KR102352176B1 - 레일 스위칭 유닛 - Google Patents

Abstract

단일로 또는 기타 차량 안내 시스템의 트랙 스위칭 시스템의 트랙 스위칭 유닛의 일부와 동일한 유닛들과 조합되어 기능하고, 회전 가능한 총체(보조 구성 요소들 및 스위치 레일들이 부착된 회전 가능한 허브) 및 고정 요소들(메인 고정 레일, 분기 고정 레일들 및 지지 구조)를 포함하며, 차량들이 레일/트랙 스위칭 유닛을 통해 이동하기 위한 대안적인 연속적인 레일 경로들을 생성하는 것을 목적으로 하여 대응하는 분기 고정 레일과 및 메인 고정 레일과 동시에 각 스위치 레일의 결합을 허용하기 위해 회전 가능한 허브는 선택적으로 회전하고 고정 레일들은 공통 레일들에 부착되는, 레일 스위칭 유닛. 메커니즘은 모노/다중 레일 트랙들에, 지지/매달린 차량들에, 기존/레일 랩핑 바퀴 어셈블리들에, 분기/합류/교차점들에, 및 광범위한 트랙 스위칭 구성들에 적용 가능하다. 본 발명은 장치의 에너지 효율, 정밀성 및 제어 용이성을 최대화하기 위해 최소 크기 및 최소 가변성의 스위치 레일 구동력을 요구하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

레일 스위칭 유닛

본 발명은 일반적으로 운송 또는 놀이기구 즐기기 목적으로 상품 또는 승객들을 운반하는 안내로를 따르는 차량들의 순환에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 분기점(하나의 단일 경로가 다수로 분기)에서, 합류점(다수의 경로들이 단일 경로로 수렴)에서, 또는 교차점(분기점 및 합류점의 조합)에서 트랙의 세그먼트들을 전환(switching)함으로써 달성되는, 경로들의 선택적 변경들 다음에는 안내로를 따라 운반된 차량들이 따라오는 방법 및 기구에 관한 것이다.

종래의 열차, 모노레일 열차 또는 많은 자동 이동 장치와 같은 안내로 기반의 운반 시스템들은 번갈아 나오는 이동의 방향들 사이에서 선택하는 수단들이 필요하다. 방향들의 변경은 차량 작동식(vehicle-activated) (탑승한) 조향 메커니즘들을 통해 또는 중앙 작동식 (통로 방향) 안내로 수정 메커니즘들을 통해 수행될 수 있으며, 높은 수준의 안정적이고 지속적인 중앙집중식 제어가 필요할 때 후자의 옵션이 가장 바람직하다.

안내로의 전환은 흔히 안내로의 전체 섹션들의 다수의 레일들의 기계적 이동을 암시하는 방법 및 시스템들을 사용하여 달성된다. 이러한 방법 및 시스템들은 종종 느리고, 복잡하고, 작동하기 어렵고, 유지 관리 비용이 많이 들고, 실제로는 두 위치로만 제한되고, 너무 많은 설치 공간을 필요로 하고, 치명적인 고장에 상당히 취약하며, 이는 성능 및 신뢰도 요구 조건들이 완화되지 않는 한, 또는 사용이 매우 특정한 적용들로 제한되지 않는 한, 객관적으로 비용이 많이 들고, 비효율적이고, 불편하거나, 불충분한 이용 가치로 인지되게 한다.

크고 무거운 차량들이 있는 광범위한 철도 및 기타 대중교통 시스템들의 특정 경우, 탈선 위험과 관련된 잠재적인 상당히 큰 손상으로 인해 트랙 전환 시스템들(트랙 포인트라고도 함)이 특히 중요하다. 이러한 적용에서, 두 가지 이상의 표준 상태들(직선 루트 및 분기 루트)을 제공하는 빠르고, 컴팩트하며 신뢰할 수 있는 스위치 장치는 비용 절감, 위험 약화, 용량 증가 및 작동 속도 개선의 형태로 여러 가지 종류의 개선들을 암시할 수 있다.

개별형 급행 대중교통(Personal Rapid Transit, PRT) 또는 기타 무인 궤도 대중교통(Automated Guideway Transit, AGT) 시스템들과 같은 일부 최신 또는 초기 적용들의 특정 경우, 빠르고 신뢰할 수 있는 트랙 스위칭 기술은 많은 단점 및 결점들을 극복할 수 있을 뿐만 아니라, 용량을 상당히 증가시켜서, 이러한 새로운 및 파괴적인 수송 시스템들이 중간 또는 높은 규모의 운송 수요 하에서 확실히 실현 가능하게 만든다. 공장 또는 기타 산업 설비들에 사용되는 일부 트랙 기반 재료/제품 취급 시스템들에도 동일한 생각이 적용된다.

어트랙션/테마파크 등의 놀이기구의 특정 경우, 레일 랩핑 프로파일들을 제공하는 휠 어셈블리들과도 호환되는 빠르고 신뢰할 수 있는 가이드웨이 스위칭 시스템들은 많은 결점들을 극복할 수 있을 뿐만 아니라, 용량, 고객 향유 가치 및 그에 따른 사업 수익성의 실질적 개선과 함께 차세대 롤러 코스터 또는 유사한 어트랙션들로 산업을 이끌 수도 있다.

일부 시도된 해결책들은 언급된 결점 및 단점들을 극복하려고 및/또는 언급된 잠재적 기회들을 보장하려고 시도했지만, 부분적이거나, 불충분하거나, 실제로 불편하다. 다음은 일부 예시들이다.

- 특허 US 1,112,965 또는 US 4,015,805는 스위치 트랙 슬라이딩 장치들에 관한 것으로, 한 쌍의 스위치 레일들을 스톡 레일(stock rails)과 결합 위치로 밀고 슬라이딩함으로써 두 트랙 사이를 스위칭할 수 있는 시스템들을 제시한다.

- 특허 US 2010/0,147,183 및 US 6,273,000은 횡방향 축 회전 유도 장치에 관한 것으로, 메인 트랙 경로에 횡 방향으로 배치된 수직축을 중심으로 전체 트랙 세그먼트들의 회전 또는 피벗을 통해 수평면 상에 두 트랙들 사이를 스위칭할 수 있는 시스템들을 제시한다.

- 특허 US 8,020,49 및 US 7,997,540은 종축 회전 유도 장치들에 관한 것으로, 전체 트랙 세그먼트들이 부착되고, 메인 트랙 경로에 종 방향으로 및 평행하게 배치된 축을 중심으로 회전하는 배럴 또는 관형 부재를 기반으로 하는 (트랙의 각 레일에 대한 기계적으로 독립적인 트랙 스위칭 유닛들 대신에) 트랙 당 하나의 단일 메커니즘에 의해 두 트랙들 사이를 스위칭할 수 있는 시스템들을 제시한다.

- 특허 US 3,313,243 또한 전체 트랙 세그먼트가 배럴에 부착되는 종축 회전 유도 장치들에 관한 것이지만, 특히 수평면 상에 배치된 '서스펜션 레일 및 모노레일들'의 분기점 트랙 스위칭 적용을 위해 설계된 두 스위치 레일 시스템을 제시한다.

- 특허 GB 2,516,706은 특수 접합 및 수직-횡단 이동에 관한 것이며 참신한 접합 프로파일 구성을 사용하여 대응하는 스톡 레일들과 맞물리도록 한 쌍의 스위치 레일들의 수직 및 횡단 이동에 의해 수평면 상에서 두 트랙들 사이를 스위치하는 시스템을 제시한다.

- 특허 US 4,030,422는 수직 레이아웃의 가이드웨이의 스위칭에 관한 것이며 하나를 다른 하나 위에 수직으로 배치되는 두 트랙들 사이에서 가이드된 차량들의 스위칭을 위한 시스템을 제시한다.

- 특허 CN 18,660,871은 롤링 기어에 연결된 분기 스위치 레일을 항상 포함하고, 회전 가능한 허브 없이, 회전 가능한 세트의 회전 축에 의해 횡단되는 직선 스위치 레일의 양 측에 직접 부착된 스위치 레일들을 포함하는 회전 가능한 총체(ensemble)를 제시하는 모노레일 트랙의 스트래들(straddle) 형 모노레일 철도용 단일 트랙 스택 어셈블리에 관한 것이며, 정의된 바와 같이, 참조된 발명은 이중 레일 트랙의 레일이 아닌 모노레일이며 하나의 상단 종 방향으로 평평한 롤링 표면 및 하나의 측방향 안내 표면을 갖는 직사각형 섹션들을 구비하는 레일들에 관한 적용, 및 수평 레이아웃을 갖는 분기 전환점들의 적용으로 제한된다.

