KR101621923B1 - 가이드 레일의 지지높이 조정이 가능한 자기부상열차용 궤도 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기부상열차의 주행을 위한 가이드 레일을 지지하되, 열차가 주행하는 방향(종방향)으로 연장되어 있는 지지빔에 의하여 가이드 레일을 전체적으로 안정적으로 지지하여 가이드 레일의 처짐 등을 최소화할 수 있으며, 더 나아가 가이드 레일의 높이를 정밀하게 조절할 수 있는 기능을 가지는 "가이드 레일 지지장치를 구비한 자기부상열차용 궤도 구조물"에 관한 것이다.

Description

가이드 레일의 지지높이 조정이 가능한 자기부상열차용 궤도 구조물{Track Structure for Magnetic Levitation Train Capable of Height Control of Guide Rail}

본 발명은 자기부상열차가 주행하는 궤도 구조물에 관한 것으로서, 구체적으로는 자기부상열차의 주행을 위한 가이드 레일을 지지하되, 열차가 주행하는 방향(종방향)으로 연장되어 있는 지지빔에 의하여 가이드 레일을 전체적으로 안정적으로 지지하여 가이드 레일의 처짐 등을 최소화할 수 있으며, 더 나아가 가이드 레일의 높이를 정밀하게 조절할 수 있는 기능을 가지는 "가이드 레일 지지장치를 구비한 자기부상열차용 궤도 구조물"에 관한 것이다.

자력을 이용하여 열차를 궤도 위에 부상시켜서 진행하게 하는 자기부상열차에는, 열차에 구비된 자력 장치를 비접촉 방식으로 지지하는 가이드 레일이 구비된다. 가이드 레일은 지면 또는 교량의 거더 상면으로부터 소정 높이를 가지고 띄워진 상태로 설치되는데, 이를 위하여 종래에는 열차주행방향(종방향)에 직교하는 방향(횡방향)으로 연장된 침목을 지면이나 교량의 거더 상면에 횡방향으로 배치하고 침목의 양단에 가이드 레일을 결합하여 설치하거나, 또는 지면이나 교량의 거더 상면에 개별적인 고정부재를 설치하고 고정부재의 상면에 가이드 레일을 결합 설치하였다. 도 1에는 종래 기술에 따라 거더(50)의 상면에 놓인 침목(51)의 횡방향 양단에 가이드 레일(200)을 설치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 이러한 횡방향의 침목(51)을 이용하여 가이드 레일(200)을 설치하는 종래 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-124615호를 통해서 공지되어 있다.

한편, 거더(50)의 상면에 개별적인 고정부재(52)가 설치되고, 고정부재(52) 위에 가이드 레일(200)이 설치되는 종래 기술의 구성이 도 2에 개략적인 사시도로서 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 가이드 레일(200) 설치 구성에 대한 개략적인 평면도가 도시되어 있다.

위에서 살펴본 종래 기술은 모두 종방향으로 단속적인 지점에서만 가이드 레일(200)을 지지하고 있다. 도 1에 도시된 종래 기술의 경우 침목(51)이 종방향으로 간격을 가지고 배치되어 있으므로, 결과적으로 침목(51)의 횡방향 양단부에 존재하게 되는 가이드 레일(200)의 지지점 역시 종방향으로 간격을 가지고 단속적으로 위치하게 된다. 도 2 및 도 3에 도시된 종래 기술에서도 고정부재(52)는 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있기 때문에 가이드 레일(200)은 종방향으로 일정 간격을 두고 존재하는 위치에서 지지되는 구성을 가진다. 종래 기술과 같이 가이드 레일(200)이 종방향으로 간격을 두고 단속적으로 띄엄띄엄 위치한 지지점에 의해 지지되는 경우, 지지점 사이에서의 가이드 레일(200)의 처짐을 최소화하기 위해서는 지지점 사이의 간격이 좁아야 한다. 즉, 침목(51)이나 고정부재(52)가 종방향으로 좁은 간격을 두고 촘촘하게 배치되어야 하는 것이다. 그런데 이렇게 침목(51)이나 고정부재(52)가 좁은 간격을 두고 배치되면, 그만큼 많은 수의 침목(51) 또는 고정부재(52)가 사용되어야 하며 그에 따라 여러 번의 설치작업이 필요하고 유지 관리가 필요한 위치 역시 증가하게 되어 시공비용과 유지관리비용이 커지게 되며, 그에 소요되는 시간 역시 증가되는 단점이 있다.

