KR101748359B1

KR101748359B1 - 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기

Info

Publication number: KR101748359B1
Application number: KR1020140102348A
Authority: KR
Inventors: 황종균
Original assignee: 주식회사 대명엔지니어링
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2017-06-19
Also published as: KR20160018161A

Abstract

본 발명은 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기에 관한 것으로써, 특히, 장경간 거더를 이동시키는 제1구동부와, 제4단경간 거더를 이동시키는 제2구동부와, 제2단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제2단경간 거더와 지면을 연결하는 제1링크와, 제3단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제3단경간 거더와 지면을 연결하는 제2링크와, 상기 제4단경간 거더 후방에 회동가능하게 설치되어, 상기 제4단경간 거더와 지면을 연결하는 제3링크를 포함하며, 상기 제2구동부는 상기 제4단경간 거더 전방에 설치되는 제2크랭크 암과, 상기 제4단경간 거더에 설치되어 상기 제2크랭크 암를 구동하는 제2모터와, 상기 제2크랭크 암를 가이드하며 고정설치되는 제2암가이드를 포함하여, 자기부상열차의 커브 주행시 분기기가 레일의 안정적인 원호를 설정함으로써, 성능향상에 도움을 주는 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기에 관한 것이다.

Description

안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기{5way track branching apparatus for magnetic levitation train}

본 발명은 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기에 관한 것으로써, 특히, 장경간 거더를 이동시키는 제1구동부와, 제4단경간 거더를 이동시키는 제2구동부와, 제2단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제2단경간 거더와 지면을 연결하는 제1링크와, 제3단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제3단경간 거더와 지면을 연결하는 제2링크와, 상기 제4단경간 거더 후방에 회동가능하게 설치되어, 상기 제4단경간 거더와 지면을 연결하는 제3링크를 포함하며, 상기 제2구동부는 상기 제4단경간 거더 전방에 설치되는 제2크랭크 암과, 상기 제4단경간 거더에 설치되어 상기 제2크랭크 암를 구동하는 제2모터와, 상기 제2크랭크 암를 가이드하며 고정설치되는 제2암가이드를 포함하는 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기에 관한 것이다.

종래의 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기는 한국등록특허공보 제0894314호(문헌 1)에 나타난 것이 있다. 이외에도 한국등록특허공보 제861043호, 한국등록특허공보 제915957호, 한국등록특허공보 제848277호, 한국등록특허공보 제1016427호, 한국등록특허공보 제029528호, 한국등록특허공보 제113154호, 한국등록특허공보 제1071613호, 한국공개특허공보 제20100026616호, 한국공개특허공보 제20100124476호, 한국공개특허공보 제20110069750호, 한국공개특허공보 제20110111703호, 한국공개특허공보 제20110111702호에 제시된 것이 있다.

문헌1에서 거더(1)는 선회기구(G1~G4)에 의해 선회된다. 선회기구(G1~G4)는 모터(M)가 회전하면, 샤프트(S)의 수평회전동력을 수직회전동력으로 전환시켜 각 크랭크 암(CA)을 회전시키고, 크랭크 암(CA)이 슬롯(SL)에 슬라이딩 가능하게 구속되어 있어서, 거더(1)를 좌우로 선회시키게 된다.

선회되는 정도에 따라 거더(1)는 연결 거더(4) 또는 고정궤도거더(2,3)에 위치하게 된다.

위 거더(1)는 좌측 거더, 중앙 거더 및 우측 거더 등 여러개의 관절로 조합되어 회전하는 구조이고, 좌측 거더는 중앙 거더 및 우측 거더에 비하여 길이가 긴 장거더이다. 장거더인 좌측 거더의 이동이 완료된 후에 는 핀 타입의 록킹장치를 설치하여 위치를 고정시키고 있다.

그러나 이러한 종래의 분기기는 3방향으로만 분기를 시킬 수 있어서 사용상 불편한 문제점이 있었다.