- 특허 GB 1,404,648은 직사각형 단면 또는 수직에 가까운 측면 섹션을 구비하는 레일을 갖는 모노레일 트랙이 측 방향 안내를 갖는 차량들에 의해 사용되는 운송 시스템들을 위한 모노레일 트랙 어셈블리들을 개시한다. 따라서, 이는 특히 둘이 아닌 하나만의 레일의 트랙들을 사용하는 운송 시스템들, 및 종래의 철도의 경우와 같이 레일들의 측면들 중 하나와만 추가 안내 접촉이 필요한 차량들을 위해 고안된다. 이는, 특히 수평인, 메인 트랙의 섹션으로부터, 또한 특히 수평인, 다른 트랙 섹션들로, 대안적인 경로들을 제공하는 것으로 정의된다. 그러나, 메인 트랙으로부터의 분기가 수평일 수만 있고 수직일 수도 없는 수평 레이아웃에서 스위치 포인트들을 다루는 것이 구체적으로 고안된다. 이는 수직 레이아웃들이 메인 레일 경로를 구비하고 회전 축 바로 위에 배치되지 않지만 수평으로 오프셋되는 수직 차량 중량 베어링 힘을 이동시키는 것을 암시하는 것으로써 이해 가능하며, 결국 상황은 상이한 차량 통과 간격 요구 조건들뿐만 아니라, 스위치 레일들을 회전시키고 결합 위치들에서 안정적으로 유지하기 위한 매우 상이한 물리적 역학 또한 암시한다. 모든 스위치 레일들이 회전축의 일측에 배치되고 최대 110º 각도의 단면 각도 범위 내에 국한되기 때문에 개시된 어셈블리는 회전축에 대해 회전 가능한 총체의 질량의 명확한 불균형 분포를 제시한다. 회전 가능한 총체의 회전축 및 관성 모멘트의 주축 사이의 이러한 상당한 비정렬은, 비상수인 매우 가변적인 힘, 양수(밀기), 영, 및 음수(유지)가 필요하기 때문에, 구동 및 제어하기 매우 어려운 회전 운동을 암시하며, 회전 가능한 총체의 피벗 운동을 각도 범위의 일극에서 타극으로 구동하기 위해, 즉, 회전축에 대해 질량 중심의 최소 수평 변위 및 최소 각도 이동을 추구할 때에도, 회전축 위에서 좌우로 피벗하는 질량 중심을 갖는다.

가장 짧은 각도 경로를 통해 회전 가능한 총체의 피벗- 즉, 회전축의 위이고 아래가 아닌-은, 결합 위치들의 안팎으로 회전되기 때문에 수평 경로 평면 위로 튀어나와 있는 스위치 레일들의 이동 몸체들로 인해 체적 간격 충돌의 원인이 될 수 있다.

회전 가능한 총체 내에서 스위치 레일들의 특정 폐쇄 제한은 바퀴-어셈블리들에 의해 레일들의 상단, 일측 및 하단 측 랩핑이 필요한 보통의 롤러 코스터들의 것과 같은 더 복잡한 레일 프로파일들에 대해서 본 발명을 무효화하는 기술적 특성이다.

인용된 마지막 문서들과 관련하여, 일반적으로 모노레일 운송 시스템들에 대해 특정한 알려진 모노레일 스위칭 유닛 해결책들은 사용하기에 적합하지 않으며, 이중 레일 트랙 스위칭 유닛의 레일 스위칭 유닛들과 같이 기타 동일한 모노레일 스위칭 유닛들과 단순히 결합된다는 점을 언급하는 것이 중요하다. 이중 레일 트랙 스위칭 유닛은, 다음의 이유들로 인해, 단순히 두 모노레일 스위칭 유닛들을 합친 것보다 훨씬 더 복잡하다.

- 이중 레일 트랙 스위칭 유닛은 두 레일 스위칭 유닛들에서 동시 및 합동 스위칭 작업의 정확하고 섬세한 실행이 필요하다.

- 이중 레일 트랙 스위칭 유닛은, 스위칭 유닛들의 상이하지만 특히 동일한 구성 및 형상(예를 들어, 곡률 프로파일, 세로 길이, 말단 길이)을 요구하며, 차량을 지지하는 레일들의 섹션 및 바퀴 어셈블리(예를 들어, 트랙들에 대한 내부/외부 위치, 레일들에 대한 좌측/우측 위치, 바퀴의 레일 랩핑 정도)의 구성뿐만 아니라, 레일 스위칭 유닛을 갖는 각각의 트랙 스위칭 유닛이 작용하는 레일 경로들 및 트랙의 뱅킹(banking) 및 필요한 곡률에 따라 달라진다.

- 이중 레일 트랙 스위칭 유닛은, 동일한 1 레일 스위치의 체적 범위 내에서뿐만 아니라, 동일한 이중 레일 트랙 스위칭 유닛에 속하는 기타 레일 스위칭 유닛들의 범위 내에서도, 스위치 레일들 사이의 및 스위치 레일들 및 고정 레일들 및 이들을 유지하는 구조들 사이의 간섭을 피하기 위해 훨씬 더 많은 간격 문제들을 해결하는 것을 요구한다.

- 위의 모든 사항으로 인해, 제대로 기능하는 이중 레일 트랙 스위칭 유닛은 특히 컴팩트하고, 빠르고, 신뢰할 수 있으며, 특히 서로 상호 연결되고 합동적으로 작동하도록 형성되고 구성된 한 쌍의 레일 스위칭 유닛들이 필요하다.

요약하면, 현재 기술의 상태를 고려할 때, 본 발명에 의해, 일반적인 알려진 가이드웨이 스위칭 시스템들 및 방법들의 결함 및 단점들의 대다수 및 근본적으로 열악한 물리적 역학 및 그에 따른 움직임을 쉽고 효율적으로 구동 및 제어하는 것에 대한 어려움과 관련된 것들을 극복할 수 있어야 한다. 또한, 본 발명은 일반 철도 스위칭을 개선하고, 놀이기구의 승객 적재량(passengers-capacity)을 증가시키고, 혁신적인 고속 대중교통 시스템들의 결정적인 구현을 촉진하는데 상당한 기술적 기여를 암시할 수 있다.

본 발명은, 차량들을 사용하는 가이드웨이들의 스위칭에 적용 가능한 방법 및 기구와 같은, 가이드웨이들을 따라 운반되는 물품 또는 승객들이 따르는 경로들의 선택적인 변경을 허용하도록 개선된 방법 및 기구를 제공한다. 본 설명에서 용어 "차량들"은, 열차, 트롤리, 개별형 급행 대중교통 차량(포드), 화물 기차, 운송 차량 등과 같은, 물품 또는 승객들을 포함 또는 그룹화하는 임의의 물리적 개체로써 광범위하게 이해되어야 한다.

본 발명의 보다 특정한 목적은 더 적게 이동 가능한 기계적 안내 구성 요소들의 관점에서 감소된 공간, 더 낮은 중량 및 더 낮은 복잡성을 갖는 메커니즘들을 요구하는 적용에 사용될 수 있는 그러한 방법 및 기구들을 제공하는 것이다. 본 발명의 매우 특정한 목적은 에너지 효율, 정밀도 및 장치의 제어 용이성을 최대화하기 위해 최소 크기 및 최소 가변성의 스위치 레일 구동력을 요구하는 방법 및 기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 연속적인 분기점 또는 합류점들 사이의 최소 거리, 최소 전진 및 빠른 작동을 요구하는 적용에 사용될 수 있는 그러한 방법 및 기구들을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 수직 또는 경사면에서 분기/수렴하는 분기/수렴 트랙 경로들, 개수가 2개 이상일 수 있는 경로들, 및 상이한 곡률 프로파일들을 구비할 수 있는 경로들로/로부터의 스위칭을 요구하는 적용의 그러한 방법 및 기구들을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 레일들의 둘레의 상당 부분의 랩핑을 요구하는 롤링, 슬라이딩 또는 글라이딩 메커니즘들을 갖는 적용들의 그러한 방법 및 기구들을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 단일 트랙이 다수의 트랙들(또는 분기점들)로 분할되는 가이드웨이 지점들에서뿐만 아니라 합류점들(여러 트랙들이 단일 트랙으로 수렴되는 가이드웨이 지점들)에서, 또는 교차점들(분기점들 및 합류점들의 조합으로 구성됨)에서 차량 스위칭을 요구할 수 있는 적용들의 그러한 방법 및 기구들을 제공하는 것이다.