한편, 자기부상열차에 있어서는 가이드 레일(200)의 설치 높이에 대한 오차 허용 범위가 매우 작다. 즉, 가이드 레일(200)은 설계 높이에 맞추어서 매우 정밀하게 시공되어야 하는 것이다. 이를 위해서는 침목(51)과 고정부재(52)가 설계에 정확히 부합되는 높이를 가지도록 설치되어야 하고, 더 나아가 가이드 레일(200)도 침목(51)과 고정부재(52) 위에 정확한 위치에 그리고 정확한 높이로 설치되어야 하는데, 실제 현장에서는 이와 같은 정밀한 거치 작업을 수행하는 것이 매우 어렵다. 따라서 가이드 레일(200)이 지지점에서 지지부재에 거치된 상태에서 그 위치를 고정시키기 전에 가이드 레일(200)의 위치를 정밀하게 조정할 필요가 있다.

또한 열차의 주행이 반복되고 시간이 경과함에 따라 가이드 레일(200)에는 처짐이 발생하거나 또는 온도에 의한 변형이 발생할 수 있는데, 이 경우 가이드 레일(200)의 높이를 사후적으로 조정할 필요가 생기게 된다.

그러나 도 1 내지 도 3을 통해서 살펴본 종래 기술에서는 가이드 레일(200)의 높이 및 위치 조정을 위한 구성이 전혀 존재하지 않는 바, 필요할 때 가이드 레일(200)의 높이와 위치를 용이하고 신속하게, 그리고 매우 정밀하게 미세조정할 수 있는 구성의 개발이 매우 시급한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-124615호(2012. 11. 14. 공개).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계와 단점을 극복하고, 종래 기술에서는 달성할 수 없는 시급한 당면 과제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 자기부상열차의 가이드 레일을 지지함에 있어서, 가이드 레일의 처짐 등을 효과적으로 방지하면서도 지면이나 교량의 거더 상면에서의 지지점 간의 간격을 증가시킴으로써, 지지점 설치에 따른 작업을 간소화하고 유지관리 작업을 줄여서, 그에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가 본 발명은 필요할 때 가이드 레일의 높이와 위치를 용이하고 신속하게, 그리고 매우 정밀하게 미세 조정할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 자기부상열차가 주행할 수 있게 되는 자기부상열차용 궤도 구조물로서, 종방향으로 연장되어 있어 서로 나란하게 배치되며 각각 자기부상열차의 주행을 가이드 하는 가이드 레일; 및 가이드 레일에 결합되어 가이드 레일의 위치를 조정할 수 있는 상태로 가이드 레일이 설치면으로부터 높이를 가지고 위치하도록 가이드 레일을 지지하는 가이드 레일 지지장치를 포함하되, 상기 가이드 레일 지지장치는, 종방향으로 연장되어 있어 서로 나란하게 배치되며 각각 가이드 레일의 하부에 결합되어 가이드 레일을 지지하고 하면에는 상부 경사부재가 구비되어 있는 한 쌍의 지지빔과; 횡방향으로 간격을 두고 한 쌍을 이루며 종방향으로도 간격을 두고 설치면에 고정 배치되는 복수개의 하부 경사부재와; 한 쌍의 지지빔 사이에 횡방향으로 배치되어 양단이 각각 지지빔에 결합되어 있는 신축가능한 신축부재를 포함하여 구성되는데; 각각의 하부 경사부재 상면은 내측 하향경사를 가지고 있고; 상부 경사부재는 하부 경사부재의 경사진 상면과 접하게 되는 경사진 하면을 가지고 있으며 하부 경사부재의 배치위치에 각각 대응되도록 지지빔에 설치되어 있는 구성을 가지며; 상부 경사부재의 경사진 하면이 하부 경사부재의 경사진 상면에 접하면서 지지빔이 하부 경사부재 위에 놓여서 지지되며; 신축부재가 신축하여 상부 경사부재가 하부 경사부재에 접한 상태로 경사진 면을 따라 승하강함으로써, 가이드 레일의 위치가 조정되는 것을 특징으로 하는 자기부상열차용 궤도 구조물이 제공된다.

또한 상기한 본 발명에 따른 자기부상열차용 궤도 구조물에서, 신축부재는, 횡방향으로 연속하여 배치된 2개의 회전봉과, 그 사이에 위치하는 회전조정부재를 포함한 구성을 가질 수 있고, 2개의 회전봉 각각의 일단은 회전조정부재에 나사결합되고, 2개의 회전봉 각각의 타단은 지지빔에 결합되는데, 회전조정부재를 일방향으로 회전시키면 2개의 회전봉 각각이 내측 방향으로 당겨져서 신축부재가 수축하고, 반대로 회전조정부재를 타방향으로 회전시키면 2개의 회전봉 각각이 외측 방향으로 밀려가서 신축부재가 신장하게 되는 구성을 가질 수 있다. 이 경우, 더 나아가, 신축부재는 복수개가 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있고; 종방향으로 길게 연장된 일괄조정부재가 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수개의 신축부재 각각에 구비된 회전조정부재에 결합되어 있으며; 회전조정부재는 일괄조정부재의 회전 방향을 회전봉의 횡방향 신축으로 변환시키게 구성되어; 일괄조정부재의 회전에 의해 복수개의 신축부재가 동시에 신축하게 되는 구성을 가질 수도 있다.

