KR102150202B1 - 고속전차선로의 클램프 체결장치 - Google Patents

고속전차선로의 클램프 체결장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 몸체, 몸체에 연결되고 몸체의 회전에 의하여 클램프의 어느 한 일측면과 접촉한 상태에서 수평방향의 힘을 전달하는 헤드부 및 몸체에 연결되고, 몸체 하단부에 형성된 곡면 형상의 롤러접촉부에 롤러를 왕복운동시켜 상기 몸체를 회전시키는 구동부를 포함하는 고속전차선로의 클램프 체결장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 작업자는 집게부를 클램프의 양 측면사이에 위치시킨 상태에서 구동부를 동작시킨 후, 집게부가 수평방향으로 움직여 클램프에 힘을 가하는 동안 양손을 모두를 이용하여 클램프가 집게부로부터 이탈하지 않도록 견고하게 고정할 수 있음으로 고공에서 안전하게 클램핑 작업을 수행할 수 있다.

Description

고속전차선로의 클램프 체결장치{CLAMPING DEVICE FOR FIXING CLAMP ON HIGH SPEED RAILWAY CATENARY}
본 발명은 고속전차선로의 클램프 체결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속전차선로에 있어 전차선을 지지하거나 전차선에 균일한 전압상태를 유지하기 위하여 조가선에 전차선을 수평으로 고정시켜 주는 클램프를 체결 또는 해체할 수 있는 고속전차선로의 클램프 체결장치에 관한 것이다.
일반적으로 전차선로는 전기차의 집전장치와 집전 접촉하여 전원을 공급하는 설비로서, 가선구조에서 전차선이 궤도면에 대하여 수평을 유지하기 위해 커티너리 곡선의 형태를 유지하는 조가선에 드로퍼(Dropper) 또는 행거(Hanger)를 이용하여 전차선을 지지하고 있다.
상기 드로퍼 또는 행거는 일반적으로 두 가지 방식이 사용되고 있는데, 그중 하나인 드로퍼 방식은 전차선과 조가선에 클램프 타입의 금구로 고정 부착하고 그 사이 전선은 가요성(Flexibility)이 있는 케이블을 사용하는 방식이다.
도 1은 클램프를 이용하여 전차선과 조가선이 와이어로 연결된 상태를 도시한 도면이다. 도 1을 참고하면, 클램프는 서로 대응되는 쌍으로 이루어진 두개의 단위 클램프(1,2)가 한조를 이루어 클램프는 드로퍼 와이어(3)가 삽입된 상태에서 단위 클램프(1,2)의 양 측면에 수평방향의 힘을 가하여 서로 쐐기결합하는 방식 전차선(5)에 체결 고정될 수 있다.
단위 클램프(1)의 일측면(1a)과 단위 클램프(2)의 일측면(2a)에 수평방향의 힘을 주어 상호 쐐기결합함으로써 클램프는 전차선(5)에 체결된다. 한편 클램프를 전차선(5)으로부터 해체하기 위해서는 단위 클램프(1)의 일측면(1b)과 단위 클램프(2)의 일측면(2b)에 수평방향의 힘을 주어 상호 쐐기결함이 풀림으로써 이루어질 수 있다.
이러한 클램프를 전차선에 체결 또는 해체하는 작업은 플라이어(집게형태)로 클램프의 양 측면을 접촉한 상태에서 수작업으로 힘을 주어 실행하고 있으나, 전차선이 흔들리고, 고공에서 이루어지므로 수작업이 매우 어려운 실정이다. 한편 플라이어의 양 헤드가 면적이 작은 클램프의 일측면과 접촉한 상태를 유지한 채로 수작업을 통하여 힘을 주어야 하므로, 힘을 가하는 동안 헤드가 클램프를 이탈하는 어려움이 빈번하다.
특히 해체하는 작업에 있어서 클램프 체결 후 오랜 시간이 지남에 따라 플라이어를 통하여 쐐기결합을 풀기 힘든 경우, 작은 면적을 갖는 클램프 일측면에 정을 정렬한 후 망치로 정을 때리는 작업을 할 경우가 많으며, 이 경우 고공에서 낙하하는 큰 사고가 발생할 수 있다.