해결책은 - 일 실시예에서 - 한 번에 하나의 레일 세그먼트만 전환하는데 사용하기 위해, 모노레일 트랙 스위칭 유닛에서와 같이 개별적으로 또는 다중 레일 트랙 스위칭 유닛에서와 같이 다른 동일한 유닛들과 조합되어 기능하는 레일 스위칭 유닛을 포함하며, 레일 스위칭 유닛은 트랙 스위칭 유닛의 일부이고, 트랙 스위칭 유닛은 트랙 스위칭 시스템의 일부이며, 트랙 스위칭 시스템은 차량 및 가이드웨이들, 표준 고정 레일들 또는 "공통 레일들(common-rails)", 특수 고정 레일 세그먼트들 또는 "고정 레일들(fixed-rails)", 및 특수 이동식 레일 세그먼트들 또는 "스위치 레일들"을 포함하는 차량 안내 시스템의 일부이며, 레일 스위칭 유닛은,

- 회전 가능한 구성 요소들의 세트 또는 "회전 가능한 총체"

- 및 고정된 구성 요소들의 세트 또는 "고정 세트"

를 포함하고,

회전 가능한 총체는,

- "회전 가능한 허브"

- 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트,

- 회전 가능한 허브에 대한 스위치 레일들의 부착을 용이하게 하고 및/또는 회전 가능한 총체의 물리적 속성을 최적화하고 및/또는 회전 가능한 총체의 회전 운동의 정밀한 제어를 용이하게 하는 보조 구성 요소들의 세트,

를 더 포함하고,

고정 세트는,

- 하나의 메인 고정 레일,

- 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트,

- 지지 구조,

를 더 포함하고,

메인 고정 레일은 메인 고정 레일의 "외부 단부" 또는 회전 가능한 총체로부터 가장 먼 거리에 있고 메인 고정 레일의 "내부 단부"에 대향하는 메인 고정 레일의 단부에서 공통 레일에 견고하게 고정되고,

분기 고정 레일들은 분기 고정 레일들의 "외부 단부들" 또는 회전 가능한 총체로부터 가장 먼 거리에 있고 고정 레일들의 "내부 단부들"에 대향하는 분기 고정 레일들의 단부들에서 공통 레일들에 견고하게 고정되며, 정상 작동 모드에서, 스위치 레일들의 수는 분기 고정 레일들의 수와 동일하며, 스위치 레일들의 각각은 대응하는 분기 고정 레일과의 연결 및/또는 정렬의 "활성 위치"라고 불리는 고정 작동 위치로의 결합 또는 그 "활성화"를 허용하도록 설계되며, 스위치 레일들의 각각은 회전 가능한 허브의 회전축으로부터 거리를 두고 고정식으로 부착되어 회전축을 중심으로 회전 가능한 허브의 회전 운동이 대응하는 고정 레일과 함께 스위치 레일들의 각각의 선택적인 활성화를 허용하며, 스위치 레일들 중 임의의 하나의 활성화는, 레일 스위칭 유닛을 통해 차량들을 양방향으로 운반 또는 안내할 목적으로, 소위 "메인 단부"를 메인 고정 레일의 내부 단부와 정렬 및/또는 연결하는 것 및 소위 "분기 단부"를 대응하는 분기 고정 레일의 대응하는 내부 단부와 정렬 및/또는 연결하는 것을 포함하며- 즉, 메인 고정 레일로부터 임의의 분기 고정 레일들로 또는 임의의 분기 고정 레일들로부터 메인 고정 레일로 모두, 또는 동시에 두 방향의 이동을 허용함-, 레일 스위칭 유닛은 분기 고정 레일들의 내부 분기 단부들이 적절하게 지향될 차량들의 필요한 여유 공간을 제공하고 레일 스위칭 유닛을 통해 부적절한 간섭을 방지하는 서로의 사이에서 고정된 거리로 분리되도록 구성되며, 레일 스위칭 유닛은 분기 고정 레일들의 내부 분기 단부들이 반드시 평면을 형성할 필요는 없고, 만약 그렇다면, 이들이 형성한 평면은 반드시 수평 특성일 필요는 없도록 구성되며, 회전 가능한 총체는 원칙적으로 회전축에 대한 관성 모멘트를 최적화하기 위해 컴팩트하고 질량 중심 밸런싱된 방식으로 구성되며, 지지 구조는 레일 스위칭 유닛 내에 포함된 요소들을 견고하게 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 이들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들(common guideway structures)에 단단히 부착한다.

본 발명은 모노레일, 이중 레일 및 다중 레일 트랙들과 함께 사용될 수 있으며, 또한 기본적으로 레일들 위에서 순환하는(레일들 상에서 달리는) 차량들을 갖는 교통 해결책들 또는 레일들 아래에서 순환하는(레일들에 매달린) 차량들을 갖는 교통 해결책들에 적용 가능하다.

본 발명은 또한, 모노레일 트랙의 일측을 전환하기 위해 각각 다뤄지는 하나 아닌 두 레일 스위칭 유닛들을 사용함으로써, (자기 부상 차량들을 안내하는 것과 같은) 모노레일의 왼쪽 및 오른쪽 단부들 모두에서 상단, 외부 측면 및/또는 하단 측에서의 차량 상호 작용 표면들을 요구하는 'T형' 모노레일 가이드웨이들과 함께 사용될 수 있다.

본 발명이 수평면으로 제한되지 않고 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들을 허용하기 때문에, 차량들의 더 유연한 스위칭이 가능하다. 본 발명은 임의의 특정 (또는 동일한) 곡률의 스위칭 레일들로 제한되지 않으며 스위치 지점 설계의 자유를 더 허용한다.

본 발명은, 분기점들에서의 트랙 스위칭 문제들에 적용될 때, 지지 수단들 및 구동 수단들이 고정 레일들의 임의의 측에 배치될 수 있는 해결책을 제공한다. 본 발명은 회전축이 고정 레일들의 임의의 측에 있을 수 있는 해결책을 제공한다.

본 발명은 라이브 샤프트(live-shaft), 고정 데드 샤프트(dead-shaft), 또는 둘의 조합과 모두 맞물릴 수 있는 샤프트 배열을 포함할 수 있다.

본 발명은 다중 레일 트랙 분기점 및 합류점들뿐만 아니라, 분기점 및 합류점들의 조합으로 고려할 때 교차로 지점들에도 적용 가능하다.

본 발명은 분기점들(트렁크 레일들에서 분기 레일들로 이동하는 차량)뿐만 아니라, 합류점들(분기 레일들에서 트렁크 레일로 이동하는 차량)에도 적용 가능하다.

제2 실시예에서, 메인 고정 레일 및 스위치 레일들은 메인 단부들에서의 정합 프로파일(mating profiles) 또는 "메인 정합 프로파일들"에 의해 메인 고정 레일의 내부 단부 및 스위치 레일들의 임의의 메인 단부들 사이의 결합을 허용하도록 형상화되고 및/또는 구성될 수 있으며, 및/또는 분기 고정 레일들 및 스위치 레일들은 분기 단부들에서의 정합 프로파일들 또는 "분기 정합 프로파일들"에 의해 분기 고정 레일들의 내부 단부들 및 스위치 레일들의 대응하는 분기 단부들 사이의 결합을 허용하도록 형상화되고 및/또는 구성될 수 있으며, 메인 정합 프로파일은,

- 메인 고정 레일의 내부 단부 상에 있는 "암(female)"이라고 하는 메인 정합 표면,

- 및 "암" 표면과 일치하고 스위치 레일들의 임의의 메인 단부들 상에 있을 수 있는 "수(male)"라고 하는 메인 정합 표면,

을 포함하고,

분기 정합 프로파일은,

- 분기 고정 레일들의 임의의 내부 단부들 상에 있는, "암"이라고 하는 분기 정합 표면;

- 및 대응하는 "암" 표면과 일치하고 스위치 레일들의 임의의 분기 단부들 상에 있을 수 있는 "수"라고 하는 분기 정합 표면,

을 포함하고,

암이라고 하는 분기 또는 메인 정합 표면은 반드시 주로 오목할 필요는 없고 수라고 하는 분기 또는 메인 정합 표면은 반드시 주로 볼록할 필요는 없으며, 정합 프로파일들은 스위치 레일들 및 고정 레일들 사이에 단단한 연결을 허용하도록 구성되고 대응하는 고정 레일들과의 결합의 위치들 안팎으로 스위치 레일들의 원활한 이동을 용이하게 하도록 구성된다.

제3 실시예에서, 정합 프로파일들 중 적어도 하나는 스위치 레일의 특정 활성 위치에 도달했을 때 회전 가능한 총체의 회전 운동의 연속성을 중단하는 것을 용이하게 하고, 스위치 레일의 도달된 활성 위치를 유지하는 것을 용이하게 하고, 스위치 레일의 도달된 활성 위치의 밖으로 나오기 위해 회전 가능한 총체의 회전 운동 방향의 반전을 용이하게 하도록 설계되고 구성될 수 있으며, 및/또는 정합 프로파일들 중 적어도 하나는 바람직하게는 수 및 암 정합 표면들의 특정 형상들에 의해 및/또는 하나 이상의 정합 프로파일 베어링들- 이들은 바람직하게는 하나 또는 두 정합 표면들과 통합된 표면들 사이의 상대적인 이동을 제어하고 및/또는 마찰을 감소시키기 위한 기타 보조 메커니즘들 및/또는 베이링들의 세트들-의 세트들을 사용함으로써 대응하는 분기 고정 레일들과의 결합의 활성 위치들의 안팎으로 스위치 레일들의 원활하고 제어된 이동을 용이하게 하도록 구성된다.