본 발명에서는 종방향으로 연장되어 있는 지지빔에 의해 가이드 레일이 지지되어 가이드 레일의 휨강성이 증가되므로, 가이드 레일을 종방향으로 단속적으로 지지하게 되는 지지점 간의 간격을 종래 기술보다 더 크게 증가시킬 수 있게 되고, 그만큼 동일한 길이 내에서 지지점의 개수를 종래 기술보다 크게 감소시킬 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 의하면 지지점의 설치 및 유지관리를 위한 비용과 시간을 종래 기술보다 크게 줄일 수 있게 되어, 경제성 등이 향상되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명의 자기부상열차용 궤도 구조물이 거더에 설치되는 경우, 지지빔의 존재로 인하여 거더의 휨강성도 증가시키게 되는 장점을 가지게 된다.

본 발명에서는 가이드 레일과 지지빔을 하부 경사부재에 지지되도록 거치한 후에, 신축부재의 신축을 조정함으로써 가이드 레일과 지지빔의 높이를 미세한 범위 내에서 조정할 수 있게 되며, 따라서 자기부상열차의 시공에서 요구하는 작은 허용오차 범위 내에서 정밀하게 가이드 레일과 지지빔을 설치 시공할 수 있게 되는 장점이 있다.

특히, 본 발명에서는 신축부재의 신축 조정에 의해, 횡방향 양쪽에 각각 위치하는 한 쌍의 가이드 레일과 지지빔에 대해 동시에 그 높이를 조절하게 되므로, 가이드 레일과 지지빔의 위치 조정 작업이 매우 용이하게 그리고 신속하게 이루어지게 되는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따라 거더의 상면에 놓인 침목의 횡방향 양단에 가이드 레일을 설치한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따라 거더의 상면에 개별적인 고정부재가 설치되고 고정부재 위에 가이드 레일이 설치되어 있는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 종래의 가이드 레일 설치 구성에 대한 개략적인 평면도이다.
도 4는 가이드 레일 지지장치에 의해 가이드 레일이 거더에 설치되어 있는 구성을 가지는 본 발명에 따른 자기부상열차용 궤도 구조물의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4의 원 A부분에 대한 개략적인 확대 사시도이다.
도 6 및 도 7은 각각 도 5의 구성을 바라보는 방향을 달리하여 분해도의 형태로 보여주는 개략적인 분해 사시도이다.
도 8은 도 4의 원 B 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 9는 도 6의 원 D 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 10은 도 5의 선 C-C에 따른 개략적인 종방향 단면도이다.
도 11은 가이드 레일 지지장치의 각 구성부재들이 분해된 상태로 도시한 도 10에 대응되는 종방향 단면도이다.
도 12는 도 10의 원 E 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 13은 신축부재의 신장에 의해 가이드 레일의 높이를 상승시킨 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 종방향 단면도이다.
도 14는 도 13의 원 F 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 15는 신축부재의 수축에 의해 가이드 레일의 높이를 낮춘 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 종방향 단면도이다.
도 16은 도 15의 원 G 부분에 대한 개략적인 확대도이다.
도 17은 복수개의 신축부재가 동시에 신축되도록 구성된 본 발명의 또다른 실시예를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 확대 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 4에는 높이 조정이 가능한 가이드 레일 지지장치에 의해 가이드 레일이 거더에 설치되어 있는 구성을 가지는 본 발명에 따른 자기부상열차용 궤도 구조물의 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 원 A부분에 대한 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있다. 도 6 및 도 7에는 도 5의 구성에 대한 개략적인 분해 사시도가 바라보는 방향을 달리하여 각각 도시되어 있다. 도 8에는 도 4의 원 B 부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있으며, 도 9에는 도 6의 원 D 부분에 대한 개략적인 확대도가 도시되어 있다.

본 발명의 궤도 구조물에 설치되는 가이드 레일 지지장치에는, 종방향으로 연장되어 있으며 가이드 레일(200)의 하부에 결합되어 가이드 레일(200)을 지지하는 지지빔(1)이 구비되어 있으며, 더 나아가 종방향으로 간격을 두고 복수개로 배치되어 지지빔(1)이 설치면으로부터 높이를 가지고 위치하도록 지지빔(1)을 지지하되 지지빔(1)과 가이드 레일(200)의 높이에 대한 미세 조정이 가능한 구성이 더 구비되어 있다.

