설치한 상태를 나타낸 정면도,
도 4 는 본 발명에 의한 가드레일에 있어 가이드부의 상단 모서리부가 마모될 경우 가드레일을 뒤집어서 재설치한 상태를 나타낸 예시도,
도 5 는 본 발명에 의한 가드레일 장치를 본선레일에 설치한 상태를 나타낸 평면도.

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1 은 본 발명에 의한 가드레일 장치를 나타낸 사시도, 도 2 는 본 발명에 의한 가드레일 장치를 나타낸 정면도, 도 3 은 본 발명에 의한 가드레일 장치에 패드를 더 설치한 상태를 나타낸 정면도, 도 4 는 본 발명에 의한 가드레일에 있어 가이드부의 상단 모서리부가 마모될 경우 가드레일을 뒤집어서 재설치한 상태를 나타낸 예시도, 도 5 는 본 발명에 의한 가드레일 장치를 본선레일에 설치한 상태를 나타낸 평면도로서,

도면에서와 같이 본 발명의 탈선 방지 장치(10)는, 본선레일(1)의 하측으로 끼워지는 홀더(100)와, 상기 홀더(100)에 설치되고 본선레일(1)의 하부를 가압하여 홀더(100)가 본선레일(1)에 고정되도록 하는 고정구(200)와, 상기 본선레일(1)과 일정간격으로 이격되도록 상기 홀더(100)에 설치되고 본선레일(1) 상으로 이동하는 차륜(2)의 측면을 지지하여 차륜(2)이 본선레일(1)로부터 이탈하는 것을 방지하는 가드레일(300)을 포함하되, 상기 가드레일(300)은 홀더(100)에 결합되는 결합부(310)와, 상기 차륜(2)의 측면과 마주하도록 상기 결합부(310)의 일측단부에 형성되고 결합부(310)의 높이보다 큰 높이를 구비하여 상단 모서리부(321)와 하단 모서리부(322)가 상기 결합부(310)의 중심을 지나는 수평선을 중심으로 상호 대칭구조로 형성된 가이드부(320)로 구성된다.

상기 본선레일(1)은 통상의 철도차량 레일로서, 침목(3)상에 놓여져 고정되는 플랜지(F)와, 상기 플랜지(F)의 중심에서 수직하게 형성되는 웨브(W)와, 상기 웨브(W)의 폭 보다 큰 폭을 갖도록 형성되어 철도차량의 차륜(2)이 놓여지게 되는 헤드(H)를 포함하여 구성된다.

상기 홀더(100)는 침목(3)과 침목(3) 사이에 위치되도록 본선레일(1)에 직접 설치되는 것으로, 본선레일(1)의 플랜지(F) 하측으로 끼워지고 상기 고정구(200)가 설치되는 수평부(110)와, 상기 본선레일(1)과 이격된 구조를 갖도록 상기 수평부(110)의 일측단에서 상방향으로 연장되도록 형성되고 상기 가드레일(300)이 설치되는 수직부(120)를 포함하여 구성된다.

상기 수평부(110)는 웨브(W)를 중심으로 일측의 플랜지(F)가 끼워질 수 있도록 일측에 끼움홈(111)이 형성되고 타측에는 상기 고정구(200)의 유동방지를 위한 걸림턱(112)이 형성되어 있으며, 상기 고정구(200)가 볼트 체결될 수 있도록 볼트홀(113)이 형성된다.

상기 수직부(120)는 가드레일(300)이 볼트체결될 수 있도록 연장된 상단에서 하부방향을 향해 볼트홀(121)이 형성되며 상기 볼트홀(121)을 통해 설치되는 볼트(140)가 너트(141) 고정될 수 있도록 상기 볼트홀(121)과 연통되도록 수평하게 너트체결홀(122)이 형성되되, 상기 너트체결홀(122)은 본선레일(1)의 길이방향으로 형성되어 공구의 진입이 용이하고 이로 인해 유지보수 작업이 용이하게 이루어지게 된다.

한편 상기 고정구(200)는, 홀더(100)의 수평부(110)에 볼트(140)를 통해 체결되어 본선레일(1)의 웨브(W)를 중심으로 타측의 플랜지(F)를 가압하여 홀더(100)가 본선레일(1)에 고정될 수 있도록 하는 것이다.

이러한 고정구(200)는 볼트 체결을 위해 중심부에 볼트홀(220)이 형성되고 플랜지(F)를 가압할 수 있도록 일측에 가압턱(210)이 형성된다.