본 발명과 관련된 선행기술로 대한민국 등록특허공보 제10-1513875호의 전차선로용 드로퍼 클램프가 개시되어 있으나, 쇄기결합을 하는 클램프의 구조만이 개시되어 있을 뿐, 고공에서 안전하게 클램프를 전차선로에 체결하는 체결장치에 대한 기재는 개시되어 있는 않다.
따라서 고속전차선로에서 클램프를 전차선에 체결 또는 해체하는 작업을 함에 있어 작은 면적을 갖는 클램프의 일측면에 헤드가 정렬된 상태를 유지한 채 수평방향의 힘을 가함으로써 고공에서의 안전하게 클램핑 작업을 수행할 수 있는 새로운 클램프 체결장치의 개발이 필요하다 할 것이다.
1. 대한민국 등록특허공보 10-1513875호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고속전차선로에서 클램프를 전차선에 체결 또는 해체하는 작업을 함에 있어 작은 면적을 갖는 클램프의 일측면에 헤드가 정렬된 상태를 유지한 채 수평방향의 힘을 가함으로써 고공에서의 안전하게 클램핑 작업을 수행할 수 있는 고속전차선로의 클램프 체결장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 고속전차선로의 클램프 체결장치는 몸체, 몸체에 연결되고 몸체의 회전에 의하여 클램프의 어느 한 일측면과 접촉한 상태에서 수평방향의 힘을 전달하는 헤드부 및 몸체에 연결되고, 몸체 하단부에 형성된 곡면 형상의 롤러접촉부에 롤러를 왕복운동시켜 상기 몸체를 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 헤드부는 몸체에 형성된 삽입블록이 집게부에 형성된 삽입홈에 삽입되어 연결됨에 따라 삽입홈을 형성하는 연장블록과 삽입블록간 발생되는 갭은 연장블록에 형성된 조정홀을 통하여 조정나사의 끝부분이 삽입블록의 외면에 접촉할 때까지 체결하여 상기 갭을 없애는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 헤드부는 전차선과의 접촉을 방지하기 위하여 일면에 경사블록이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 작업자는 집게부를 클램프의 양 측면사이에 위치시킨 상태에서 구동부를 동작시킨 후, 집게부가 수평방향으로 움직여 클램프에 힘을 가하는 동안 양손을 모두를 이용하여 클램프가 집게부로부터 이탈하지 않도록 견고하게 고정할 수 있음으로 고공에서 안전하게 클램핑 작업을 수행할 수 있다.
즉 종래 수작업이 아닌 유압 또는 모터의 기계적인 힘을 이용하여 클램프의 양 측면에 수평방향의 힘을 가할 수 있어 종래 정을 망치로 때리는 위험한 작업을 전혀 할 필요가 없음으로 고공에서 전차선이 흔들리는 작업환경에서도 안전하게 클램핑 작업을 수행할 수 있다.
도 1은 도 1은 클램프를 이용하여 전차선과 조가선이 와이어로 연결된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속전차선로의 클램프 체결장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 체결장치의 헤드부의 조립도 및 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 체결장치의 동작을 설명하기 위한 동작도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프를 전차선에 체결하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프를 전차선으로부터 해체하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게부에 형성된 경사블럭을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속전차선로의 클램프 체결장치를 도시한 도면이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 고속전차선로의 클램프 체결장치(1000)는 전차선에 클램프를 체결 및 해체하기 위하여 클램프를 사이에 위치한 후 수평방향의 힘을 가하는 헤드부(200) 및 상기 헤드부에 수평방향으로 움직이는 힘을 발생시키는 구동부(100)를 포함할 수 있다.