또한, 5방향으로 분기할 수 있는 분기기가 한국공개특허공보 제2014-0083405호에 제시되었다. 이러한, 종래의 분기기는 1개의 구동부를 구비하고, 나머지 거더는 링크를 통해 연결되어 연동된다. 그러나, 거더를 하부를 상기 링크로 연결하여 구동할 수 있는 범위가 3개 이내여서 분기시 원활한 분기동작을 수행할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자기부상열차의 커브 주행시 분기기가 레일의 안정적인 원호를 설정함으로써, 성능향상에 도움을 줄 수 있는 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기는, 제1단경간 거더와, 상기 제1단경간 거더에 연결되는 제2단경간 거더와, 상기 제2단경간 거더에 연결되는 제3단경간 거더와, 상기 제3단경간 거더에 연결되는 제4단경간 거더와, 상기 제4단경간 거더에 연결되는 장경간 거더를 포함하는 가동거더본체와, 상기 장경간 거더를 이동시키는 제1구동부와, 상기 제4단경간 거더를 이동시키는 제2구동부와, 상기 제2단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제2단경간 거더와 지면을 연결하는 제1링크와, 상기 제3단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제3단경간 거더와 지면을 연결하는 제2링크와, 상기 제4단경간 거더 후방에 회동가능하게 설치되어, 상기 제4단경간 거더와 지면을 연결하는 제3링크를 포함하며, 상기 제2구동부는 상기 제4단경간 거더 전방에 설치되는 제2크랭크 암과, 상기 제4단경간 거더에 설치되어 상기 제2크랭크 암를 구동하는 제2모터와, 상기 제2크랭크 암를 가이드하며 고정설치되는 제2암가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

장경간 거더를 이동시키는 제1구동부와, 제4단경간 거더를 이동시키는 제2구동부와, 제2단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제2단경간 거더와 지면을 연결하는 제1링크와, 제3단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제3단경간 거더와 지면을 연결하는 제2링크와, 상기 제4단경간 거더 후방에 회동가능하게 설치되어, 상기 제4단경간 거더와 지면을 연결하는 제3링크를 포함하며, 상기 제2구동부는 상기 제4단경간 거더 전방에 설치되는 제2크랭크 암과, 상기 제4단경간 거더에 설치되어 상기 제2크랭크 암를 구동하는 제2모터와, 상기 제2크랭크 암를 가이드하며 고정설치되는 제2암가이드를 포함하여, 자기부상열차의 커브 주행시 분기기가 레일의 안정적인 원호를 설정함으로써, 성능향상에 도움을 줄 수 있다.

거더구조물로 이루어진 자기부상열차 분기기는 구조적 특성으로 인해 분기후 열차가 간섭없이 통과하려면 상기 가동거더본체 끝단이 최소 2700mm 이동되어야 하나, 본 발명의 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기에 따르면 최소 2700mm 이동되더라도 안정적인 분기기가 원호를 형성할 수 있다.

도 1은 종래의 기술의 분기기.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기 측면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기 제2구동부 부분 확대도.
도 4는 도 2의 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 안정 원호설정의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기는, 복수개의 단경간 거더에 연결되는 장경간 거더를 포함하는 가동거더본체와, 상기 장경간 거더(300)를 이동시키는 제1구동부와, 상기 단경간 거더 중 하나를 이동시키는 제2구동부를 포함한다.

고정거더(100)는 지면에 대하여 고정된다.

고정거더(100)의 우측 단부에는 레일이 형성된다.

상기 레일은 고정거더(100)의 양측 상부 및 하부에 각각 배치된다.

즉, 레일은 폭 방향으로 2개가 설치되어 있고, 상하방향으로도 2개가 설치되어 있어서, 총 4개가 설치된다.

상기 가동거더본체는 고정거더(100)에 대해 선회할 수 있다.

상기 가동거더본체는 지면에 대하여 수평하게 선회 운동한다.

상기 가동거더본체는 일측에 설치된 힌지를 중심으로 회전가능하게 설치되어 시작단 거더 역할을 하는 제1단경간 거더(210)와, 상기 제1단경간 거더(210)에 연결되는 제2단경간 거더(220)와, 상기 제2단경간 거더(220)에 연결되는 제3단경간 거더(230)와, 상기 제3단경간 거더(230)에 연결되는 제4단경간 거더(240)와, 상기 제4단경간 거더(240)에 연결되는 장경간 거더(300)를 포함한다.

각 거더 사이에는 힌지가 설치되어 있어서, 양자는 힌지를 중심으로 상대적으로 회전 운동을 할 수 있다.

각 방향에 설치된 고정거더(100)의 간격(d)이 분기구간에서 열차간섭을 피하기 위하여 2700mm이상을 유지해야 하는데, 이와 같이 상기 가동거더본체를 구비하여 5방향으로 분기하더라도 거더 사이의 2.3도 이내가 되어 거더간 꺽임부위에 제약없이 더욱 원활하게 5방향으로 분기시킬 수 있다.

