KR102195288B1 - 레일 체결 클립용 앵커 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 레일 체결 클립을 유지하는데 사용되는 앵커 장치로서, 상기 앵커 장치는 레일 지지 부재에 내장하기 위한 스템부와, 상기 스템부로부터 상기 스템부와 이격된 단부까지 연장하며, 상기 클립의 일부분을 유지할 수 있도록 상부로 연장하는 고리 형상부를 포함하는 헤드부를 갖고, 사용시 상기 단부는 상기 고리 형상부와 상기 스템부를 연결하는 실링 플레이트에서 종료된다. 관련된 앵커 장치 조립체와 철도 레일 체결 조립체 역시 기재되어 있다.

Description

레일 체결 클립용 앵커 장치{ANCHORING DEVICES FOR RAIL FASTENING CLIPS}

본 발명은 철도 시스템 구조에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 레일 체결 클립을 위한 앵커(anchor) 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 2012년 8월 31일에 출원된 오스트레일리아 예비 특허 출원인 2012903815호 "레일 체결 클립용 앵커 장치"의 이익을 유용하고, 그 전체가 참고로서 통합될 수 있다.

철도 시스템 구조에 있어서, 레일의 다리부와 침목의 지지면 사이에 배치되는 지지 플레이트를 사용하여 지지 부재 또는 침목에 각각의 레일을 고정하여 사용하는 것이 공통적이다. 이러한 지지 플레이트는, 예를 들어, "타이(tie) 플레이트" 또는 "분기(turnout) 플레이트"를 포함할 수 있다. 또한, 상기 레일의 다리부를 지지하는 체결 클립을 유지하는 레일의 각 측면상에서 침목에 고정되는 앵커 장치(소위, 숄더(shoulder))가 있다.

레일 기초부에 철도 레일 체결 클립을 고정하는데 사용 적합한 앵커 장치로는 일반적으로 숄더로 알려져 있다.

다른 기술들이 사용될 수도 있지만, 이러한 앵커 장치 또는 숄더는 용융된 금속을 사형 주조(sand casting)을 통해 제조하는 것이 알려져 있다.

만일 레일 체결 클립을 유지하는데 공간이 요구되는 경우, 주조 금속 부품은 일반적으로 무겁고, 복잡하고 고비용의 주조 공정을 추가하기 위해서는 이들을 형성하기 위해 코어를 분리할 필요가 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 기술 배경과, 문제점 및 어려움을 해결하고자 발명된 것이다.

본 발명의 목적과 이점은 첨부된 도면과 함께 아래의 상세한 설명을 통해 분명해지며, 여기에는 도시와 실시예를 통해 본 발명의 실시 형태가 기재되어 있다.

제 1 양태에 있어서, 철도 레일 체결 클립을 유지하는데 사용되는 앵커 장치로서, 상기 앵커 장치는 레일 지지 부재에 내장하기 위한 스템부와, 상기 스템부로부터 연장하여 상기 스템부와 이격된 단부에서 종료되며, 상기 클립의 일부분을 유지할 수 있도록 상부로 연장하는 고리 형상부를 포함하는 헤드부를 갖고, 사용시 상기 단부는 상기 고리 형상부와 상기 스템부를 연결하는 실링 플레이트에서 종료되는 앵커 장치가 제공된다.

일 실시 형태에 있어서, 효과적으로 유지하기 위해 상기 클립 상부로 연장하는 부분은 일반적으로 고리형이다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 고리형부는 단부 또는 그 주위에서 실링 플레이트를 결합하기 위한 수단을 포함한다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 스템부는 실링 플레이트를 결합하기 위한 수단을 포함한다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 클립은 대략 "e" 형상을 갖는다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 헤드부는 클립의 일부를 수용하기 위한 오목부를 형성한다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 오목부는 슬롯이다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 슬롯형 오목부는 상기 스템부의 종축에 대하여 일정 각도로 헤드부로 연장하며, 상기 헤드부와 스템부 사이에 형성된 코너부를 향해 기울어져 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 스템부는 대략 Y 형상이고, 상기 장치의 헤드부에 스템부를 연결하도록 Y 자의 상단부를 형성하는 부분을 포함한다. 또한, Y 형상이 아니더라도, 그 길이 방향을 따라 실질적으로 일정한 단면적을 갖거나 길이 방향으로 입체형이 될 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 앵커 장치는 주조 공정에 의해 형성된다.