구동부(100)는 공압식/유압식 실린더 또는 전기식 실린더로 이루어질 수 있으며, 전기식 실린더는 모터의 회전운동을 직선운동으로 바꾸기 위하여 웜기어 및 베벨기어를 포함할 수 있다. 공압식/유압식 실린더 또는 전기식 실린더는 실린더 내에 있는 피스톤을 왕복운동시키는 장치로 이에 대한 자세한 구조는 당업자에게 자명한 사항이므로 생략한다. 구동부(100)는 실린더의 피스톤에 고정되고, 피스톤 운동에 의하여 왕복운동하는 피스톤 로드(111)에 연결되는 두개 이상의 롤러(110)를 포함할 수 있다. 구동부(100)는 피스톤 로드(111)에 연결되어 왕복운동하는 두개의 롤러(110)가 헤드부의 몸체 하단부에 형성되어 있는 롤러접촉부(212)와 접촉되어 힘을 가함으로써 헤드부(200)의 두개의 집게부가 수평으로 상호 가까워지도록 구동시킬 수 있다. 구동부(100)와 헤드부(200)의 동작에 대하여는 도 3 및 도 4를 통하여 상세히 설명한다. 구동부(100)는 헤드부(200)의 몸체에 형성된 체결홀(201)을 관통하는 헤드부 연결핀(120)을 통하여 헤드부(200)와 연결될 수 있다.
따라서 고공에 위치한 전차선과 조가선을 연결하는 클램프를 전차선 등에 설치하는 작업을 수행하는 경우, 작업자는 헤드부(200) 사이에 클램프를 정렬한 상태에서 구동부(100)의 동작스위치(130)를 작동시켜 전기적인 힘을 이용하여 간편하게 클램프를 전차선 등에 설치할 수 있다.
이하 구동부(100)의 롤러(110)의 왕복운동에 의하여 클램프에 수평방향의 힘을 가할 수 있는 헤드부(200)의 구조에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 체결장치의 헤드부의 조립도 및 사시도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 헤드부(200)는 헤드부 연결핀(120)을 통하여 구동부와 연결되는 몸체(210a, 210b), 상기 몸체와 연결되는 집게부(220a, 220b)를 포함할 수 있다. 여기서 몸체는 제1몸체(210a)와 제2몸체(210b)로 이루어질 수 있으며, 제1몸체(210a)는 제1집게부(220a)와 체결홀(225)에 의한 나사결합을 통하여 연결될 수 있으며, 마찬가지로 제2몸체(210b)는 제2집게부(220b)와 연결될 수 있다. 각 몸체에 각 집게부가 연결하는 경우, 몸체에 형성된 삽입블록(211)이 집게부에 형성된 삽입홈(207)에 삽입될 수 있다. 즉 몸체의 삽입블록(211)이 집게부의 삽입홈(207)에 삽입연결됨으로써 삽입블록(211)의 외면이 삽입홈(207)의 내면과 면접촉을 할 수 있다. 이러한 면접촉은 클램프 체결시 집게부가 받는 힘을 몸체에 전달함으로써 체결홀(225)을 관통하는 나사(도 4의 203참조)가 받는 힘을 최소화시킴으로서 몸체와 집게부가 체결홀(225)을 통하여 나사결합되어 있는 상태를 유지할 수 있다.
클램프를 체결 및 해체하기 위하여 단위 클램프의 일측면에 접촉하는 집게부는 제1집게부(220a) 및 제2집게부(220b)로 이루어질 수 있다. 제1집게부(220a) 및 제2집게부(220b)의 상단부는 클램프를 전차선에 체결하기 위하여 각 단위 클램프의 일측면과 접촉하는 제1체결면(221a) 및 제2체결면(221b)이 형성될 수 있다.
한편 클램프를 해체하기 위하여 제1해체면(222a)은 제1체결면(221a)의 하부에 연장되어 형성될 수 있으며, 제2해체면(222b)은 제1해체면(222a)과 대각선 방향에 위치하며, 제2체결면(221b)의 아래에 제2집게부(220b)의 내측면으로부터 연장되어 형성될 수 있다. 제1체결면(221a) 및 제2체결면(221b)이 단위 클램프의 일측면과 접촉되어 클램프를 체결하기 위한 동작 및 제1해체면(222a) 및 제2해체면(222b)이 단위 클램프의 또 다른 일측면과 접촉하여 클램프를 해체하기 위한 동작은 도 5a 내지 도 6d를 통하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프 체결장치의 동작을 설명하기 위한 동작도이다.