한편 상기 가드레일(300)은, 플랜지(F)와, 상기 플랜지(F)의 중심에 직교되도록 형성되는 웨브(W)와, 상기 웨브(W)의 폭 보다 큰 폭을 갖도록 웨브(W)의 끝단에 형성되는 헤드(H)로 이루어진 철도레일로 구성할 수 있으며, 이때 철도레일의 웨브(W)를 결합부(310)로 하고, 헤드(H)를 가이드부(320)로 구성할 수 있다.

이렇게 가드레일(300)을 철도레일로 구성함으로써 선로유지관리지침에 나타난 바와 같이 "가드레일은 특수한 경우를 제외하고 본선레일과 동일한 레일을 사용해야 한다." 의 지침에 부합되는 것이다.

또한 철도레일은 특수강으로 제작되기 때문에 본 발명과 같이 가드레일을 철도레일로 사용할 경우 철도차량의 차륜(2)에 의해 마찰되거나 충격이 가해질 경우 쉽게 마모되거나 변형되지 않아 유지보수 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한 본 발명의 도 4 에서와 같이 가드레일(300)은 가이드부(320)가 결합부(310)의 중심을 지나는 수평선을 중심으로 상호 대칭 구조로 형성되기 때문에 가이드부(320)의 상단 모서리(321)가 차륜(2)과 마찰되어 마모될 경우 가드레일(300)을 수직부(120)에서 분리하여 하단 모서리부(322)가 상부방향으로 향하도록 뒤집어 재결합함으로써 별도의 가드레일(300)을 설치하지 않고 하나의 가드레일(300)을 통해 2번 사용할 수 있게 되어 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

즉 가드레일(300)을 철도레일로 사용할 경우 철도레일의 헤드(H) 일측이 마모되면 철도레일을 회전시켜 헤드(H)의 타측이 차륜(2)과 마찰되도록 함으로써 철도레일을 교체하지 않고 재사용할 수 있게 되는 것이다.

한편 상기 가드레일(300)은 수직부(120)의 상부에 설치되기 때문에 본선레일(1)보다 작은 크기의 철도레일을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 통상 철도레일의 플랜지(F)가 헤드(H)보다 큰 폭을 갖도록 구성되어 있기 때문에 철도차량의 바닥면과 플랜지(F)가 간섭되는 우려가 있어 플랜지(F)는 헤드의 폭과 동일한 폭을 갖도록 절단하여 사용하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명은 도 3 에서와 같이 상기 본선레일(1)의 플랜지(F)와 홀더(100), 플랜지(F)와 고정구(200) 사이에 개재되도록 설치되어 철도차량 운행시의 진동을 저감시켜주고 절연이 이루어지도록 하는 패드(130)를 더 포함하여 구성된다.

한편 상기와 같이 구성되는 본 발명의 탈선 방지 장치(10)의 설치과정 및 작용 효과에 대해서 설명한다.

먼저 홀더(100)의 수평부(110)를 본선레일(1)의 하부방향으로 삽입하고 수평부(110)에 형성된 끼움홈(111)에 본선레일(1)의 일측 플랜지(F)가 끼워지도록 설치한다.

이후 볼트(140)와 너트(141)를 이용하여 홀더(100)의 수평부(110)에 고정구(200)를 설치하되, 이때 고정구(200)의 가압턱(210)이 본선레일(1)의 타측 플랜지의 상부면을 가압하도록 설치하여 본선레일(1)에 홀더(100)를 고정한다.

이때 상기 고정구(200)는 가압턱(210)을 통해 본선레일(1)의 플랜지(F)를 가압함과 동시에 수평부에 형성되는 걸림턱(112)에 걸려져 수평부(110)상에 견고하게 고정된다.

이와 같은 과정을 통해 본선레일(1) 상에 소정의 간격으로 다수의 홀더(100)를 설치한 후 상기 홀더(100)들의 수직부(120)에 결합되도록 가드레일(300)을 설치한다.

여기서 가드레일(300)은, 결합부(310)가 수직부(120)의 상부에 놓여져 볼트 (140)및 너트(141)를 통해 수직부(120) 상에 고정하되, 가이드부(320)가 차륜(2) 방향을 향하도록 설치하여 완료한다.

이와 같이 탈선 방지 장치(10)의 설치가 완료된 이후 본선레일(1)을 통해 철도차량의 운행하게 되면, 철도차량의 차륜(2)이 가이드부(320)의 상단 모서리부(321)와 마찰되어 상단 모서리부(321)가 마모된다.

이때 상단 모서리부(321)의 마모가 많이 진행되어 차륜(2)의 가이드 기능을 원활히 수행하지 못하게 되면, 가드레일(300)을 홀더(100)의 수직부(120) 상에서 분리한 후 가드레일(300)을 뒤집어서 가이드부(320)의 하단 모서리부(322)가 상부로 향하도록 함으로써 간편하게 유지 보수할 수 있게 된다.