일 실시 형태에 있어서, 상기 앵커 장치는 코어를 주조하지 않고 형상을 이룰 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 클립의 일부를 수용하는 오목부는 코어를 주조하지 않고 형상을 이룰 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 고리형 부분의 단부가 고정되지 않고, 고리형 부분의 단부가 레일 지지 부재에 또는 레일 지지 부재에 대하여 고정된다.

본 발명의 추가적인 양태에 있어서, 철도 레일 체결 클립을 유지하는데 사용하기 위한 앵커 장치가 제공되며, 이러한 앵커 장치는, 레일 지지 부재에 내장되고 실링 플레이트를 결합하기 위한 수단을 포함하는 스템부와, 상기 스템부로부터 연장하는 헤드부를 포함하고, 상기 헤드부는, 상기 클립의 일부분을 유지할 수 있도록 그 상부로 연장하며 상기 스템부로부터 이격된 단부에서 종료되는 고리 형상부를 포함하고, 상기 단부는 상기 실링 플레이트를 결합하기 위한 수단을 포함하여, 사용시 상기 실링 플레이트가 상기 고리 형상부의 단부와 상기 스템부를 연결할 때, 상기 단부가 상기 실링 플레이트에서 종료된다.
본 발명의 추가적인 양태에 있어서, 철도 레일 체결 클립을 유지하는데 사용하기 위한 앵커 장치를 장착하는 것으로, 상기 장치는 레일 지지 부재에 내장하기 위한 스템부와, 상기 스템부로부터 연장하여 상기 스템부와 이격된 단부에서 종료되며, 상기 클립의 일부분을 유지할 수 있도록 상부로 연장하는 고리 형상부를 포함하는 헤드부를 갖는다.

본 상세한 설명에 있어서, "주조"의 의미는 주형에 용융 금속 등과 같은 액상 재료를 성형하는 공정을 의미한다.

본 발명의 추가적인 양태에 있어서, 철도 레일 체결 클립을 유지하는데 사용하기 위한 앵커 장치로서, 상기 장치는 레일 지지 부재면에 내장되는 스템부와, 상기 스템부로부터 연장하여 상기 스템부로부터 이격된 단부에서 종료되며, 상기 클립의 일부분을 유지할 수 있도록 상부로 연장하는 고리 형상부를 포함하는 헤드부를 갖고, 사용시 상기 단부는 레일 지지 부재의 표면 또는 그 주위에서 종료한다.

일반적으로 고리 형상의 부분의 단부가 "레일 지지 부재면 또는 그 주위에서" 종료한다의 의미는 단부가 지지 부재를 관통하는 경우, 깊게 관통되지 않고, 매우 미세하게 또는 소량으로 관통함을 의미한다.

일 실시 형태에 있어서, 일반적으로 고리형 부분의 단부는 지지 부재를 관통하지 않는다.

본 발명의 추가적인 양태에 있어서, 전술한 바와 같은 탄성의 철도 레일 체결 클립과 앵커 장치를 포함하는 철도 레일 체결 조립체를 제공하며, 헤드부는 일반적으로 고리형이고, 침목에 레일을 효과적으로 유지하기 위해 상기 클립 일부분 위로 연장한다.

본 발명의 추가적인 양태에 있어서, 철도 레일 체결 클립을 유지하는데 사용하는 앵커 장치를 장착하는 것으로, 상기 앵커 장치는 레일 지지 부재에 내장되는 스템부와, 코어를 사용하지 않고 클립을 유지하고 장착하기 위한 형상으로 상기 스템부로부터 연장하는 헤드부를 포함한다.