도 4에서 보는 바와 같이, 몸체(210a, 210b)는 연결홀(201)에 헤드부 연결핀(120)이 삽입체결되어 상호 연결되며, 몸체 하단부에 롤러접촉부(212)가 형성될 수 있다. 롤러접촉부(212)는 내측으로 형성된 소정의 곡면으로 이루어져, 구동부(200)의 롤러(110)가 양 몸체의 롤러접촉부(212)에 접촉한 상태로 수직운동함에 따라 몸체(210a, 210b)는 헤드 연결핀(120)을 축으로 회전운동하며, 동시에 몸체에 연결되어 있는 집게부(220a, 220b)는 근사적인 수평운동을 하여 각 단위 클램프의 일측에 힘을 가함으로써 클램프를 체결 또는 해체할 수 있다.
이러한 몸체와 집게부의 체결홀(225)를 통한 나사결합구조는 다양한 클램프의 형상 및 크기에 따라 매칭되는 집게부를 교환하기에 용이하다. 즉 작업자는 해당 클램프와 매칭되는 집게부를 선택한 후 몸체에 나사결합을 통하여 간편하게 교체한 후 작업을 수행할 수 있다.
한편 몸체에 형성된 삽입블록(211)이 집게부에 형성된 삽입홈(207)에 삽입되어 연결됨에 따라 삽입홈(207)을 형성하는 연장블록(221)과 삽입블록(211)간에는 부품공차등에 의하여 갭(G)이 발생될 수 있으며, 이러한 갭(G)은 클램프 체결시 집게부가 힘을 받아 연장블록(221)이 삽입블록(211)쪽으로 갭(G)만큼 이동하여 체결홀(225)에 체결되어 있는 나사에 힘을 주어 나사가 절단될 수 있으며, 이에 따라 몸체와 집게부는 완전히 분리되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 갭(G)을 없애야 할 필요성이 있다. 조정나사(300)를 연장블록(221)에 형성된 조정홀(214)을 통하여 조정나사(300)의 끝부분이 삽입블록(211)의 외면에 접촉할 때까지 체결함으로써 갭(G)을 없앨 수 있으며, 연장블록(221)이 받는 힘을 완전하게 삽입블록(211)으로 전달할 수 있다. 상기 조정나사(300)에 의하여 몸체에 클램프의 크기 형상에 따른 다양한 집게를 교환하는 편리성을 유지함과 동시에 이러한 구조에 따른 몸체와 집게간 나사결합에 의한 불량 및 분리를 원천적으로 방지할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프를 전차선에 체결하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 단위 클램프는 도 1에서 설명한 바와 같이, 전차선(5)에 형성된 가이드 레일상에 위치한 상태에서 두개의 대응되는 단위 클램프(1,2)는 각각 체결접촉면(1a,2a)과 각각 해체접촉면(1b,2b)이 측면에 형성될 수 있다. 여기서 체결접촉면(1a,2a)의 면적이 해체접촉면(1b,2b)의 면적보다 어느 한 측면에서 볼때 더 큰 면적을 가진 것으로 도시하였으나 각 단위 클램프는 클램프의 용도, 형상 및 크기에 따라 서로 다른 형태로 이루어질 수 있으며, 이러한 클램프에 형성된 접촉면에 따라 집게부의 체결면 및 해체면의 형상도 대응하여 변경될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 클램프(400)를 전차선(5)에 체결할 경우, 제1체결면(221a)는 제1 단위 클램프(1)의 제1체결접촉면(1a)에 접촉되고, 제2체결면(221b)는 제2 단위 클램프(2)의 제2체결접촉면(2a)에 접촉된 상태에서 구동부(100)의 롤러(110)가 몸체의 롤러접촉면(212)에 접촉된 상태로 직선운동함에 따라 집게부는 수평방향의 힘을 각 단위 클램프에 인가하여 제1 단위 클램프(1)와 제2 단위 클램프(2)가 서로 완전히 밀착되어 상호 끼움결합됨으로써 클램프(400)는 전차선에 연결될 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프를 전차선으로부터 해체하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c를 참고하면, 클램프(400)를 전차선으로부터 해체할 경우, 제1해체면(222a)는 제2 단위 클램프(2)의 제2해체접촉면(2b)에 접촉되고, 제2해체면(222b)는 제1 단위 클램프(1)의 제1해체접촉면(1b)에 접촉된 상태에서 구동부(100)의 롤러(110)가 몸체의 롤러접촉면(212)에 접촉된 상태로 직선운동함에 따라 집게부는 수평방향의 힘을 각 단위 클램프에 인가하여 제1 단위 클램프(1)와 제2 단위 클램프(2)가 서로 완전히 분리되어 클램프(400)는 전차선으로부터 해체될 수 있다.