제4 실시예에서, 스위치 레일들의 세트는,

- 기본적으로 직선 형상이고 "직선 스위치 레일"이라고 하는 스위치 레일,

- 기본적으로 곡선 형상이고 "제1 곡선 스위치 레일"이라고 하는 제1 스위치 레일,

- 및 기본적으로 곡선 형상이고 "제2 곡선 스위치 레일"이라고 하는 제2 스위치 레일,

을 포함할 수 있고

분기 고정 레일들의 세트는,

- 직선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 "직선 경로 분기 고정 레일"이라고 하는 고정 레일,

- 제1 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 "제1 곡선 경로 분기 고정 레일"이라고 하는 고정 레일,

- 및 제2 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 "제2 곡선 경로 분기 고정 레일"이라고 하는 고정 레일,

을 포함할 수 있고,

직선 스위치 레일이 활성 위치로 회전될 때, 이는 메인 고정 레일과 함께 메인 단부 상에 및 대응하는 직선 경로 분기 고정 레일과 함께 분기 단부 상에 동시에 맞물리며, 제1 곡선 스위치 레일이 활성 위치로 회전될 때, 이는 메인 고정 레일과 함께 메인 단부 상에 및 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 분기 단부 상에 동시에 맞물리며, 제2 곡선 스위치 레일이 활성 위치로 회전될 때, 이는 메인 고정 레일과 함께 메인 단부 상에 및 대응하는 제2 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 분기 단부 상에 동시에 맞물린다.

스위치 레일들(직선 스위치 레일, 제1 곡선 스위치 레일 및 제2 곡선 스위치 레일) 및 대응하는 고정 레일들(직선 경로 분기 고정 레일, 제1 곡선 경로 분기 고정 레일 및 제2 곡선 경로 스위치 레일 각각) 사이의 모든 결합들은 양방향 방식으로(한 방향으로, 다른 방향으로, 또는 두 방향으로) 연속적인 주행 표면 및/또는 스위치 레일 및 대응하는 고정 레일 사이의 연속적인 연결을 제공하는 목적을 가지며, 회전 가능한 허브 및 스위치 레일들의 총체의 견고함 및 컴팩트함을 최적화하기 위해, 제1 및 제2 곡선 스위치 레일들은 바람직하게는 대략 평행한 평면을 형성하도록 구성되며, 메인 고정 레일과 스위치 레일들의 단순화된 결합을 용이하게 하기 위해, 스위치 레일들의 메인 단부들은 동일한 평면 내에 및 회전축으로부터 동일한 수직 거리에 구성되고, 곡선 스위치 레일들의 메인 단부들은 회전축을 기준으로 및 서로로부터 대략 정반대되는 위치들에 구성된다.

제5 실시예에서, 제1 곡선 스위치 레일 및 제2 곡선 스위치 레일은 상이한 곡률 프로파일들을 가질 수 있다.

다른 실시예에서, 레일 스위칭 유닛은 회전 가능한 총체의 회전 운동을 용이하게 하는 샤프트 배열을 더 포함할 수 있으며 회전 가능한 허브는 샤프트 배열을 종 방향으로 횡단하는 고정축을 중심으로 선택적인 회전 운동을 함으로써 활성 위치들로 정확하게 배치하기 위해 스위치 레일들을 견고하게 지지하고 있다.

제6 실시예에서, 레일 스위칭 유닛은 회전 가능한 총체의 회전 운동을 위해 필요한 구동을 제공 및 전달하는 액추에이터 배열을 더 포함할 수 있으며, 액추에이터 배열은 하나의 회전 가능한 총체들 상에서만 또는 동시에 상이한 레일 스위칭 유닛들의 둘 이상의 회전 가능한 총체들 상에서 작동할 수 있다.

제7 실시예에서, 레일 스위칭 유닛은, 회전 가능한 허브의 각도 이동과 기계적으로 연결된 및/또는 제어 시스템에 의해 작동되는 다지점 래치 메커니즘에 의해 회전 가능한 총체의 견고하고, 빠르고 시기 적절한 차단 및 차단 해제를 허용함으로써 스위치 레일들 및 고정 레일들 사이의 결합의 정확성 및 견고성을 보장 및/또는 재확인하기 위해, "위치 차단 메커니즘"으로 명명된, 회전 가능한 총체의 각도 위치들을 차단하는 메커니즘을 더 포함할 수 있으며, 위치 차단 메커니즘은 상이한 레일 스위칭 유닛들의 둘 이상의 회전 가능한 총체들 상에서 또는 하나의 회전 가능한 총체 상에서만 작동할 수 있다.

제8 실시예에서, 레일 스위칭 유닛은, 고정 레일들의 대응하는 단부들과 정확한 및/또는 원활한 결합으로 스위치 레일들의 단부들을 정확하게 안내할, 및/또는 전환 단계(transitional phases) 동안 스위치 레일들 및 회전 가능한 허브의 제어된 회전 운동을 제공할 목적으로 하는 결합 안내 시스템을 더 포함할 수 있다.

제9 실시예에서, 결합 안내 시스템은,

- 하나 이상의 고정 결합 가이드들의 세트,

- 하나 이상의 결합 안내 베어링 세트;

- 및 하나 이상의 회전 가능한 결합 구성 요소들의 세트;

를 포함할 수 있고,

바람직하게는 실린더형 롤러 베어링들 또는 니들 롤러 베어링들 및/또는 표면들 사이에서의 상대 운동을 제어하고 및/또는 마찰을 감소시키는 임의의 기타 보조 메커니즘들인 결합 안내 베어링들은, 스위치 레일들 및 대응하는 고정 레일들 사이의 빠르고, 원활하고, 정밀한 결합을 달성하는 궁극적인 목적으로, 상대적인 이동을 정확하게 제어하고 및/또는 이들 사이의 구속 및 잠재적 마찰을 감소시키기 위해, 고정 결합 가이드들의 고정 표면들 및 회전 가능한 결합 구성 요소들의 이동 표면들 사이의 상호 작용을 용이하게 하도록 구성되며, 회전 가능한 결합 구성 요소들은 고정 결합 가이드들과 직접 또는 결합 안내 베어링들에 의해 상호 작용하기 위해 표면들을 제공하고, 회전 가능한 총체에 견고하게 고정되고, 회전 가능한 허브 및/또는 스위치 레일들 및/또는 보조 구성 요소들과 통합되고, 스위치 레일들의 단부들에서 정합 프로파일 표면들과 통합될 수 있다.

제10 실시예에서, 고정 결합 가이드들의 세트는,

- 가장 바깥쪽 링들에 배치되고 안쪽으로 만곡된 안내 표면들을 제공하는 하나 이상의 고정 결합 가이드들 - "오목 안내 표면들"이라고도 함-,

- 및/또는 가장 안쪽 링들에 배치되고 바깥쪽으로 만곡된 안내 표면들을 제공하는 하나 이상의 고정 결합 가이드들 - "볼록 안내 표면들"이라고도 함,

을 포함할 수 있고,

오목 또는 볼록 안내 표면들은 반드시 연속적일 필요는 없으며, 만약 그렇다면, 대략 180도까지 덮는 일반적인 형상의 아치를 구비하며, 오목 또는 볼록 안내 표면들은 기본적으로 동심이고 회전 가능한 허브와 동일한 회전축을 공유하며, 분기 고정 레일의 내부 단부에 인접한 오목 또는 볼록 안내 표면들은 견고하게 고정되고 고정 레일의 대응하는 단부(및 해당하는 경우 해당 정합 프로파일)와 스위치 레일의 단부(및 해당하는 경우 해당 정합 프로파일)의 원활하고 정밀한 결합을 허용하도록 구성된다.

제11 실시예에서, 슬랙들을 최소화하고, 회전 가능한 총체의 회전 운동의 감속을 용이하게 하고, 따라서 활성 지점들에 도달했을 때 고정 레일들 및 스위치 레일들 사이의 연결들의 최종 속도와 정확성을 개선하는 목적으로, 오목 안내 표면들 중 적어도 하나는 고정 결합 가이드의 중간 섹션에서 및/또는 고정 결합 가이드의 하나 또는 양단부 섹션들에서 약간 및 점진적으로 감소되는 곡률 반경을 갖는 곡률 프로파일을 구비할 수 있고, 및/또는 볼록 안내 표면들 중 적어도 하나는 고정 결합 가이드의 중간 섹션에서 및/또는 고정 결합 가이드의 하나 또는 양단부 섹션들에서 약간 및 점진적으로 증가되는 곡률 반경을 갖는 곡률 프로파일을 구비한다.

제12 실시예에서, 적어도 하나의 회전 가능한 결합 구성 요소는 오목 안내 표면 및 볼록 안내 표면과 동시 상호 작용을 허용하는 표면들을 제공하고 스위치 레일들의 상이한 분기 단부들의 정합 프로파일들을 통합하도록 형상화될 수 있다.

