KR101854051B1 - 장애물 감지장치용 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장애물 감지장치용 센서에 관한 것으로, 특히 선로에 유입된 장애물과 충돌하거나 또는 차륜의 횡 변위가 커지게 되면 이동하는 이동체를 구비하여 무인 철도차량의 운행시 철도차량의 파손을 예방하거나 최소화하고 탈선을 방지토록 함으로써, 승객의 안전을 도모하는 장애물 감지장치용 센서에 관한 것이다. 구성은 장애물 감지장치용 센서에 있어서, 원통형으로 이루어지고 내부에는 결합공간이 형성되며, 양 측으로는 전기를 흐르거나 차단해 회로를 개폐토록 작용하도록 링 형태를 이루어 내면이 상기 결합공간으로 노출되는 고정접점(contact)을 구비하여 상호 간격을 두고 형성되는 한쌍의 고정체와; 상기 고정체의 결합공간을 관통하여 돌출하도록 결합 되고, 원주를 따라 외주면에 복수 개의 결합구멍이 형성되는 로드와, 내측이 탄성체에 의해 지지 되도록 구성되어 탄성체의 탄성력과 복원력에 의해 신축하면서 상기 고정접점과 접촉되거나 접촉이 해제되도록 상기 각 결합구멍에 결합 되는 복수 개의 이동접점으로 구성된 이동체; 로 이루어지고, 상기 이동접점은 로드의 단면이 선로에 유입되는 장애물과 충돌하여 설정치 이상의 충격으로 로드가 일 측으로 이동하면 이에 연동하여 탄성체의 탄성력을 극복하고 로드의 일부가 결합공간을 벗어나 설치시 연결되어 있던 접점이 변화된 후, 다시 결합공간의 내부로 삽입하여 원상태로 복귀시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

장애물 감지장치용 센서{Sensor for obstacle detection apparatus}

본 발명은 장애물 감지장치용 센서에 관한 것으로, 특히 선로에 유입된 장애물과 충돌하거나 또는 차륜의 횡 변위가 커지게 되면 이동하는 이동체를 구비하여 무인 철도차량의 운행시 철도차량의 파손을 예방하거나 최소화하고 탈선을 방지토록 함으로써, 승객의 안전을 도모하는 장애물 감지장치용 센서에 관한 것이다.

일반적으로 유인 및 무인 철도차량이 운행하는 선로에는 안전을 위협하는 장애물이 자주 유입되는 경우가 발생하여 이를 예방하기 위해 특히 유인 및 무인 철도차량의 선두 대차에는 장애물과의 충돌(접촉)이나 탈선을 감지할 수 있는 장애물 감지장치가 설치된다.

이러한 상기 장애물 감지장치에는 선로로 유입된 장애물과 충돌시 설정치 이상의 충격량이 발생하게 되면 동작하는 센서가 구비된다.

즉, 선로로 유입된 장애물과 충돌시 주행이 계속되면 장애물과 차륜 플랜지가 레일에 접촉할 때 발생하는 횡 방향의 힘이 커져 차륜이 레일을 이탈하는 탈선현상이 발생하게 되므로 이를 방지하기 위해, 선로로 유입된 장애물과 설정치 이상의 충격력으로 충돌하거나 차륜 횡 방향의 힘이 커지는 것을 감지하는 센서를 구비하여 차량의 파손이나 탈선을 예방하도록 하고 있다.

그러나 종래의 무인 철도차량에 장착(설치)되는 장애물 감지장치용 센서는 장애물과 충돌시 설정치 이상의 충격력이 발생하게 되면 비상제동을 작동시키는 신호를 발생한 후 파손되기 때문에 센서 전체를 교체하거나 파손된 부분의 정비가 필요한 문제점이 있었다.

또, 센서가 장애물과 충돌 충격력의 크기에 따라 전기적인 동작으로 비상제동을 위한 신호를 전송토록 하기 때문에 오작동이 발생하는 문제점이 있다.