본 발명의 하나 이상의 실시 형태의 구체적인 설명은 본 발명의 사상을 예시적으로 나타내는 첨부된 도면을 통해 제공된다. 본 발명이 이러한 실시 형태와 연계하여 설명되지만, 본 발명이 특정 실시 형태에 한정되는 것은 아님을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 사상은 첨부되는 특허청구범위에 의해서만 한정되며, 본 발명은 다양한 변형, 적용 및 동등한 사항을 포함한다. 실시예의 목적과 관련하여, 본 발명의 이해를 위해 아래의 상세한 설명에서는 다양한 특정 설명들이 기재된다.

본 발명은 이러한 상세한 설명의 일부 또는 전체를 사용하지 않고 특허청구범위에 따라 실행될 수 있다. 명확성을 위해, 본 발명과 관련하는 기술 분야에서 알려진 기술적인 자료들은 상세한 설명에 기재하지 않았으며, 이는 본 발명이 불필요하게 모호해지는 것을 방지하기 위함이다.

본 발명은 첨부되는 도면을 참고하여 설명될 수 있다.

도 1은 앵커 장치의 상측 사시도이다.
도 2는 도 1의 앵커 장치의 하측 사시도이다.
도 3은 앵커 장치의 정면도이다.
도 4는 앵커 장치의 평면도이다.
도 5는 앵커 장치의 저면도이다.
도 6 및 도 7은 앵커 장치의 양측 측면도이다.
도 9는 도 1 내지 도 8 의 앵커 장치를 포함하는 철도 레일 체결 조립체를 상부에서 바라본 사시도이다.
도 10은 도 9의 철도 레일 체결 조립체의 단면도이다.
도 11은 도 1의 앵커 장치를 포함하는 앵커 장치 조립체의 상측 사시도이다.
도 12는 도 11의 앵커 장치 조립체의 하측 사시도이다.

아래의 상세한 설명에 있어서, 도면을 통해 동일하거나 대응하는 부분은 동일한 부재 번호로 기재하였다.

도 1 내지 도 8을 참고하면, 일반적으로 "숄더(shoulder)"(본 용어는 이하에서 다르게 사용될 수 있다)로 알려진 유형의 앵커 장치(1)의 실시 형태가 도시되어 있고, 철도 레일-체결 클립을 레일 토대에 고정하는데 적합하다.

상기 앵커 장치(1)는 스템부(1B)와 일반적으로 고리 형상의 헤드부(1A)를 포함한다. 본 실시 형태에 있어서, 스템부(1B)는 실질적으로 Y 형상이며, Y 형상의 상부(12)에서 상기 헤드부(1A)와 연결되고, 말단부 지점에서 돌기부(14)를 포함한다.

도 1 내지 도 8에 도시된 앵커 장치는 상기 앵커 장치(1)는 사형 주물 공정을 사용하여 제조되며, 그 결과 앵커 장치(1)는 단일체의 주철 조각으로 형성된다. 그러나, 상기 앵커 장치(1)는 합성물, 또는 다른 금속, 또는 객차로부터 부여되는 하중을 견디기에 충분한 다른 재료로 제조될 수 있으며, 다른 방법으로도 형성될 수 있다. 또한, 앵커 장치(1)는 분리된 조각이 결합될 수도 있다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 레일(102)의 다리부(102A)와 침목(104)의 지지면 사이에 배치되는 지지 플레이트(106)을 사용하는 지지 부재 또는 침목(104)(이들 용어는 이하에서 다르게 사용될 수 있다)에 고정되는 레일(102)을 포함하는 철도 레일 체결 조립체(100)가 도시되어 있다. 이러한 지지 플레이트(106)는, 예를 들어, "타이 플레이트" 또는 "분기 플레이트"를 포함할 수 있다. 레일(102)의 각 측면(이하에서는 "숄더"라 지칭한다)에서 상기 침목(104)에 고정된 앵커 장치(1)가 도시되어 있으며, 이는 레일(102)의 다리부를 지지하는 "e" 형상의 체결 클립(108)을 유지시킨다.