또한, 각 거더의 하부에는 지면에 회동가능하게 설치되는 링크가 각각 연결되어 있다.

이러한 링크로 인해 상기 가동거더본체가 원호 궤적을 다라 이동할 수 있게 된다.

상기 링크는 A자형 링크로 구비된다.

상기 링크의 상단은 단경간 거더의 힌지연결부분(관절부분)의 하부에 회동가능하게 연결된다.

상기 링크의 하단은 지면에 회동가능하게 연결된다.

상기 링크는 제2단경간 거더(220)에 회동가능하게 설치되어, 상기 제2단경간 거더(220)와 지면을 연결하는 제1링크(500a)와, 상기 제3단경간 거더(230)에 회동가능하게 설치되어, 상기 제3단경간 거더(230)와 지면을 연결하는 제2링크(500b)와, 상기 제4단경간 거더(240) 후방에 회동가능하게 설치되어, 상기 제4단경간 거더(240)와 지면을 연결하는 제3링크(500c)를 포함한다.

연결거더(400)는 고정거더(100)와 상기 가동거더본체를 연결한다.

연결거더(400)는 상기 가동거더본체의 장경간 거더(300)의 끝단에 힌지로 연결되어 있어서, 장경간 거더(300)에 대해 상대회전이 가능하다.

연결거더(400)의 좌측 단부에는 축이 설치되어 있고, 위 축에는 안내롤러(420)가 회전 가능하게 설치되어 있다.

연결거더(400)가 상기 가동거더본체가 함께 선회하여 고정거더(100)에 접근하면, 안내롤러가 레일의 경사면을 따라 안내된 후, 상부 플레이트(111) 하면 및 하부 플레이트 상면에 의해 연결거더(400)가 정확한 위치로 고정거더(100)에 위치하게 된다.

상기 가동거더본체의 이동완료 후에 상기 가동거더본체를 로킹시키는 로킹장치(600)를 포함한다.

연결거더(400) 및 로킹장치(600)의 상세한 구조는 한국공개특허공보 제2014-0083405호에 제시되어 잇으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1구동부는 장경간 거더(300)에 설치되는 제1크랭크 암(800)과, 장경간 거더(300)에 설치되어 제1크랭크 암(800)를 구동하는 제1모터(900)와, 제1크랭크 암(800)을 가이드하며 고정설치되는 제1암가이드(700)를 포함한다.

연결거더(400) 및 로킹장치(600) 및 상기 제1구동부의 상세한 구조 및 작동은 한국공개특허공보 제2014-0083405호에 제시되어 잇으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2구동부는 제4단경간 거더(240) 전방 하부에 설치되는 제2크랭크 암(800')과, 제4단경간 거더(240)에 설치되어 상기 제2크랭크 암(800')를 구동하는 제2모터(900')와, 상기 제2크랭크 암(800')를 가이드하며 고정설치되는 제2암가이드(700')를 포함한다.

제2모터(900')는 제4단경간 거더(240)의 하부에 배치되는 판넬(241)의 상부에 설치되어 이하 서술되는 제2크랭크 암(800')을 구동한다.

제2모터(900')의 축에는 제1연결부재(910)와, 제1연결부재(910)에 축이음되는 제2연결부재(920)가 연결되어 있다.

제1연결부재(910)는 감속기 등으로 구비될 수 있으며, 제1하우징(911)에 의해 둘러싸여 있다. 제2모터(900') 및 제1연결부재(910)의 위치가 고정될 수 있도록 제1브라켓(912)이 제1하우징(911) 하부에 형성된다.

제1브라켓(912)은 평면에서 보았을 때의 형상이 사각형상으로 형성되어, 판넬(241)에 볼팅체결된다.

나아가, 제1하우징(911)에는 제1브라켓(912)과 제2모터(900') 사이에 배치되도록 수직지지판넬(913)이 형성된다. 수직지지판넬(913)은 판넬(241)의 상부에 배치되며, 판넬(241)에 수직하게 상하방향으로 배치된다.