공개특허 제10-2010-0082162호

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무인 철도차량의 운행시 안전을 위협하는 장애물과 설정치 이상의 충격력으로 충돌하더라도 파손되지 않고 재사용 가능하도록 함으로써, 비용절감과 오작동을 최소화하는 장애물 감지장치용 센서를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 장애물 감지장치용 센서에 있어서, 원통형으로 이루어지고 내부에는 결합공간이 형성되며, 양 측으로는 전기를 흐르거나 차단해 회로를 개폐토록 작용하도록 링 형태를 이루어 내면이 상기 결합공간으로 노출되는 고정접점(contact)을 구비하여 상호 간격을 두고 형성되는 한쌍의 고정체와; 상기 고정체의 결합공간을 관통하여 돌출하도록 결합 되고, 원주를 따라 외주면에 복수 개의 결합구멍이 형성되는 로드와, 내측이 탄성체에 의해 지지 되도록 구성되어 탄성체의 탄성력과 복원력에 의해 신축하면서 상기 고정접점과 접촉되거나 접촉이 해제되도록 상기 각 결합구멍에 결합 되는 복수 개의 이동접점으로 구성된 이동체; 로 이루어지고, 상기 이동접점은 로드의 단면이 선로에 유입되는 장애물과 충돌하여 설정치 이상의 충격으로 로드가 일 측으로 이동하면 이에 연동하여 탄성체의 탄성력을 극복하고 로드의 일부가 결합공간을 벗어나 설치시 연결되어 있던 접점이 변화된 후, 다시 결합공간의 내부로 삽입하여 원상태로 복귀시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

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이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 선로에 유입된 장애물과 설정치 이상의 충격력으로 충돌하여 비상제동을 위한 신호를 형성한 후에도 원상태로 복귀하여 재사용할 수 있도록 하여 유지보수 비용을 절감하고 작업성 향상을 이루며 오작동을 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 장애물 감지장치용 센서의 고정체와 이동체를 분리한 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 이동체와 이동접점의 조립 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 결합 상태를 나타낸 사시도 이다.
도 4는 도 3의 배면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 A-A선 요부단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B선 요부단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 센서를 수용한 장애물 및 탈선 감지장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 센서를 장애물 및 탈선 감지장치에 조립하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 센서가 설치된 장애물 및 탈선 감지장치의 요부 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 장애물 감지장치용 센서의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지, 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 장애물 감지장치용 센서(100)는 고정체(110)와 이동체(120)로 대별되어 이루어진다.

상기 고정체(110)는 원통형으로 이루어지고 내부에는 상기 이동체(120)를 수용하는 결합공간(111)이 형성되며, 양측으로는 전기를 흐르거나 차단해 회로를 개폐토록 작용하는 한 쌍의 고정접점 (contact)(112)이 형성된다.

여기서, 상기 고정접점(112)은 개략 링 형태를 이루도록 형성되고 양측으로는 전선과 연결을 위한 전선 연결부(112a)가 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 한 쌍의 고정접점(112) 중, 어느 하나의 전선 연결부(112a)에는 플러스 전기(+)가 연결되고, 다른 하나의 전선 연결부(112a)에는 마이너스 전기(-)가 연결된다.

또, 상기 고정접점(112)은 내면이 상기 결합공간(111)으로 노출되도록 형성되어 상기 이동체(120)와 접촉되거나 접촉이 해제되도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 상기 고정접점(112)은 여자(勵磁) 코일에 전류를 흘려서 생기는 전자력을 사용하는 것으로서, 여자 코일에 전류가 흐르면 접점이 닫히는 상시 개방 접점, a 접점, 프론트 접점으로 형성되거나, 또는 여자 코일에 전류가 흐르면 접점이 열리는 상시 폐쇄 접점, b 접점, 백(back) 접점으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 고정체(110)는 한 쌍이 상호 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 고정체(110)를 한 쌍으로 구비하고 상호 간격을 두도록 형성하는 것은 상기 결합공간(111)으로 수용되는 이동체(120)가 장애물과 충돌로 이동시 상기 고정접점(112)과 접점변화 신호를 확실하고 용이하게 할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 이동체(120)는 상기 고정체(110)의 결합공간(111)을 관통하도록 결합 되고, 원주를 따라 외주 면에 형성되는 복수 개의 결합구멍(121a)이 형성되는 로드(121)와, 상기 각 결합구멍(121a)에 결합 되는 한 쌍의 이동접점(122)으로 구성된다.