제13 실시예에서, 트랙 또는 가이드웨이의 세그먼트의 제어되고 선택적인 스위칭을 허용하는데 사용되는 트랙 스위칭 유닛, 트랙 스위칭 유닛은,

- 이전 청구항들의 하나 이상의 레일 스위칭 유닛들,

- 전자 작동 제어 시스템의 일부 또는 전자 작동 제어 시스템에 연결된 구성 요소들의 세트,

- 지지 구조;

를 포함하고,

레일 스위칭 유닛들의 수는 트랙 스위칭 유닛에 의해 영향을 받는 트랙 세그먼트를 구성하는 레일들의 수와 동일하며, 트랙 스위칭 유닛은 레일 스위칭 유닛들의 분기 고정 레일들의 내부 분기 단부들이 반드시 평면을 형성할 필요는 없으며, 만약 그러한 경우, 이들이 형성한 평면은 반드시 수평 특성은 아니도록 구성되며, 하나 이상의 레일 스위칭 유닛을 포함하고 정상 작동 모드일 때, 레일 스위칭 유닛들은 동시 방식으로 작동되도록 되어 있지만, 반드시 그들 사이의 기계적 링크들에 의해 작동되는 것은 아니고, 반드시 정확한 합동 방식으로 작동되는 것은 아니며, 하나 이상의 레일 스위칭 유닛을 포함하고 정상 작동 모드에 있을 때, 레일 스위칭 유닛들은 차량들이 트랙을 따라 이동할 수 있는 실행 가능한 연속성의 경로들을 생성하기 위해 합동적으로 작동되도록 되어 있으며, 지지 구조는 레일 스위칭 유닛 내에 포함된 요소들을 견고하게 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 이들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들에 단단히 부착하거나 이들을 레일 스위칭 유닛들의 지지 구조들과 통합시킨다.

제14 실시예에서, 가이드웨이 레일들은 트랙의 외부로부터 지지될 수 있고, 및/또는 바퀴 어셈블리들의 바퀴들의 세트들은 트랙의 내부로부터 레일들 주위에 감싸지고, 및/또는 트랙의 폭 및/또는 차량 몸체의 최대 폭은 바퀴 어셈블리들 또는 차량 몸체 폭을 고려하지 않고 조정되어, 차량은, 트랙 스위칭 유닛을 통해 지향될 때, 동일한 트랙의 두 레일들 사이의 수평 갭 내에 맞을 수 있고 임의의 부적절한 간섭없이 트랙 스위칭 유닛을 통과하며, 및/또는 레일들 위 아래의 간극들은 분기 고정 레일들의 내부 단부들에서 근본적으로 최소화되며, 및/또는 바퀴 어셈블리의 상단 높이는 상단 높이들의 높이로 최소화되며, 및/또는 바퀴 어셈블리의 하단 높이는 하단 바퀴들의 높이로 최소화되고, 바퀴 어셈블리들이 임의의 부적절한 간섭들 없이 트랙 스위칭 유닛을 통과하는 것을 항상 허용하며, 및/또는 분기 고정 레일들에 연결되어 트랙 스위칭 유닛에 인접한 "직선 가이드웨이 세그먼트"라고 하는 가이드웨이의 일부에서 트랙들의 임의의 측면 회전을 피하면서, 분기 점들에서 트랙 스위칭 유닛으로부터 분기되는 트랙들은 점진적으로 수직으로 멀어지거나 합류점들에서 트랙 스위칫 유닛으로 수렴하는 트랙들은 점진적으로 수직으로 가까워지고, 및/또는 직선 가이드웨이 세그먼트들의 종 방향 길이는 차량 몸체의 하단 높이를 최소화 및/또는 차량 몸체의 상단 높이를 최소화함으로써 감소되며, 및/또는 트랙 스위칭 유닛에 인접한 가이드웨이의 세그먼트들 및/또는 일반적인 공통 가이드웨이 및/또는 트랙 스위칭 유닛을 통해 주행하는 차량들은 상기 제한들의 일부 또는 전부를 직접 또는 간접적으로 적용한 결과로 조정된다.

제14 실시예는 다음을 더 포함하는 트랙 스위칭 유닛에 대응할 수 있다:

- 설계 가이드라인들의 세트,

- 설계 가이드라인들의 일부 또는 전부를 직접 또는 간접적으로 적용한 결과로 트랙 스위칭 유닛에 인접한 가이드웨이의 세그먼트들에 대해 만들어진 조정들,

- 설계 가이드라인들의 일부 또는 전부를 직접 또는 간접적으로 적용한 결과로 일반적인 공통 가이드웨이에 대해 만들어진 조정들,

- 설계 가이드라인들의 일부 또는 전부를 직접 또는 간접적으로 적용한 결과로 트랙 스위칭 유닛을 통해 주행하는 차량들에 만들어진 조정들;

트랙 스위칭 유닛은 설계 가이드라인들의 일부 또는 전부를 직접 또는 간접적으로 적용함으로써 조정되었으며, 제1 설계 가이드라인은 다음을 포함한다:

- 트랙의 외부로부터 가이드웨이 레일들을 지지하고 트랙의 내부로부터 레일들 주변의 바퀴 어셈블리들을 감싸는 단계;

제2 설계 가이드라인은 다음을 포함한다:

- 트랙 스위칭 유닛을 통해 지향될 때 차량이 임의의 부적절한 간섭들 없이 트랙 스위칭 유닛을 통과하고 동일한 트랙의 두 레일들 사이의 수평 갭 내부에 맞을 수 있도록 "차량 몸체 폭" 또는 바퀴 어셈블리들을 고려하지 않고 차량 몸체의 최대 폭을 조정 및/또는 트랙의 폭을 조정하는 단계;

제3 설계 가이드라인은 다음을 포함한다:

- 분기 고정 레일들의 내부 단부들에서 근본적으로 레일들의 위아래의 간극들을 최소화하는 단계,

- 및/또는 상단 바퀴들의 높이로 바퀴 어셈블리의 상단 높이를 최소화하는 단계,

- 및/또는 하단 바퀴들의 높이로 바퀴 어셈블리의 하단 높이를 최소화하는 단계,

바퀴 어셈블리들이 임의의 부적절한 간섭들 없이 트랙 스위칭 유닛을 통과하는 것을 허용하고, 제4 설계 가이드라인은 다음을 포함한다:

- 분기 고정 레일들에 연결되어 트랙 스위칭 유닛에 인접한 "직선 가이드웨이 세그먼트"라고 하는 가이드웨이의 일부에서 트랙들의 임의의 측방향 회전들을 회피하면서, 분기 점들에서 트랙 스위칭 유닛으로부터 분기되는 트랙들은 점진적으로 수직으로 멀어지거나 합류점들에서 트랙 스위칫 유닛으로 수렴하는 트랙들은 점진적으로 수직으로 가까워지는 단계;

및 제5 설계 가이드라인은 다음을 포함한다

- 차량 몸체의 상단 높이를 최소화 및/또는 차량 몸체의 하단 높이를 최소화함으로써 제4 설계 가이드라인으로부터 파생된 직선 가이드웨이 세그먼트들의 종 방향 길이를 감소시키는 단계.

제15 실시예에서, 차량 안내 시스템의 다중 트랙 세그먼트들의 조정되고 제어된 선택적인 스위칭을 허용하는데 사용하기 위한 트랙 스위칭 시스템은 다음을 포함한다:

- 청구항 13 또는 14의 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들,

- 전자 작동 제어 시스템,

- 및 지지 구조;

전자 작동 제어 시스템은 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들을 관리하며, 레일 스위칭 유닛들 및 트랙 스위칭 유닛들의 기능을 활성화, 커플링, 검증, 유지 및 제어하는 것을 포함하며, 지지 구조는 트랙 스위칭 시스템 내에 포함된 요소들을 견고하게 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 또한 이들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들에 단단히 부착하거나 이들을 트랙 스위칭 유닛들의 지지 구조들과 통합시킨다.

제16 실시예에서, 트랙 스위칭 유닛은 회전 가능한 허브에 대한 견고한 부착과 함께 및 두 레일 스위칭 유닛들의 축들 사이에 배치된 이등분 평면을 실제로 능가하는 분기 단부를 갖는 적절하게 형상화되고 충분히 긴 외부 곡선(outer-curve) 곡선 스위치 레일을 갖는 레일 스위칭 유닛들의 각각을 근본적으로 구성함으로써, 기존의 레일 교차점을 배제하지 않고 차량 상호 작용 레일 표면들의 완전한 연속성을 요구하는 양방향 수평 레이아웃 스위칭 지점에서 최적으로 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 내부 곡선(inner-curve) 곡선 스위치 레일들은 외부 곡선 곡선 스위치 레일들보다 훨씬 더 낮은 길이 치수를 제시하고 외부 곡선 곡선 스위치 레일들의 경우처럼 결합 안내 시스템의 추가적인 지지 없이 자유롭게 회전한다. 참조된 실시예에서, 각 레일 스위칭 유닛의 결합 안내 시스템의 형상들은 스위치 레일들의 회전과 잠재적인 충돌을 회피하기 위해 서로 중첩 및 통합되며, 이는 물론 두 레일 스위칭 유닛들의 회전 운동들이 적절하게 동기화될 때에만 달성될 수 있다. 대안적인 실시예에서 각 레일 스위칭 유닛은 동일한 종 방향 길이(그러나 여전히 상이한 곡률 프로파일)를 구비하는 곡선 스위치 레일들과 함께 및 두 곡선 스위치 레일들의 분기 단부들에 의해 동시에 사용되는 결합 안내 시스템들과 함께 제공될 수 있다.

본 명세서에 개시되어 있음.