이러한 수직지지판넬(913)로 인해, 제2모터(900')가 더욱 안정적으로 판넬(241)의 상면으로부터 이격되게 배치될 수 있다. 이와 같이 제2모터(900')는 판넬(241)로부터 이격되게 배치되어 거더의 진동등이 바로 제2모터(900')에 전달되는 것이 방지되어 제2모터(900')의 내구성이 향상될 수 있다.

제2연결부재(920)는 제2모터(900')의 수평회전동력을 수직회전동력으로 전환시키는 부재이다.

제2연결부재(920)는 제2하우징(921)에 의해 둘러싸여 있다. 제2하우징(921)의 하부에는 제2연결부재(920)의 위치가 고정될 수 있도록 제2브라켓(922)이 형성되어 있다. 제2브라켓(922)은 평면에서 보았을 때 원판형상으로 형성되며, 판넬(241)에 볼팅체결된다. 제2브라켓(922)에는 제2연결부재(920)의 축이 관통되는 제1관통공이 형성된다. 나아가, 제1관통공에 연통되도록 판넬(241)에도 제2연결부재(920)의 축이 관통되는 제2관통공이 형성된다.

제2크랭크 암(800')은 제2모터(900')에 제1,2연결부재(910,920)를 통해 연결되어 제4단경간 거더(240)에 설치된다.

상세하게는, 제2크랭크 암(800')은 제2연결부재(920)의 축에 설치되어, 제4단경간 거더(240)의 판넬(241)의 하부에 배치된다.

제2크랭크 암(800')은 거더의 폭방향으로 배치되며, 거더의 외측단으로 향할수록 폭이 좁아지도록 형성된다.

제2크랭크 암(800')은 제2모터(900')에 의해서 회전된다.

제2크랭크 암(800')의 양 끝단의 하부에는 롤러(810)가 회전가능하게 설치된다.

롤러(810)의 설치구조는 다음과 같다.

제2크랭크 암(800')의 하부에는 롤러(810)의 축(811)이 삽입되는 삽입공(801)이 형성된다. 축(811)은 상단에 축경부(815)가 형성되고, 축경부(815)에는 나사산이 형성되어, 축(811)이 제2크랭크 암(800')에 나사결합될 수 있다. 이로 인해, 롤러(810)의 설치 및 교체 등이 용이하다. 또한, 축경부(815)에 나사산이 형성되어, 나사결합시 축경부(815)보다 직경이 큰 부분이 롤러(810)가 정해진 위치에 오면 걸리게 되어 있어서, 설치위치가 정해지게 되어 설치가 용이해지는 이점이 있다.

축(811)은 제2크랭크 암(800')의 하부로 돌출되게 설치되고, 축(811) 하부에 롤러(810)가 끼워져서 제2크랭크 암(800') 하부로 부터 이격되도록 롤러(810)가 배치된다.

축(811)과 롤러(810) 사이에는 베어링(812)이 배치되어 롤러(810)가 원활하게 회전된다.

또한, 축(811)의 하단 둘레에는 걸림턱(813)이 형성되어 베어링(812)의 설치가 용이해진다. 축(811)에는 베어링(812)의 상부와 제2크랭크 암(800') 하부 사이에 배치되도록 링(814)이 끼워져서 베어링(812)의 위치가 고정된다.

제2암가이드(700')는 상기 제2크랭크 암(800')를 가이드하며 지면에 고정설치된다.

제2암가이드(700')의 전후길이는 제1암가이드(700)의 전후길이보다 짧게 형성된다. 제2암가이드(700')의 사이간격은 제1암가이드(700)의 사이간격보다 좁게 배치된다.

제2암가이드(700')는 롤러(810)가 삽입 및 가이드 되는 가이드홈(701)이 형성되며, 가이드홈(701)은 롤러(810)가 유입 또는 유출되는 부분에 확경부가 형성되어 롤러(810)가 원활하게 유입될 수 있다.

제2암가이드(700')는 4개가 구비되어, 상기 가동거더본체가 선회했을 때 제4단경간 거더(240)의 양측 또는 일측에 배치된다.

제2크랭크 암(800')은 제2암가이드(700')에 슬라이딩 가능하게 구속되어 있어서 상기 가동거더본체를 선회시킨다.

제1,2모터(900, 900')를 작동시키면 제1,2크랭크 암(800, 800')이 회전하게 되고, 회전되는 제1,2크랭크 암(800, 800')은 제1,2암가이드(700, 700')에 의해 가이드되면서 장경간 거더(300) 및 제4단경간 거더(240)를 포함한 상기 가동거더본체를 이동시킨다.