여기서, 상기 로드(121)는 결합공간(111)으로 결합시 단부가 양쪽으로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 로드(121)는 양단이 고정체(110)의 내부를 관통하여 돌출되도록 결합 형성함으로써, 선로에 유입되는 장애물과 원활한 접촉을 이루도록 함과 동시에 설정치 이상의 충격력이 발생하면 원활한 이동을 이루게 된다.

또한, 상기 이동접점(122)은 신축 가능한 구조를 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 이동접점(122)은 내측이 압축코일 스프링과 같은 탄성체(122a)에 의해 지지 되도록 구성되어 상기 탄성체(122a)의 탄성력과 복원력에 의해 신축하면서 상기 고정체(110)의 결합공간(111)을 통해 노출되는 고정접점(112)과 접촉되거나 접촉이 해제되도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 로드(121)의 결합구멍(121a)을 통해 결합 되는 이동접점(122)은 상기 로드(121)의 단면이 선로에 유입되는 장애물과 충돌하여 설정치 이상의 충격력으로 로드(121)가 일 측으로 이동하게 되면 이에 연동하여 상기 이동접점(122)이 탄성체(122a)의 탄성력을 극복하고 고정체(110)의 결합공간(111)을 벗어나 상기 고정접점(112)과 접촉이 해제되므로, 센서(100)의 설치시 연결되어 있는 접점이 변화되어 무인 철도차량의 비상제동을 작동시키는 신호를 발생하게 한다.

그리고 상기 이동체(120)는 고정체(110)의 결합공간(111)을 일부가 벗어나 설치시 연결되어 있던 접점이 변화된 후, 다시 결합공간(111)의 내부로 삽입하여 원상태로 복귀시켜 재사용할 수 있도록 한다.

즉, 상기 로드(121)의 일 측 단면이 장애물과 충돌시 설정치 이상의 충격력으로 로드(121)가 일 측으로 이동함에 따라 이동접점(122)이 상기 고정체(110)의 고정접점(112)과 접촉이 해제되어 설치시 연결되어 있던 접점이 변화된 후, 다시 이동접점(122)을 결합공간(111)의 내부로 삽입하여 고정접점(112)과 접촉되도록 원상태로 복귀시켜 재사용할 수 있도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 센서(100)의 파손을 방지하여 일부 또는 전부 교체하는 것을 없앰으로써 유지보수비용을 절감할 수 있다.

상기 이동접점(122)을 누르게 되면 중앙에 형성된 탄성체(122a)가 압축되면서 전체 길이가 수축된다.

이때, 상기 로드(121)를 충돌시 이동하는 반대 방향으로 밀게 되면 이동접점(122)은 상기 고정체(110)의 결합공간(111) 내에 노출되는 고정접점(112)과 재접촉하게 되므로 센서 설치시 접점 상태를 유지하게 된다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 센서(100)는 기계적 구조로서 장애물과 설정치 이상으로 충돌하여 상기 로드(121)의 이동으로 이동접점(122)이 고정체(110)의 결합공간(111)을 벗어나게 되면 접점이 변화되어 비상제동을 작동시키는 신호를 기계적(기구적) 접점을 통해 생성하고, 그 접점 신호를 철도차량운행시스템(미도시) 에 전송함으로써 오작동을 방지하거나 최소화할 수 있다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 장애물 감지장치용 센서(100)는 장애물 및 탈선 감지장치(200)의 정면, 측면 및 저면 등과 같이 다양한 위치에 장착(설치)된다.