지지빔(supporting beam)(1)은 종방향으로 연장된 빔으로 이루어진 부재로서, 그 상부에는 가이드 레일(200)이 결합되어 있다. 즉, 지지빔(1)은 가이드 레일(200)의 하부에 일체 결합되어 가이드 레일(200)을 지지하게 되는 것이다. 가이드 레일(200)은 종방향으로 연장된 것 2개가 횡방향으로 간격을 두고 나란하게 배치되므로, 이를 지지하는 지지빔(1) 역시 2개가 한 쌍을 이루어서 횡방향으로 간격을 두고 서로 평행하게 종방향으로 길게 배치된다.

앞서 살펴본 것처럼 종래 기술에서 종방향으로 단속적인 지점에서만 가이드 레일(200)이 지지되어, 단속적인 지지점 사이에서 가이드 레일(200)에 휨변형에 의한 처짐이 발생할 수 있지만, 이와 달리 본 발명에서는 가이드 레일(200)을 따라 종방향으로 가이드 레일(200)의 하부에 지지빔(1)이 설치되어 있으므로, 가이드 레일(200)의 휨강성이 크게 증가되며, 따라서 종방향 지지점 사이의 간격에서 가이드 레일의 휨변형이 발생할 가능성이 크게 줄어들게 되는 장점이 있다.

후술하는 것처럼 본 발명에서는 지지빔(1)이 종방향으로 간격을 두고 배치되는 하부 경사부재(2) 위에 놓여서 지지되는데, 위와 같이 지지빔(1)에 의해 가이드 레일(200)의 휨강성이 증가되므로, 종방향으로 위치하는 하부 경사부재(2) 즉, 가이드 레일(200)을 종방향으로 단속적으로 지지하게 되는 지지점 간의 간격을 종래 기술보다 더 크게 증가시킬 수 있게 되고, 그만큼 동일한 길이 내에서 지지점의 개수를 종래 기술보다 크게 감소시킬 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 의하면 지지점의 설치 및 유지관리를 위한 비용과 시간을 종래 기술보다 크게 줄일 수 있게 되어, 경제성 등이 향상되는 효과가 발휘된다.

특히, 도면에 예시된 것처럼 본 발명의 가이드 레일 지지장치가 거더(50)에 설치되는 경우, 지지빔(1)은 결국 거더(50)와 일체화되는 것이고, 그에 따라 거더(50)에는 추가적인 종방향 빔이 더 존재하는 것이 되므로, 거더(50)의 휨강성 증가에도 기여하게 되는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 가이드 레일 지지장치에는, 지지빔(1)을 설치면으로부터 소정 높이를 가지고 위치시킴과 동시에 지지빔(1)의 높이 즉, 가이드 레일(200)의 위치(높이)를 미세하게 조정할 수 있게 하는 구성이 더 구비되어 있다. 구체적으로 이와 같이 높이의 미세 조정을 위한 구성을 위하여, 본 발명의 가이드 레일 지지장치에는, 2개의 한 쌍을 이루어서 횡방향으로 간격을 두고 배치되며 종방향으로 복수개의 쌍이 간격을 두고 배치되는 하부 경사부재(2)와, 지지빔(1)의 하부에 결합되어 있으며 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 접한 상태에서 슬라이딩할 수 있는 상부 경사부재(3)와, 횡방향으로 배치되어 양단이 지지빔(1)에 결합되어 있고 신축에 의해 횡방향 길이가 변화될 수 있는 신축부재(4)를 포함하여 구성되어 있다.

우선, 하부 경사부재(2)부터 살펴보면, 도면에 도시된 것처럼, 하부 경사부재(2)는 2개가 한 쌍을 이루어서 횡방향 간격을 두고 설치면에 고정 설치되는데, 이와 같이 2개가 한 쌍을 이룬 하부 경사부재(2)는 종방향으로도 간격을 두고 배치되어 있다. 즉, 하부 경사부재(2)의 쌍이 종방향으로도 간격을 두고 배치되어 있는 것이다. 도면에서는 가이드 레일(200)이 교량의 거더(50)에 설치되어 있는 것을 예시하였으므로 하부 경사부재(2)가 고정 설치되는 설치면은 거더(50)의 상면이 된다. 그러나 하부 경사부재(2)가 고정 설치되는 설치면은 거더(50)의 상면에 한정되지 아니하며, 만일 자기부상열차가 지상 위를 주행하는 경우라면, 하부 경사부재(2)가 고정 설치되는 설치면은 지면이 될 수 있다. 즉, 도면에서 거더(50)는 설치면을 대표하여 예시된 것이며, 거더(50)의 종류는 도면에 예시된 강박스 거더에 한정되지도 아니한다. 도면에서 거더(50)를 지지하는 교각은 도시를 생략하였다. 참고로 횡방향으로 2개의 가이드 레일(200)이 서로 마주하는 방향을 "내측 방향"이라고 하고, 이와 반대되는 방향을 "외측 방향"이라고 한다. 즉, 도 5에서 화살표 X로 표시된 방향이 내측 방향이 되며 화살표 Y로 표시된 방향이 외측 방향이 되는 것이다.