즉, 제1,2,3,4단경간 거더(210, 220, 230, 240)는 제2모터(900')모터 및 상기 링크에 의하여 연동으로 구동되며, 장경간 거더(300)는 제1모터(900) 및 제2모터(900')에 의하여 구동된다.

이로 인해, 5개의 거더를 사용하여 5방향으로 굴절되었을시 거더간 굽힘이 2.3 도이내에 있으며 거더간 연결부위의 벌어진 부위가 50mm 이내로 유지되고, 설치장소를 최소화하고 동작 선형을 최적하가능하다.

따라서, 기존에 비해 좀더 각 거더가 균일하게 굴절하면서 안정적으로 분기 동작을 수행할 수 있고, 자기부상열차의 커브 주행시 분기기가 레일의 안정적인 원호를 설정함으로써, 성능향상에 도움을 준다.

상기 가동거더본체 이동시 제1,2크랭크 암(800, 800')은 상기 가동거더본체와 함께 이동하면서 제1,2모터(900', 900')에 의해서 회전한다. 즉, 제1,2크랭크 암(800, 800')은 상기 가동거더본체에 대하여 자전운동을 함과 동시에 상기 가동거더본체와 함께 이동하는 공전운동을 한다.

한편, 상기 가동거더본체가 가운데 3way 2개의 제2암가이드(700')에 의해서 고정된다. 사용 빈도가 높은 고정거더(100)를 가운데 3way에 배치하면 정밀도가 더 높아지는 이점이 있다.

이로 인해, 제1,2크랭크 암(800, 800')이 제1,2암가이드(700, 700')를 연속적으로 타고 넘어가는 구조로 되어 5방향으로 분기가 가능해진다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 고정거더 210 : 제1단경간 거더
220 : 제2단경간 거더 230 : 제3단경간 거더
240 : 제4단경간 거더 300 : 장경간 거더
400 : 연결거더
600 : 로킹장치 700 : 제1암가이드
800 : 제1크랭크 암 900 : 제1모터

Claims

복수개의 단경간 거더에 연결되는 장경간 거더를 포함하는 가동거더본체;
상기 장경간 거더를 이동시키는 제1구동부;
상기 단경간 거더 중 하나를 이동시키는 제2구동부를 포함하며,
상기 단경간 거더는 제1단경간 거더와, 상기 제1단경간 거더에 연결되는 제2단경간 거더와, 상기 제2단경간 거더에 연결되는 제3단경간 거더와, 상기 제3단경간 거더에 연결되는 제4단경간 거더를 포함하며,
상기 장경간 거더는 상기 제4단경간 거더에 연결되며,
상기 제2구동부는 상기 제4단경간 거더를 이동시키며,
상기 각 거더 사이에는 힌지가 설치되어 있어서, 양자는 힌지를 중심으로 상대적으로 회전 운동을 할 수 있으며,
상단은 상기 단경간 거더의 힌지연결부분의 하부에 회동가능하게 연결되고, 하단은 지면에 회동가능하게 연결되는 링크를 더 포함하며,
상기 링크는 상기 제2단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제2단경간 거더와 지면을 연결하는 제1링크와, 상기 제3단경간 거더에 회동가능하게 설치되어, 상기 제3단경간 거더와 지면을 연결하는 제2링크와, 상기 제4단경간 거더 후방에 회동가능하게 설치되어, 상기 제4단경간 거더와 지면을 연결하는 제3링크를 포함하며,
상기 제1구동부는 상기 장경간 거더에 설치되는 제1크랭크 암과, 상기 장경간 거더에 설치되어 상기 제1크랭크 암을 구동하는 제1모터와, 상기 제1크랭크 암을 가이드하며 고정설치되는 제1암가이드를 포함하며,
상기 제2구동부는 상기 제4단경간 거더 전방 하부에 설치되는 제2크랭크 암과, 상기 제4단경간 거더에 설치되어 상기 제2크랭크 암을 구동하는 제2모터와, 상기 제2크랭크 암을 가이드하며 고정설치되는 제2암가이드를 포함하며,
상기 장경간 거더는 연결거더를 통해 고정거더에 연결되고,
상기 제1단경간 거더는 시작단 거더인 것을 특징으로 하는 균일 거더 굴절의 자기부상열차용 5방향 궤도분기기.