도 1a(종래기술)는 순차적으로 배치된 2개의 종래의 양방향 트랙 스위칭 장치들과 함께 해결된 3분기식 트랙 스위칭 문제의 경유의 개략적인 평면도이다.
도 1b는 도 1a에서와 동일한 문제의 동일한 도면이지만, 본 발명의 실시예들에 따른 단 하나의 트랙 스위칭 유닛으로 해결된다.
도 2a(종래기술)는 순차적으로 배치된 4개의 종래의 양방향 트랙 스위칭 장치들과 함께 해결된 5분기식 트랙 스위칭 문제의 경우의 개략적인 평면도이다.
도 2b는 도 2a에서와 동일한 문제의 동일한 도면이지만, 본 발명의 실시예들에 따른 단 하나의 트랙 스위칭 유닛으로 해결된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랙 스위칭 유닛으로 해결되는, 수직 레이아웃 3분기식 트랙 스위칭의 경우의 기본 개략 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 것과 동일한 다른(확대된) 기본 개략 사시도이다.
도 5는, 아마도 특정 느리고 및/또는 과부하의 적용들에 적절한, 본 발명의 가능한 실시예에 따른 트랙 스위칭 유닛으로 해결되는, 수평 레이아웃 3분기식 트랙 스위칭 문제의 경우의 기본 개략 사시도이다.
도 6a(종래 기술)는 일반 철도의 경우에서의 레일 및 바퀴 단순 접촉의 개략적인 정면 단면도이며, 이는 본 발명의 실시예들에 따른 스위칭 장치뿐만 아니라 종래의 스위칭 장치들에 의해 처리될 수 있다.
도 6b(종래 기술)는 현대식 롤러 코스터의 경우에서의 레일 및 바퀴 어셈블리 랩핑 접촉의 개략적인 단면도이며, 이는 본 발명의 실시예들에 따른 스위칭 장치들뿐만 아니라 종래의 스위칭 장치들에 의해 처리될 수 있다.
도 7a(종래 기술)는 레일들이 트랙의 내부로부터 지지되고 바퀴 어셈블리들이 트랙의 외부로부터 레일들을 랩핑하는 이중 레일 트랙 - 및 랩핑 바퀴 어셈블리들 - 의 예시를 제시하는 개략적인 정면 단면도이며, 본 발명의 레일 스위칭 유닛들이 사용될 수 있지만 바람직한 실시예에 따르지 않는 적용.
도 7b(종래 기술)는 레일들이 트랙의 외부로부터 지지되고 바퀴 어셈블리들이 트랙의 내부로부터 레일들을 랩핑하는 이중 레일 트랙 - 및 랩핑 바퀴 어셈블리들 - 의 예시를 제시하는 개략적인 정면 단면도이며, 본 발명의 트랙 스위칭 유닛들이 사용될 수 있지만 바람직한 실시예에 따르지 않는 적용.
도 8(종래 기술)은 본 발명에서 제안된 설계 가이드라인들을 따르지 않는 이중 레일 트랙 - 및 대응하는 트랙 차량 - 의 예시를 제시하는 개략적인 단면도이며, 본 발명의 트랙 스위칭 유닛이 사용될 수 있지만 바람직한 실시예에 따르지 않는 적용.
도 9 는 트랙 스위칭 유닛 - 및 트랙 차량 - 이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 설계 가이드라인들을 따르는 이중 레일 트랙의 분기점의 예시를 제시하는 개략적인 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, '직선' 위치가 활성화되는 3방향 수직 레이아웃 분기점에서 (이중 레일 트랙의) 좌측 레일용으로 구성된 레일 스위칭 유닛의 개략적인 측면도이다.
도 10b는 도 10a에 제시된 것과 동일한 단면 평면(SP)의 개략적인 후면도이다.
도 11a는 도 10a/b과 동일하지만 '업(up)' 위치가 활성화된 레일 스위칭 유닛의 개략적인 측면도이다.
도 11b는 도 11a에 제시된 것과 동일한 단면 평면(SP)의 개략적인 후면도이다.
도 12a는 도 10a/b-11a/b과 동일하지만 '다운(down)' 위치가 활성화된 레일 스위칭 유닛의 개략적인 측면도이다.
도 12b는 도 12a에 제시된 것과 동일한 단면 평면(SP)의 개략적인 후면도이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에서, '다운' 위치가 활성화된, 분기점이 아닌 합류점의 3방향 수직 레이아웃에서 (이중 레일 트랙의) 좌측 레일용으로 구성된 레일 스위칭 유닛의 개략적인 측면도이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에서, 결합 표면들이 곡률의 점진적인 변화들을 제시하는 두 고정 결합 가이드들(하나는 오목 결합 표면이 있고 다른 하나는 볼록 결합 표면이 있음)을 갖는 개선된 결합 안내 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 15a는 회전 가능한 총체(회전 가능한 허브, 스위치 레일들과 베어링, 결합 안내 베어링)만 제시된, 본 발명의 바람직한 실시예에서, '다운' 위치가 활성화된, 이중 레일 트랙의 우측 레일(도 10a/b-12a/b에서와 같은 좌측 레일이 아님) 용으로 구성된 분기점에서 3방향 수직 레이아웃 레일 스위칭 유닛의 (전면/주측의 좌측으로부터의) 사시도이다.
도 15b는 도 15a에 제시된 것과 동일한 (후면/분기측의 우측으로부터의) 사시도이다.
도 16a는 고정 요소들: 공통 레일들, 고정 레일들, 결합 가이드들 및 고정 샤프트(지지 구조 아님)만 제시되는, 도 15a/b와 동일한 레일 스위칭 유닛의 (도 15a와 동일한 시점으로부터의) 사시도이다.
도 16b는 도 16a에 제시된 것과 동일한 (도 15b와 동일한 시점으로부터의) 사시도이다.
도 17a는 도 15a/b의 모든 회전 가능한 요소들 및 도 16a/b의 모든 고정 요소들이 공동으로 제시된, 도 15a/b 및 16a/b와 동일한 레일 스위칭 유닛의 (도 15a 및 도 16a와 동일한 시점으로부터의) 사시도이다.
도 17b는 도 17a에 제시된 것과 동일하지만, 가능한 액추에이터 배열의 위치를 더 포함하는 (도 15b 및 16b와 동일한 시점으로부터의) 사시도이다.
도 18은 도 17b에 제시된 것과 동일하지만, 가능한 지지 구조를 더 포함하는 (도 15b, 16b 및 17b와 동일한 시점으로부터의) 사시도이다.
도 19는 모터, 구동 변속 메커니즘 및 회전 가능한 허브와 통합된 부분 기어를 포함하는(및 지지 구조 요소들을 포함하지 않음) 가능한 액추에이터 배열의 사시도이다.
도 20은 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상이한 곡률 프로파일들의 곡선 스위치 레일들과 함께, '상향(upwards)' 위치가 활성화되는, 3 방향(상향, 직진 및 하향) 수직 레이아웃 분기점에서 이중 레일 트랙의 좌측 레일용으로 구성된 레일 스위칭 유닛의 회전 가능한 총체만의 개략적인 단면도이다.
도 21(종래 기술)은, '상향' 위치가 활성화되고 해결해야 할 스위칭 문제와 스위치 레일들의 차량 상호 작용 표면들이 도 22와 동일한 형상 및 크기인, 3방향 수직 레이아웃 분기점용으로 구성된 알려진 모노레일 스위칭 유닛의 회전 가능한 총체의 개략적인 단면도이다.
도 22는 본 발명의 바람직한 실시예에서, '좌향(leftwards)' 위치가 활성화된 3방향(좌향, 진선 및 우향) 수평 레이아웃 분기점에서 (따라서 상이한 곡률 프로파일들을 갖는 곡선 스위치 레일들을 구비하는) 이중 레일 트랙의 좌측 레일용으로 구성된 레일 스위칭 유닛의 회전 가능한 총체만의 개략적인 단면도이다.
도 23(종래 기술)은, '좌향' 위치가 활성화되고 해결해야 할 스위칭 문제와 스위치 레일들의 차량 상호 작용 표면들이 도 20과 동일한 형상 및 크기인, 3방향 수평 레이아웃 분기점용으로도 구성된 알려진 모노레일 스위칭 유닛의 회전 가능한 총체의 개략적인 단면도이다.
도 24a는, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 레일들이 직사각형 섹션들을 구비하고 레일들의 교차가 트랙 스위칭 유닛의 외부에서 해결되는, '좌향' 위치가 활성화된, 3 방향(좌향, 직진 및 우향) 수평 레이아웃 분기점용으로 구성된, 두(좌우) 레일 스위칭 유닛들을 갖는 트랙 스위칭 유닛의 (전면/주측의 우측으로부터의) 단순화된 사시도이다.
도 24b는 도 24a와 동일한 트랙 스위칭 유닛의 동일한 도면이지만, '직진' 위치가 활성화되어 있다.
도 24c는 도 24a 및 도 24b와 동일한 트랙 스위칭 유닛의 동일한 도면이지만, '우향' 위치가 활성화되어 있다.
도 25a는 본 발명의 가능한 실시예에서, 레일들이 둥근 섹션들을 구비하고 레일들의 교차가 트랙 스위칭 유닛에 의해 효과적으로 해결되는, '좌향' 위치가 활성화된, 양방향(좌향 및 우향) 수평 레이아웃 분기점용으로 구성된, 두(좌우) 레일 스위칭 유닛을 갖는 트랙 스위칭 유닛의 (전면/주측의 우측으로부터의) 단순화된 사시도이다.
도 25b는 도 25a의 동일한 트랙 스위칭 유닛의 동일한 도면이지만, '우향' 위치가 활성화되어 있다.
도 26a는 지지 및 질량 중심 밸런싱 보조 구성들을 갖는 회전 총체의 (후면/분기측의 우측으로부터의) 사시도이다.
도 26b는 도 26a와 동일한 회전 총체의 (전면/주측의 우측으로부터의) 사시도이다.
도 27은 도 20에 제시된 3방향 용 동일한 회전 가능한 총체의 메인 섹션만의 개략적인 단면도이다.
도 28은 도 27과 동일한 회전 총체의 개략적인 단면도이지만 스위치 레일들의 섹션들이 직사각형 프로파일들이 아닌 둥근 프로파일들을 구비한다.
도 29는 도 22와 동일한 회전 가능한 총체의 메인 섹션만의 개략적인 단면도이다.
도 30은 도 29와 동일한 회전 총체의 개략적인 단면도이지만 스위치 레일들의 섹션들은 직사각형 프로파일들이 아닌 둥근 프로파일들을 구비한다.