그리고 상기 장애물 및 탈선 감지장치(200)는 무인 철도차량의 선두 대차프레임의 엔드빔에 브래킷 등을 이용하여 장착된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 장애물 감지장치용 센서(100)가 장착된 장애물 및 탈선 감지장치(200)를 갖는 무인 철도차량(미도시)이 운행중 선로에 유입된 장애물과 설정치 이상의 충격력으로 충돌하거나, 차륜 횡 방향의 힘이 커지게 되면 상기 로드(121)가 일 측으로 이동하게 된다.

이에 연동하여 상기 로드(121)의 결합구멍(121a)에 결합 되어 있던 이동접점(122)이 고정체(110)의 결합공간(111)을 벗어나면서 고정접점(112)과 접촉 해제로 접점이 변화되어 무인 철도차량의 비상제동을 작동시키는 신호를 발생하게 한다.

따라서, 무인철도차량의 차량운행시스템이 접점이 변화된 신호를 수신하는 경우, 차량의 운행을 정지시킴으로써, 차량이 탈선하는 사태를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 무인 철도차량의 차륜 횡 방향의 힘이 커지게 되면 측 방향으로 장착된 상기 로드(121)가 일 측으로 이동하여 레일의 측면과 설정치 이상의 충격력으로 충돌하게 된다.

이에 연동하여 상기 로드(121)의 결합구멍(121a)에 결합 되어 있던 이동접점(122)이 고정체(110)의 결합공간(111)을 벗어나면서 고정접점(112)과 접촉 해제로 접점이 변화되어 무인 철도차량의 비상제동을 작동시키는 신호를 발생하게 한다.

그리고 무인철도차량의 차량운행시스템이 접점이 변화된 신호를 수신하는 경우, 차량의 운행을 정지시킴으로써, 차량이 탈선하는 사태를 미연에 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 작용을 함으로써 접점이 변화된 후에도 원상태로 복귀시켜 재사용할 수 있도록 하여 유지보수 비용을 절감하고 작업성 향상을 이루며 오작동을 최소화할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 장애물 감지장치용 센서 110 : 고정체
111 : 결합공간 112 : 고정접점
112a : 전선 연결부 120 : 이동체
121 : 로드 121a : 결합구멍
122 : 이동접점 122a : 탄성체
200 : 장애물 및 탈선 감지장치

Claims (5)

1. 장애물 감지장치용 센서에 있어서,
   원통형으로 이루어지고 내부에는 결합공간이 형성되며, 양 측으로는 전기를 흐르거나 차단해 회로를 개폐토록 작용하도록 링 형태를 이루어 내면이 상기 결합공간으로 노출되는 고정접점(contact)을 구비하여 상호 간격을 두고 형성되는 한쌍의 고정체와;
   상기 고정체의 결합공간을 관통하여 돌출하도록 결합 되고, 원주를 따라 외주면에 복수 개의 결합구멍이 형성되는 로드와, 내측이 탄성체에 의해 지지 되도록 구성되어 탄성체의 탄성력과 복원력에 의해 신축하면서 상기 고정접점과 접촉되거나 접촉이 해제되도록 상기 각 결합구멍에 결합 되는 복수 개의 이동접점으로 구성된 이동체; 로 이루어지고,
   상기 이동접점은 로드의 단면이 선로에 유입되는 장애물과 충돌하여 설정치 이상의 충격으로 로드가 일 측으로 이동하면 이에 연동하여 탄성체의 탄성력을 극복하고 로드의 일부가 결합공간을 벗어나 설치시 연결되어 있던 접점이 변화된 후, 다시 결합공간의 내부로 삽입하여 원상태로 복귀시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치용 센서.
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