일반적으로, 숄더(1)의 고리 형상 헤드부(1A)는 클립부(108)를 수용하여 포착하는 개구부를 향하는 슬롯 형상의 오목부(2)가 형성되어 클립부(18) 주위로 연장한다.

일반적으로, 이렇나 앵커 장치 또는 숄더(1)는 침목(104)을 제조하는 과정에서 콘크리트로 숄더(1)의 스템부(1B)를 내장되어 콘크리트 철도 침목(104)에 고정된다. 일단 내장되면, 돌기부(14)는 콘크리트로부터 스템부(10)가 밀리는 것을 방지한다.

콘크리트 침목(104)은 뒤집혀서 제조되어, 최종 침목(104)은 주형의 바닥부에서 형성된다. 제조 과정에 있어서, 최종 침목 상부로 튀어나온 숄더(1)의 일부, 즉, 헤드부(1A)는 적절한 위치에서 주형의 바닥부에 조각된 개구부를 통해 아래로 돌출한다. 상기 콘크리트 침목(104)으로 장착된 숄더(1)의 스템부(1B)는 콘크리트를 붓기 전에 상기 주형측으로 돌출한다. 콘크리트가 부어지고 준비가 이루어지면, 침목(104)은 주형의 외부로 들어 올려지고 우측부를 더 위쪽으로 전환된다.

이러한 공정의 어려움은 만일 주형 주머니의 바닥부에 있는 개구부가 숄더(1)의 스템부(1B) 주위로 밀착되지 않는다면, 콘크리트는 간극을 통해 누수되고, 최종 콘크리트 레벨(즉, 헤드부(1A)) 상부의 숄더(1) 부분에 놓일 수도 있으며, 클립(108)이 적절하게 결합되는 것을 방해할 수 있다. 또는, 이러한 원하지 않는 콘크리트는 시간을 소비하여 제거되어야 하며, 클립(108)이 적절하게 결합되기 전에 비용을 들여 세척 작업을 하여야 한다.

이러한 문제점에 대한 해결책은 앵커 장치(1)의 헤드부(1A)의 하측 가까이에 있는 스템부(1B) 주위로 실링 플레이트(120)을 배치하고(도 8 및 도 9 참조), 콘크리트가 주형 내부로 주입되기 전에 주형 바닥부에 있는 개구부 위로 상기 실링 플레이트(120)를 배치하는 것이다. 이러한 방법으로, 실링 플레이트(120)은 주형에 형성된 구멍을 실링하고, 숄더(1)의 헤드부(1A)로 콘크리트가 진입하는 것을 방지한다.

성형 이후에, 실링 플레이트(120)는 콘크리트 침목(104)의 상부에 형성(내장)되어(도 9 참조), 그 상부 표면이 침목(104) 상부의 콘크리트 상부면과 동일 평면을 이루게 된다.

앵커 장치(1) 또는 실링 플레이트(120)가 주형으로 인도되기 전에, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 앵커 장치 조립체를 형성하도록 이들은 서로 연결된다. 헤드부(1A)의 고리 형상 부분 단부와 스템부(1B)는 각각 실링 플레이트(120)를 결합하기 위한 수단을 가지며, 본 실시 형태에 있어서, 스템부(1B)의 탭(130)과 헤드부(1A)의 고리 형상 부분의 단부에 있는 러그(132)의 형태로 나타난다(슬롯은 변경될 수 있다). 또한, 실링 플레이트(12)는 상기 러그(132)를 수용하기 위한 한 쌍의 소켓(122)을 포함하며, 각 소켓은 "스냅-핏(snap-fit)" 형태로 러그(132)를 포착하기 위한 숄더(124)를 포함한다. 실링 플레이트(120)는 탭(130)과 러그(132) 사이에서 작동(결합)되기 시작하며, 콘크리트를 주입할 수 있도록 실링 플레이트(120)를 정확한 위치에 배치시키기 위해 스템부(1B)와 고리 형상부의 단부를 연결한다. 이러한 방식으로, 실링 플레이트(120)는 슬롯 형상의 오목부(2)에 콘크리트 슬러리가 채워지는 것을 방지할 수 있다.