이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 트랙들을 전환하기 위한 시스템의 실시예가 상세하게 설명된다.

레일 스위칭 유닛

"레일 스위칭 유닛"(RSU)이라고 하는 본 명세서에 개시된 장치는 (다중 레일 트랙 스위칭 장치의) 다른 동일한 유닛들과 조합되거나 (모노레일 트랙 스위칭 장치에서와같이) 단일로 작동하는 가이드웨이의 하나의 레일 세그먼트의 선택적인 스위칭을 허용한다.

레일 스위칭 유닛(RSU)은 트랙 세그먼트의 제어된 선택적인 스위칭을 허용하고 "트랙 스위칭 유닛"(TSU)이라고 하는 증폭기(ampler) 시스템의 일부이다. 트랙 스위칭 유닛(TSU)은 다중 트랙 세그먼트들의 조정되고 제어된 선택적인 스위칭을 허용하고 "트랙 스위칭 시스템"(TSU)이라고 하는 증폭기 시스템의 일부이다. 트랙 스위칭 시스템(TSS)은 가이드웨이를 따라 차량들의 안내를 허용하고 "차량 안내 시스템"(VGS)이라고 하는 증폭기 시스템의 일부이다. 차량 안내 시스템(VGS)은 "가이드웨이들" 및 "차량들"을 포함한다.

가이드웨이들은 표준 고정 레일들 또는 "공통 레일들" (CR) 및 가이드웨이 지점들의 필수적인 부분들인 특수 레일 세그먼트들을 포함한다. 이러한 레일 세그먼트들은 이동 가능한 세그먼트들 또는 "스위치 레일들" (SWR0/1/2/..) 및 고정 세그먼트들 또는 "고정 레일들"로 나누어질 수 있다. 고정 레일들은 다시 1차 레일 세그먼트들(primary rail segments) 또는 "메인 고정 레일들"(MFR) 및 2차 분기 레일 세그먼트들(secondary branching rail segments) 또는 "분기 고정 레일들" (BFR0/1/2/..)로 나누어질 수 있다.

열차, 트롤리, 포드, 화물 기차, 운송 차량 등(또는 가이드웨이를 따라 움직임을 용이하게 하기 위해 물품 또는 승객들을 포함 또는 그룹화하는 임의의 물리적 개체)과 같은 차량들은 "바퀴 어셈블리들"(WA)이라고 하는 (바퀴를 기반으로 하는 것들과 같은) 가이드웨이를 따라 이동하는 상이한 메커니즘들을 포함할 수 있다. 이들은 상이한 세트의 "바퀴들" (또는 고정 표면에 대한 고체 이동 가능한 요소의 최소화된 마찰 운동을 용이하게 하기 위한 유사한 메커니즘들)을 포함할 수 있다. 바퀴들은 "상단 바퀴들" (tW) 또는 "지지 바퀴들" (차량의 중량을 지지하고 일반적으로 레일들의 상단에서 주행하는 바퀴들), "측면 바퀴들"(sW) 또는 "안내 바퀴들"(차량의 측면 안내를 지지하고 일반적으로 레일들의 일측에서 주행하는 바퀴들) 및 "하단 바퀴들"(bW) 또는 "상승 정지(up-stop) 바퀴들"(차량들이 트랙에서 올라와 레일들의 하단을 껴안고 주행하는 것을 방지하는 바퀴들)로 나누어질 수 있다. 도 6a는 전형적인 철도의 단순한 바퀴 레일 접촉을 제시하며, 상단 바퀴(tW)는 차량의 중량을 지지하고 공통 레일(CR)의 상단에서 및 상단을 따라 이동한다. 대조적으로, 도 6b는 전형적인 롤러 코스터의 바퀴 레일 접촉의 보다 복잡한 예시를 제시하며, 3세트의 바퀴들(tW, sW 및 bW)을 포함하는 바퀴 어셈블리(WA)는 공통 레일(CR) 주위를 둘러싼다.

레일 스위칭 유닛(RSU)은 회전 가능한 구성 요소들의 세트 또는 "회전 가능한 총체"(RE) 및 고정 구성 요소들의 세트 또는 "고정 세트"(SS)를 포함한다. 회전 가능한 총체(RE)는 "회전 가능한 허브"(RH), 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 (SWR0/1/2/..), 보조 구성 요소들의 세트 (AC1/2/3/..)를 더 포함하여 회전 가능한 허브에 대한 스위치 레일들의 부착을 용이하게 하고, 및/또는 회전 가능한 총체의 물리적 속성(체적, 질량, 견고함, 회전축에 대한 관성 모멘트 등)을 최적화하고, 및/또는 회전 가능한 총체의 회전 운동의 정밀한 제어를 용이하게 한다. 고정 세트(SS)는 하나의 메인 고정 레일(MFR), 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트(BFR0/1/2/..) 및 지지 구조(ST)를 더 포함한다.

도 10a/b-12a/b 및 13을 참조하면, 레일 스위칭 유닛(RSU)은 회전할 수 있는 배럴 또는 회전 가능한 허브" (RH), 스위치 레일들의 세트 (SWR0/1/2), 메인 고정 레일 (MFR), 분기 고정 레일들의 세트 (BFR0/1/2) 및 샤프트 배열(SA)을 포함한다. 도 10a/b-12a/b, 13, 14 및 16-17a/b에서, 고정 레일과 스위치 레일들의 결합을 용이하게 하는 시스템, 또는 "결합 안내 시스템"(EGS) 또한 이해될 수 있다. 도 17a/b 및 19에서, 구조적 요소들 없이 가능한 액추에이터 배열(AA) 또한 이해될 수 있다.

도 15a/b는 회전 가능한 총체(RE)의 일부인 이동 가능한 요소들만의 3차원 사시도를 제시하며, 도 16a/b는 고정 세트(SS)의 일부인 근본적인 "고정" 요소들만을 도시한다 - 구조(ST)를 배제함-. 도 17a/b는 회전 가능한 및 고정 요소들 모두를 함께 공동으로 제시한다. 도 18은 도 17a/b에서와 동일하지만 가능한 구조(ST)를 포함하는 것을 제시한다.

메인 고정 레일

도 10a/b-12a 및 13을 참조하면, 메인 고정 레일(MFR)은 단순한 솔리드 직선 레일 세그먼트로 제시된다(중공이거나 직선이 아닌 프로파일일 수도 있음). 메인 고정 레일(MFR)은 표준 가이드웨이 연결에 의해 외부 단부에서 공통 레일(CR)에 부착되며, 정합 프로파일들에 의해 스위치 레일들(mSWR0/1/2)의 메인 단부와 내부 단부(iMFR)의 정밀하고 견고한 결합을 용이하게 하도록 설치된다.

분기점을 나타내는 도 10a/b-12a/b에서, 메인 고정 레일(MFR)은, 바퀴 어셈블리(WA)의 병진 운동(TraM)을 레일 스위칭 유닛(RSU)의 활성 스위치 레일(SWR0/1/2) 안으로 안내하는 레일 스위칭 유닛(RSU)의 인바운드 측에 배치된다. 분기점이 아닌 합류점을 나타내는 도 13에서, 메인 고정 레일(MFR)은, 바퀴 어셈블리(WA)의 병진 운동(TraM)을 레일 스위칭 유닛(RSU)의 활성 스위치 레일(SWR0/1/2) 밖으로 안내하는 레일 스위칭 유닛(RSU)의 아웃바운드 측에 배치된다.