본 발명에서 하부 경사부재(2)는 경사진 상면을 가지고 있는데, 한 쌍의 하부 경사부재(2)에서 각 하부 경사부재(2)의 상면은 내측 방향으로 가면서 하향으로 기울어지는 내측 하향경사를 가지고 있다. 즉, 도면에 예시된 것처럼 거더(50)의 상면에서 횡방향 폭의 양단에 한 쌍의 하부 경사부재(2)가 각각 위치하는 경우, 하부 경사부재(2)의 상면은, 거더(50)의 횡방향 양단 쪽이 높고 거더(50)의 중앙 쪽이 낮은 형태로 기울어져 있는 경사면으로 이루어진 것이다.

지지빔(1)이 하부 경사부재(2)에 의해 지지되기 위하여, 지지빔(1)의 하면에는 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 접하여서 슬라이딩하면서 그 위치가 변동될 수 있는 상부 경사부재(3)가 구비되어 있다. 앞서 언급한 것처럼 하부 경사부재(2)는 종방향으로 간격을 두고 위치하는데, 이러한 하부 경사부재(2)의 종방향 간격에 맞추어서 상부 경사부재(3)도 지지빔(1)의 하면에 일체로 구비된다.

상부 경사부재(3)는 하부 경사부재(2)의 경사진 상면과 접하게 되는 경사진 하면을 가지고 있다. 즉, 상부 경사부재(3)의 하면은, 앞서 설명한 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 대응하여 반대로 경사져 있는 경사면으로 이루어진 것이다. 따라서 상부 경사부재(3)의 경사진 하면이 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 접하면서 지지빔(1)이 하부 경사부재(2) 위에 놓여서 지지되며, 후술하는 것처럼, 한 쌍의 지지빔(1) 각각에 외측 방향으로 힘이 작용하게 되면, 상부 경사부재(3)는 하부 경사부재(2)에 접한 상태에서 경사진 면을 따라 상승하면서 외측 방향으로 슬라이딩하여 이동하게 되고, 반대로 한 쌍의 지지빔(1)을 횡방향으로 서로 당기도록 내측 방향으로 힘이 작용하였을 때에는 상부 경사부재(3)가 하부 경사부재(2)에 접한 상태에서 경사진 면을 따라 하강하면서 내측 방향으로 슬라이딩하여 이동하게 된다.

상부 경사부재(3)의 경사진 하면이 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 접한 상태에서 후술하는 것처럼 신축부재(4)의 신축에 의해 상부 경사부재(3)를 경사진 면을 따라 슬라이딩시킴으로써 지지빔(1) 및 가이드 레일(200)의 위치(높이)를 설계에 맞게 조정한 후에는, 상부 경사부재(3)와 하부 경사부재(2)를 견고하게 일체화시킨다.

상부 경사부재(3)와 하부 경사부재(2)는 설치가 완료된 후에는 견고하게 일체회되지만, 필요에 따라서는 일체화를 해제하여 상부 경사부재(3)를 하부 경사부재(2)에 대해 경사지게 슬라이딩시킬 수 있도록, 상부 경사부재(3)와 하부 경사부재(2)를 사후적인 분해 조립이 가능한 형태로 일체화시킬 수도 있다. 예를 들어, 상부 경사부재(3)의 하면과 하부 경사부재(2)의 상면에 각각 관통공을 형성하고 관통공에 볼트 부재를 관통 삽입시켜 체결함으로써 상부 경사부재(3)와 하부 경사부재(2)를 분해 조립이 가능한 방식으로 일체화시킬 수 있는 것이다. 이와 같은 볼트 부재에 의한 일체화에 의하면, 필요할 때 볼트 부재의 체결을 해제한 후, 신축부재(4)의 신축에 의해 상부 경사부재(3)를 경사진 면을 따라 슬라이딩시켜서 지지빔(1) 및 가이드 레일(200)의 위치(높이)를 다시 조정할 수 있게 되는 장점이 있다. 관통공 및 볼트 부재에 의한 상부 경사부재(3)와 하부 경사부재(2) 간의 일체화 구성에서 관통공은 횡방향으로 장공으로 형성되는 것이 바람직하다. 물론 위와 같은 관통공 및 볼트 부재에 의한 일체화 이외에도 용접 등의 기타 방식에 의해 상부 경사부재(3)와 하부 경사부재(2) 간의 일체화를 이룰 수도 있다.