즉 집게부는 상단부에 클램프를 체결할 수 있는 체결면을 형성하고, 체결면의 하부에 상호 대각선 방향으로 마주보도록 해체면을 형성하여 클램프를 해체할 수 있도록 형성함으로써 클램프를 체결 또는 해체를 한쌍의 집게부를 통하여 작업할 수 있다. 따라서 클램프의 형상 및 크기에 대응하는 다른 한쌍의 집게부를 몸체에 간편하게 연결함으로써 다양한 클램프를 간편하게 전차선 등에 체결 및 해체할 수 있다.
도 7a 및 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 집게부에 형성된 경사블럭을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a를 참고하면, 집게부의 일면에는 회전에 의하여 클램프에 수평방향의 힘을 가할 경우, 전차선과의 접촉을 방지함과 동시에 전차선을 안착시켜 가이드할 수 있는 경사블록(250a,250b)이 형성될 수 있다. 상기 경사블록(250a,250b)은 소정의 경사를 갖는 상단 경사면(272a) 및 하단 경사면(272b)이 형성되며, 상기 상단 경사면(272a)과 하단 경사면(272b)의 폭(W)은 각 집게부의 안쪽에서 바깥쪽으로 갈수록 좁아지게 형성될 수 있다.
도 7b참고하면, 클램프가 전차선(5)에 완전히 체결시 전차선(5)의 하단은 상단 경사면(272a)에 수평으로 접하도록 집게부의 회전에 따른 전차선과의 간섭을 줄일 수 있다. 한편 도 7c를 참고하면, 클램프가 해체 초기에는 전차선 상단이 하단 경사면(272b)와 수평인 상태에서 집게부의 회전에 따라 하단 경사면(272b)는 전차선 상단과 떨어지고, 상단 경사면(272a)은 전차선(5)의 하단에 수평으로 접하도록 경사가 형성되어 집게부의 회전에 따른 전차선(5)과의 간섭을 줄임과 동시에 전차선을 안착시킨 상태로 작업을 수행할 수 있다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1,2:단위클램프 1a,2a:체결접촉면
1b,2b:해체접촉면 100:구동부
110:롤러 120: 헤드부 연결핀
130:동작스위치 200:헤드부
201:연결홀 207:삽입홈
210a, 210b:몸체 211:삽입블록
214:조정홀 220a, 220b:집게부
221a,221b:체결면 222a,222b:해체면
225:체결홀 300:조정나사
1000:클램프 체결장치

Claims (3)

  1. 몸체,
    몸체에 연결되고 몸체의 회전에 의하여 클램프의 어느 한 일측면과 접촉한 상태에서 수평방향의 힘을 전달하는 헤드부 및
    몸체에 연결되고, 몸체 하단부에 형성된 곡면 형상의 롤러접촉부에 롤러를 왕복운동시켜 상기 몸체를 회전시키는 구동부를 포함하고,
    상기 헤드부는 몸체에 형성된 삽입블록(211)이 집게부에 형성된 삽입홈(207)에 삽입되어 연결됨에 따라 삽입홈(207)을 형성하는 연장블록(221)과 삽입블록(211)간 발생되는 갭은 연장블록(221)에 형성된 조정홀(214)을 통하여 조정나사(300)의 끝부분이 삽입블록(211)의 외면에 접촉할 때까지 체결하여 상기 갭을 없애고, 전차선과의 접촉을 방지하기 위하여 일면에 경사블록이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고속전차선로의 클램프 체결장치.
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