Y 형상의 스템부(1B)를 통해 기존의 숄더에 비하여 일부 하중을 줄일 수 있다. 또한, 중요한 점은 Y 형상의 스템부(1B)를 통해, 스템부(1B)의 종축에 대한 회전 모멘트인 하중에 저항할 수 있어서, 예를 들어, 독일 특허 1,585,599호에 기재된 유지 부재와 같이 대부분의 종래 기술에서처럼 헤드부(1A)의 일부가 침목의 콘크리트에 직접 내장될 필요가 없다.

클립(108)용 슬롯 형상의 오목부(2)는 스템부(1B)의 종축에 대하여 일정 각도로 개구부를 향하는 아래쪽으로부터 헤드부(1A) 쪽으로 연장하며, 헤드부(1A)와 스템부(1B) 사이에 형성된 코너부를 향해 기울어져 있다. 사용시에는, 유지된 클립(108)을 스템부(1B)와 거의 선을 맞추어 옮기고, 콘크리트 침목(104)으로 하중 경로를 더욱 이동시켜 숄더(1)를 통해 클립(108)의 유지를 보조할 수 있다.

스템부(1B)의 종축에 대하여 일정 각도로 헤드부(1A)를 향해 연장하는 클립(108)용 슬롯 형상의 오목부(2)의 다른 이점은 폐쇄된 공간을 형성될 필요가 있는 유형의 코어가 필요하지 않고, 숄더(1)와, 특히 슬롯 형상 오목부(2)를 주조할 수 있다는 점이다. 대신, 숄더(1)는 실질적으로 V 형상의 주형 공간에서 주조될 수 있으며, 어려움 없이 주형으로부터 추출할 수 있다.

독일 특허 1,585,599호에 기재된 유형의 유지 부재는 연속되는 제작 공정에서 시트강으로 제작되며, 이는 블랭크를 형성하는 단계와 그 다음의 벤딩 공정을 포함한다. 이러한 제조 공정은 수고가 많이 들고, 잠재적으로 고비용이다. 숄더(1)를 주조함으로써 이러한 문제를 개선할 수 있고, 실링 플레이트(120)와 결합하기 위한 세부적인 구성을 포함시킬 수 있으며, 강도를 향상시키기 위해 특정 지점에 추가적인 재료를 포함시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 고리 형상 부분의 단부는 독일 특허 1,585,599호에 기재된 유형의 유지 부재와 같이 레일 지지 부재에 내장될 필요가 없다.

또한, 합성 숄더(1)는 공간 등이 형성된 숄더에 비교하여 비교적 개방된 구조를 갖고 있으며, 이는 소량의 재료를 사용하여 숄더(1)의 무게를 줄일 수 있다.

철도 시스템 구조는 큰 거리를 횡단하는 다수의 운송 부품을 수반한다. 일반적으로, 이러한 부품들은 선적 컨테이너와 같은 큰 부피의 컨테이너로 운송된다. 이러한 운송은 많은 운송 비용을 발생시킨다. 따라서, 운송 비용을 절감하기 위해 부품의 중량을 조금이라도 줄이려는 시도가 있다. 예를 들어, 일부 운송 시스템은 중량이 한정되기 때문에, 특정 부품의 중량 감소는 이러한 다수의 부품들을 특정한 중량으로 한정하도록 운송될 수 있음을 의미한다.