한편 상기 가드레일(300)을 철도레일로 사용함으로써 특수강으로 제작된 철도레일에 의해 차륜(2)과의 마찰시 쉽게 마모되지 않고 충격에 견딜 수 있어 변형을 최소화하게 된다.

상기 철도레일을 가드레일(300)로 사용할 경우 철도레일의 헤드(H)가 차륜(2) 방향을 향하도록 눕혀서 조립하게 된다.

이때 상기 철도레일은 웨브에 볼트홀을 형성하여 수직부 상에 볼트체결이 이루어지도록 하고 헤드를 통해 차륜(2)을 가이드해 주게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 탈선 방지 장치는, 가드레일(300)의 가이드부(320)가 결합부(310)를 중심으로 상호 대칭 구조를 갖도록 구성됨으로, 가이드부(320)의 상부 모서리부(321)가 마모될 경우 가드레일(300)을 전체적으로 교체할 필요 없이 가드레일(300)을 뒤집어서 가이드부(320)의 하부 모서리부(322)를 통해 차륜(2)을 가이드할 수 있게 되어 유지보수가 용이하게 이루어지고 자재비용을 절감할 수 있게 된다.

또한 상기 가드레일(300)을 철도레일을 이용하여 사용함으로써 선로유지관리지침에 부합됨과 동시에 특수강으로 이루어진 철도레일에 의해 내마모성이 향상되어 차륜(2)과의 마찰에 의해 쉽게 마모되지 않고 차륜(2)을 안정적으로 가이드해 주게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

(1) : 본선레일 (2) : 차륜
(3) : 침목 (F) : 플랜지
(W) : 웨브 (H) : 헤드
(10) : 탈선 방지 장치 (100) : 홀더
(110) : 수평부 (111) : 끼움홈
(112) : 걸림턱 (113) : 볼트홀
(120) : 수직부 (121) : 볼트홀
(122) : 너트체결홀 (130) : 패드
(140) : 볼트 (141) : 너트
(200) : 고정구 (210) : 가압턱
(220) : 볼트홀 (300) : 가드레일
(310) : 결합부 (311) : 볼트홀
(320) : 가이드부 (321) : 상단 모서리부
(322) : 하단 모서리부

Claims (4)

1. 본선레일의 하측에 결합되는 수평부와, 상기 본선레일의 측부에서 본선레일과 이격된 구조를 갖도록 상기 수평부의 일측단에서 상방향으로 연장되게 형성된 수직부를 포함하여 구성되며, 상기 본선레일을 따라 상호 이격된 구조로 설치되는 다수의 홀더;
   상기 홀더의 수평부에 결합되고 본선레일의 하측을 가압해줌으로서 홀더가 본선레일에 고정될 수 있도록 하는 고정구;
   상기 본선레일 상으로 이동하는 차륜 측면을 지지하여 차륜이 본선레일로부터 이탈하는 것을 방지하도록 상기 홀더의 수직부 상단에 설치되는 가드레일을 포함하되,
   상기 가드레일은, 상기 홀더의 수직부에 결합되는 결합부와, 상기 차륜의 측면과 마주하도록 상기 결합부의 일측단부에 형성되고, 결합부의 높이 보다 큰 높이를 구비하며, 상단 모서리부와 하단 모서리부가 상기 결합부의 중심을 지나는 수평선을 중심으로 상호 대칭구조로 형성된 가이드부로 이루어지고,
   상기 가드레일은, 플랜지와, 상기 플랜지의 중심에 직교되도록 형성되는 웨브와, 상기 웨브의 폭 보다 큰 폭을 갖도록 웨브의 끝단에 형성되는 헤드로 이루어진 철도레일로 구성하되, 상기 웨브를 결합부로 하고, 상기 헤드를 가이드부로 하여 구성되며,
   상기 홀더는, 상기 본선레일의 플랜지 하부로 설치되고 플랜지가 끼워질 수 있도록 일측단에 끼움홈이 형성되며 타측단에는 걸림턱이 형성되어 있는 수평부와, 상기 수평부의 일측단에서 상방향으로 연장되게 형성되고 상기 가드레일이 볼트체결될 수 있도록 연장된 상단에서 하부방향을 향해 볼트홀이 형성되며 상기 볼트홀과 연통되도록 본선레일의 길이방향으로 수평하게 너트체결홀이 형성되어 있는 수직부로 구성되며,
   상기 본선레일의 플랜지와 홀더 및 고정구 사이에 개재되도록 설치되어 진동을 저감하고 절연시켜주는 패드를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량의 탈선 방지 장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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