본 발명에서 신축부재(4)는 그 길이가 신축될 수 있는 구성을 가지며, 양단이 각각 지지빔(1)에 결합된 상태로 한 쌍의 지지빔(1) 사이에서 횡방향으로 설치된다. 횡방향으로의 길이 신축을 위하여, 도면에 예시된 실시예에서는, 신축부재(4)가 횡방향으로 연속하여 배치된 2개의 회전봉(41)과, 그 사이에 위치하는 회전조정부재(42)를 포함한 구성을 가지고 있다. 2개의 회전봉(41) 각각의 일단은 회전조정부재(42)에 나사결합되고, 2개의 회전봉(41) 각각의 타단은 지지빔(1)에 결합되는데, 회전봉(41)의 나사 형성 방향은 서로 반대로 되어 있어서, 회전조정부재(42)를 일방향으로 회전시키면 2개의 회전봉(41) 각각이 회전조정부재(42) 쪽으로 당겨져서 결과적으로 신축부재(4)의 횡방향 전체 길이가 줄어들게 되고, 반대로 회전조정부재(42)를 타방향으로 회전시키면 2개의 회전봉(41) 각각이 회전조정부재(42)로부터 멀어지게 되어 결과적으로 신축부재(4)의 횡방향 전체 길이가 늘어나게 된다.

그러나 위에서 예시한 나사형성 방향이 서로 반대로 되어 있는 2개의 회전봉(41)과, 그 사이에 결합된 회전조정부재(42)에 의해 신축부재(4)가 구성되는 것은 하나의 일예이며, 신축부재(4)를 기타 방식에 의해서도 횡방향의 길이가 증감되도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 신축부재(4)는 텔레스코픽 구성을 가지고 있어서 신축이 가능한 부재로 구성될 수도 있는 것이다.

앞서 언급한 것처럼, 신축부재(4)의 양단은 각각 지지빔(1)에 결합되는데, 도면에 예시된 실시예의 경우, 신축부재(4)의 횡방향 단부가 지지빔(1)의 측면을 관통한 후 너트와 같은 체결부재가 신축부재(4)의 단부에 체결되어 있는 구성을 가진다. 그러나 신축부재(4)의 양단이 지지빔(1)에 결합되는 방식은 이에 한정되지 않는다. 더 나아가, 도면에 예시된 실시예의 경우, 하부 경사부재(2)가 존재하는 위치에 신축부재(4)가 배치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 신축부재(4)의 배치 위치는 이에 한정되지 않는다.

다음에서는 도 10 내지 도 16을 참조하여 본 발명의 가이드 레일 지지장치에 의해 가이드 레일(200)의 높이가 미세 조정되는 과정을 설명한다. 도 10은 도 5의 선 C-C에 따른 개략적인 종방향 단면도이고, 도 11은 가이드 레일 지지장치의 각 구성부재들이 분해된 상태로 도시한 도 10에 대응되는 종방향 단면도이며, 도 12는 도 10의 원 E 부분에 대한 개략적인 확대도이다. 도 13은 회전조정부재(42)를 일방향으로 회전시켜서 신축부재(4)를 신장시킴으로써 가이드 레일(200)의 높이를 상승시킨 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 종방향 단면도이고, 도 14는 도 13의 원 F 부분에 대한 개략적인 확대도이다. 도 15는 회전조정부재(42)를 타방향으로 회전시켜서 신축부재(4)를 수축시킴으로써 가이드 레일(200)의 높이를 낮춘 상태를 보여주는 도 10에 대응되는 개략적인 종방향 단면도이고, 도 16은 도 15의 원 G 부분에 대한 개략적인 확대도이다.

도 10 내지 도 12에 도시된 것처럼, 가이드 레일의 설치작업을 할 때에는 우선 상부 경사부재(3)의 경사진 하면이 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 접하도록 지지빔(1)을 하부 경사부재(2) 위에 놓게 되는데, 이렇게 지지빔(1)이 하부 경사부재(2)에 놓인 상태에서 신축부재(4)를 신장시키면 지지빔(1)에는 외측 방향으로 지지빔(1)을 밀어주는 힘이 작용하게 되고, 그에 따라 상부 경사부재(3)는 하부 경사부재(2)에 접한 상태에서 경사진 면을 따라 외측 방향으로 슬라이딩하여 상승하게 되어 지지빔(1) 및 그에 결합된 가이드 레일(200)의 높이가 증가하게 된다. 도 13 및 도 14에 도시된 실시예의 경우, 신축부재(4)가 2개의 회전봉(41)과, 그 사이에 위치하는 회전조정부재(42)를 포함한 구성을 가지고 있으므로, 회전조정부재(42)를 회전시키게 되면 그에 따라 양측의 회전봉(41)이 외측 방향으로 밀려가면서 신축부재(4)의 전체 길이가 신장하게 된다.