본 상세한 설명의 기재와 특허청구범위의 기재에 있어서, 내용상에 다르게 기재되지 않았다면, "포함한다" 및 "갖는다"의 기재는 단수 또는 복수를 포함하는 것으로 이해하여야한다.

본 명세서에 있어서 종래 기술의 참고는 종래 기술이 공지의 부분을 형성한다라고 인식해서는 안된다.

당업자라면 본 발명이 기재된 특정 용도에 한정되지 않음을 이해할 수 있다. 또한, 본 발명은 상세한 설명에 도시되거나 기재된 특정 부재 및/또는 특징부와 관련한 바람직한 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명은 기재된 실시 형태에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상을 훼손하지 않고, 여러가지의 재구성, 변경 및 치환이 가능하다.

Claims (16)

1. 철도 레일 체결 클립을 유지하는데 사용되는 앵커 장치로서,
   상기 앵커 장치는, 레일 지지 부재에 내장되고 실링 플레이트를 결합하기 위한 수단을 포함하는 스템부와,
   상기 스템부로부터 연장하는 헤드부를 포함하고,
   상기 헤드부는, 상기 클립의 일부분을 유지할 수 있도록 그 상부로 연장하며 상기 스템부로부터 이격된 단부에서 종료되는 고리 형상부를 포함하고,
   상기 단부는 상기 실링 플레이트를 결합하기 위한 수단을 포함하여,
   사용시 상기 실링 플레이트가 상기 고리 형상부의 단부와 상기 스템부를 연결할 때, 상기 단부가 상기 실링 플레이트에서 종료되는 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 헤드부의 고리 형상부에는 상기 클립의 일부를 수용하는 개구부를 포함하는 오목부가 형성되고, 상기 오목부는 상기 스템부와 상기 고리 형상부의 단부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 오목부는 상기 개구부로부터 연장하는 슬롯인 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 슬롯 형상의 오목부는 상기 개구부로부터 상기 스템부의 종축에 대하여 소정의 각도로 기울어져 상기 헤드부로 연장하며, 상기 헤드부와 상기 스템부 사이에 형성된 코너부를 향해 기울어지는 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스템부는 Y형상이고, 상기 스템부를 상기 앵커 장치의 헤드부에 연결하기 위한 Y 형상의 상단부를 형성하는 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서, 상기 스템부는 그 종축에 대한 회전 모멘트 하중에 저항하는 형상인 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
7. 제 2 항에 있어서, 상기 앵커 장치는 주조 공정을 통해 형성되고, 상기 오목부는 코어 없이 주조할 수 있는 형상인 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 앵커 장치는 단일체의 주철 조각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 앵커 장치.
   
9. 레일 유지를 위한 철도 레일 체결 클립;
   제 1 항에 기재된 앵커 장치; 및
   상기 스템부와 상기 헤드부의 상기 고리 형상부의 단부를 연결하는 실링 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 레일 체결 조립체.
   
10. 제 9 항에 있어서, 상기 실링 플레이트는 상기 앵커 장치의 단부를 결합하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 레일 체결 조립체.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 실링 플레이트는 상기 실링 플레이트를 소정의 위치에 배치시키기 위해 상기 스템부와 상기 고리 형상부의 단부 사이에서 연결되는 것을 특징으로 하는 철도 레일 체결 조립체.
    
12. 제 9 항에 있어서, 사용시에 상기 레일 지지 부재는 콘크리트 주조 공정을 이용하여 형성되고, 상기 앵커 장치의 스템부는 상기 주조 공정중에 상기 레일 지지 부재에 내장되며, 상기 실링 플레이트는 상기 콘크리트 주조 공정중에 슬롯 형상의 오목부 내부로 콘크리트 슬러리가 침입하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도 레일 체결 조립체.
    
13. 제 12 항에 있어서, 상기 실링 플레이트는 상기 콘크리트 주조 공정중에 상기 레일 지지 부재에 내장되는 것을 특징으로 하는 철도 레일 체결 조립체.
    
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