반면에 상부 경사부재(3)의 경사진 하면이 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 접하도록 지지빔(1)을 하부 경사부재(2) 위에 놓인 상태에서 신축부재(4)를 수축시키면 지지빔(1)에는 내측 방향으로 지지빔(1)을 당기는 힘이 작용하게 되고, 그에 따라 도 15 및 도 16에 도시된 것처럼 상부 경사부재(3)는 하부 경사부재(2)에 접한 상태에서 경사진 면을 따라 내측 방향으로 슬라이딩하여 하강하게 되어 지지빔(1) 및 그에 결합된 가이드 레일(200)의 높이가 감소한다. 도 15 및 도 16에서는 회전조정부재(42)를 앞서 살펴본 도 13 및 도 14에 도시된 것과 반대 방향으로 회전시켜서 양측의 회전봉(41)이 내측 방향으로 당겨지게 하여 신축부재(4)의 전체 길이가 수축되는 것으로 도시되어 있다.

이와 같이, 본 발명의 가이드 레일 지지장치에서는 신축부재(4)의 신축을 통하여 지지빔(1) 및 그에 결합된 가이드 레일(200)의 높이를 조정할 수 있게 되는데, 이러한 지지빔(1)과 가이드 레일(200)의 높이 조정은 횡방향 양측에서 동시에 이루어지게 된다. 즉, 신축부재(4)의 길이를 조정하게 되면 횡방향 양측에 각각 위치하는 한 쌍의 지지빔(1)과 가이드 레일(200)이 동시에 그 높이가 조정되는 것이다.

자기부상열차의 경우, 가이드 레일(200)의 설치 위치 즉, 높이에 대한 시공오차 허용 범위가 매우 작다. 즉, 가이드 레일(200)은 정확하게 설계된 높이에 맞추어서 설치되어야 하는 것이다. 그런데 가이드 레일(200)을 설치하는 작업을 수행할 때 가이드 레일(200)을 설계된 높이에 정확하게 일치하도록 한 번에 설치하는 것은 매우 어렵다. 본 발명에서는 위와 같이 가이드 레일(200)과 지지빔(1)을 하부 경사부재(2)에 지지되도록 거치한 후에, 신축부재(4)의 신축을 조정함으로써 가이드 레일(200)과 지지빔(1)의 높이를 미세한 범위 내에서 조정할 수 있게 되므로, 자기부상열차의 시공에서 요구하는 작은 허용오차 범위 내에서 정밀하게 가이드 레일(200)과 지지빔(1)을 설치 시공할 수 있게 되는 장점이 있다. 특히, 신축부재(4)의 신축 조정에 의해, 횡방향 양쪽에 각각 위치하는 한 쌍의 가이드 레일(200)과 지지빔(1)이 동시에 그 높이 조절되므로, 가이드 레일(200)과 지지빔(1)의 위치 조정 작업이 매우 용이하게 그리고 신속하게 이루어지게 된다.

또한 앞서 예시한 것처럼, 상부 경사부재(3)와 하부 경사부재(2)를 사후적인 분해 조립이 가능한 형태로 일체화시키는 경우, 열차 주행의 반복 내지 사용 시간 경과에 따른 가이드 레일의 처짐이나 온도 변형이 발생하였을 때, 상부 경사부재93)와 하부 경사부재(2)의 결합을 일시적으로 해제한 후, 앞서 설명한 바와 같이 신축부재(4)의 신축조정에 의해 가이드 레일(200)의 높이를 사후적으로 용이하게 조정할 수 있게 되는 잇점이 있다.

본 발명에서 신축부재(4)의 길이 신축 조정 작업은 복수개의 신축부재(4) 각각에 대해 개별적으로 수행할 수도 있지만, 복수개의 신축부재(4)가 동시에 신장되거나 수축되도록 구성할 수도 있다. 도 17에는 복수개의 신축부재(4)가 동시에 신장되거나 수축되도록 구성된 본 발명의 또다른 실시예를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 확대 사시도가 도시되어 있다.

도 17에 도시된 실시예에서는, 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수개의 신축부재(4)가 종방향으로 배치되어 있는 일괄조정부재(8)에 각각 결합되어 있다. 즉, 일괄조정부재(8)는 종방향으로 길게 연장되어 있는 부재로서, 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수개의 신축부재(4) 각각에 구비된 회전조정부재(42)에 결합되어 있다. 이러한 구성에서는 일괄조정부재(8)를 일방향으로 회전시키게 되면 그에 따라 각각의 신축부재(4)에서 회전조정부재(42)에 단부가 결합되어 있는 회전봉(41)이 횡방향으로 움직이게 된다. 이러한 구성에서 회전조정부재(42)는 기어 박스로 구성되어 기어의 맞물림에 의해, 일괄조정부재(8)의 회전 방향을 도 13 및 도 15에 도시된 것과 같은 회전조정부재(42)의 회전 방향으로 전환시키게 된다. 즉, 회전조정부재(42)는 일괄조정부재(8)의 회전 방향을 회전봉(41)의 횡방향 신축 이동으로 변환시키게 되는 것이다.

이와 같이 하나의 일괄조정부재(8)의 작동에 의해 복수개의 신축부재(4)가 동시에 신축되도록 구성되면, 가이드 레일(200)과 지지빔(1)의 위치 조정 작업이 더욱 용이하고 신속하게, 그리고 복수개의 개소에서 일괄적으로 이루어지게 되며, 따라서 위치 조정 작업의 정밀도가 더욱 향상되는 효과가 발휘된다. 도 17에 도시된 실시예의 기타 구성에 대한 설명은 앞서 설명한 실시예의 것과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

1: 지지빔
2: 하부 경사부재
3: 상부 경사부재
4: 신축부재
8: 일괄조정부재
41: 회전봉
42: 회전조정부재
50: 거더
200: 가이드 레일

Claims (3)

1. 종방향으로 연장되어 있어 서로 나란하게 배치되며 각각 자기부상열차의 주행을 가이드 하는 가이드 레일(200); 및 가이드 레일(200)에 결합되어 가이드 레일의 위치를 조정할 수 있는 상태로 가이드 레일이 설치면으로부터 높이를 가지고 위치하도록 가이드 레일을 지지하는 가이드 레일 지지장치를 포함하며;
   상기 가이드 레일 지지장치는, 종방향으로 연장되어 있어 서로 나란하게 배치되며 각각 가이드 레일(200)의 하부에 결합되어 가이드 레일을 지지하고 하면에는 상부 경사부재(3)가 구비되어 있는 한 쌍의 지지빔(1)과; 횡방향으로 간격을 두고 한 쌍을 이루며 종방향으로도 간격을 두고 설치면에 고정 배치되는 복수개의 하부 경사부재(2)와; 한 쌍의 지지빔(1) 사이에 횡방향으로 배치되어 양단이 각각 지지빔에 결합되어 있는 신축가능한 신축부재(4)를 포함하여 구성되는데; 각각의 하부 경사부재(2) 상면은 내측 하향경사를 가지고 있고; 상부 경사부재(3)는 하부 경사부재(2)의 경사진 상면과 접하게 되는 경사진 하면을 가지고 있으며 하부 경사부재(2)의 배치위치에 각각 대응되도록 지지빔(1)에 설치되어 있는 구성을 가지며;
   상부 경사부재(3)의 경사진 하면이 하부 경사부재(2)의 경사진 상면에 접하면서 지지빔(1)이 하부 경사부재(2) 위에 놓여서 지지되며; 신축부재(4)가 신축하여 상부 경사부재(3)가 하부 경사부재(2)에 접한 상태로 경사진 면을 따라 승하강함으로써, 가이드 레일(200)의 위치가 조정되며;
   가이드 레일 지지장치에 구비된 신축부재(4)는, 횡방향으로 연속하여 배치된 2개의 회전봉(41)과, 그 사이에 위치하는 회전조정부재(42)를 포함한 구성을 가지고 있고;
   2개의 회전봉(41) 각각의 일단은 회전조정부재(42)에 나사결합되고, 2개의 회전봉(41) 각각의 타단은 지지빔에 결합되는데, 회전조정부재(42)를 일방향으로 회전시키면 2개의 회전봉(41) 각각이 내측 방향으로 당겨져서 신축부재(4)가 수축하고, 반대로 회전조정부재(42)를 타방향으로 회전시키면 2개의 회전봉(41) 각각이 외측 방향으로 밀려가서 신축부재(4)가 신장하게 되는 구성을 가지며;
   가이드 레일 지지장치에 구비된 신축부재(4)는 복수개가 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있고;
   종방향으로 길게 연장된 일괄조정부재(8)가, 종방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수개의 신축부재(4) 각각에 구비된 회전조정부재(42)에 결합되어 있으며;
   회전조정부재(42)는 일괄조정부재(8)의 회전 방향을 회전봉(41)의 횡방향 신축으로 변환시키며;
   일괄조정부재(8)의 회전에 의해 복수개의 신축부재(4)가 동시에 신축하게 되는 것을 특징으로 하는 자기부상열차용 궤도 구조물.
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