분기 고정 레일들

도 10a/b-12a/b 및 13을 참조하면, 분기 고정 레일들 (BFR0/1/2)은 단순한 솔리드 레일 세그먼트들, 직선(BFR0) 또는 곡선 (BFR1 and BFR2)으로 나타난다(이들은 또한 중공이거나 다른 프로파일들을 구비할 수 있음). 분기 고정 레일들(BFR0/1/2)은 표준 가이드웨이 연결에 의해 외부 단부들(eBFR0/1/2)에서 공통 레일(CR)에 부착되며, 이들은 정합 프로파일들(BMP0/1/2)에 의해 스위치 레일들(bSWR0/1/2)의 대응하는 분기 단부들과 내부 단부들(iBFR0/1/2)의 정밀하고 견고한 결합을 용이하게 하도록 설치된다.

분기점을 나타내는 도 10a/b-12a/b에서, 분기 고정 레일(BFR0/1/2)은, 바퀴 어셈블리(WA)의 병진 운동(TraM)을 레일 스위칭 유닛(RSU) 밖으로 안내하는 레일 스위칭 유닛(RSU)의 아웃바운드 측에 배치된다. 분기점이 아닌 합류점을 나타내는 도 13에서, 분기 고정 레일(BFR0/1/2)은, 바퀴 어셈블리(WA)의 병진 운동(TraM)을 레일 스위칭 유닛(TSU) 안으로 안내하는 레일 스위칭 유닛의 인바운드 측에 배치된다.

분기 고정 레일들의 세트는 바람직하게는 다음 중 2개 또는 3개의 조합을 포함한다: 직선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 "직선 경로 분기 고정 레일" (BFR0)이라고하는 하나의 고정 레일, 제1 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 "제1 곡선 경로 분기 고정 레일"(BFR1)이라고 하는 하나의 고정 레일, 제2 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 "제2 곡선 경로 분기 고정 레일" (BFR2)이라고 하는 하나의 고정 레일.

직선 경로 분기 고정 레일(BFR0)은 바람직하게는 외부 단부(eBFR0)에서 공통 레일(CR)에 고정되고 한 쌍의 암수 정합 표면들(fMMS0 and mMMS0)에 의해 대응하는 직선 스위치 레일 (bSWR0)의 분기 단부와 내부 단부(iBFR0)의 결합을 용이하게 하도록 설치된다.

제1 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR1)은 바람직하게는 외부 단부(eBFR1)에서 공통 레일(CR)에 고정되고 한 쌍의 암수 정합 표면들(MMSf1 and MMSm1)에 의해 대응하는 곡선 스위치 레일의 분기 단부(bSWR1)와 내부 단부(iBFR1)의 결합을 용이하게 하도록 설치된다.

제2 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR1)은 바람직하게는 외부 단부(eBFR2)에서 공통 레일(CR)에 고정되고 한 쌍의 암수 정합 표면들(MMSf2 and MMSm2)에 의해 대응하는 제2 곡선 스위치 레일 (bSWR2)의 분기 단부와 내부 단부(iBFR2)의 결합을 용이하게 하도록 설치된다.

스위치 레일들

도 10a/b-12a/b 및 13을 참조하면, 스위치 레일들(SWR0/1/2)은 메인 고저 레일(MFR) 및 분기 고정 레일들(BFR0/1/2) 사이의 연결들을 설정하기 위한 상이한 대안들을 제공한다.

스위치 레일들의 세트는 바람직하게는 다음의 스위치 레일들을 포함한다:

- 기본적으로 직선 형상을 갖고 "직선 스위치 레일"(SWR0)이라고 하는 하나의 스위치 레일,

- 기본적으로 곡선 형상을 갖고 "제1 곡선 스위치 레일"(SWR1)이라고 하는 하나의 제1 스위치 레일,

- 및 기본적으로 곡선 형상을 갖고 "제2 곡선 스위치 레일"(SWR2)이라고 하는 하나의 제2 스위치 레일.

직선 스위치 레일

도 10a/b를 참조하면, 직선 스위치 레일(SWR0)이 활성 위치로 회전될 때, 메인 고정 레일(MFR)과 메인 단부(mSWR0) 상에 및 대응하는 직선 경로 분기 고정 레일(BFR0)과 분기 단부(bSWR0) 상에 동시에 결합하며, 고정 레일들 및 스위치 레일 사이에 충분히 연속적인 주행 표면(또는 연결 레벨)을 제공하여 메인 경로 라인(ML)으로부터 레일 스위칭 유닛을 통해 대략 직선 분기 라인(BL0)의 경로로의 바퀴 어셈블리(WA)의 바퀴 세트들(tW, sW 및bW)의 병진 운동(TraM)을 안내한다.

도 15a/b 및 17a/b를 참조하면, 직선 스위치 레일(SWR0)은 바람직하게는 회전축(Ax)에 평행한 회전 가능한 허브(RH)의 외부면에 고정되도록 구성되어 메인 고정 레일(MFR)과 일 단부 상에 및 대응하는 분기 고정 레일(BFR0)과 타 단부 상에 동시에 결합하도록 활성 위치로 회전될 수 있으며, 메인 단부(mSWR0)는 다른 스위치 레일들(mSWR1/2)의 메인 단부들과 동일한 수직 거리에서 회전축(Ax)을 기준으로 배치된다.

분기점이 아닌 합류점을 나타내는 도 13에서, 레일 스위칭 유닛(TSU)은, 제1 곡선 경로 라인(BL1)으로부터 메인 라인(ML)으로 트랙 스위칭 유닛(TSU)을 통해 바퀴 어셈블리(WA)의 병진 운동(TraM)을 지향하는 것을 허용하기 위해 제1 곡선 스위치 레일(SWR1)이 제1 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR1)의 내부 단부(iBFR1)와 일 단부(bSWR1) 및 메인 고정 레일(MFR)의 내부 단부(iMFR)와 타 단부(mSWR1) 상의 연결에 의한 결합의 그 활성 위치에 있는 선택된 '다운' 위치를 도시한다.

제1 곡선 스위치 레일

도 10a/b를 참조하면, 제1 곡선 스위치 레일(SWR1)이 활성 위치로 회전될 때, 메인 고정 레일(MFR)과 메인 단부(mSWR1) 상에 및 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR1)과 분기 단부(bSWR1) 상에 동시에 결합하며, 고정 레일들 및 스위치 레일 사이에 충분히 연속적인 주행 표면(또는 연결 레벨)을 제공하여 메인 경로 라인(ML)으로부터 레일 스위칭 유닛을 통해 제1 대략 곡선 분기 라인(BL1)의 경로로의 바퀴 세트들(tW, sW 및 bW)의 병진 운동(TraM)을 안내한다.

도 15a/b-17a/b를 참조하면, 제1 곡선 스위치 레일(SWR1)은 바람직하게는 회전 가능한 허브(RH)의 외부면에 고정되도록 구성되어, 분기 단부에서 회전축(Ax)으로부터 바깥쪽으로 멀어지는 방향으로 구부러지며, 제2 곡선 스위치 레일(SWR2)의 프로파일과 상이한 곡선 프로파일을 갖고, 제2 곡선 스위치 레일(SWR2)을 포함하는 평면과 대략적으로 평행한 평면에 포함되며, 제2 곡선 스위치 레일(bSWR2)의 메인 단부로부터 대략 정반대되는 위치에 있고 다른 스위치 레일들의 메인 단부들과 동일한 수직 거리에서 회전축(Ax)을 기준으로 배치된 메인 단부(mSWR1)를 갖는다.

제2 곡선 스위치 레일

도 10a/b를 참조하면, 제2 곡선 스위치 레일(SWR2)이 활성 위치로 회전될 때, 메인 고정 레일(MFR)과 메인 단부(mSWR2) 상에 및 대응하는 제2 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR2)과 분기 단부(bSWR2) 상에 동시에 결합하며, 고정 레일들 및 스위치 레일 사이에 충분히 연속적인 주행 표면(또는 연결 레벨)을 제공하여 메인 경로 라인(ML)으로부터 레일 스위칭 유닛을 통해 제2 대략 곡선 분기 라인(BL2)의 경로로의 바퀴 세트들(tW, sW 및 bW)의 병진 운동(TraM)을 안내한다.

도 15a/b-17a/b를 참조하면, 제2 곡선 스위치 레일(SWR2)은 바람직하게는 회전 가능한 허브(RH)의 외부면에 고정되도록 구성되어, 분기 단부에서 회전축(Ax)으로부터 바깥쪽으로 멀어지는 방향으로 구부러지며, 제1 곡선 스위치 레일(SWR1)의 프로파일과 상이한 곡선 프로파일을 갖고, 제1 곡선 스위치 레일(SWR1)을 포함하는 평면과 대략적으로 평행한 평면에 포함되며, 제1 곡선 스위치 레일(bSWR1)의 메인 단부로부터 대략 정반대되는 위치에 있고 다른 스위치 레일들의 메인 단부들과 동일한 수직 거리에서 회전축(Ax)을 기준으로 배치된 메인 단부(mSWR2)를 갖는다.

회전 가능한 허브

도 10a/b-12a/b, 13 및 15a/b를 참조하면, 샤프트 배열(SA)을 종 방향으로 횡단하는 회전축(Ax)을 중심으로 선택적인 양방향 회전 운동(Rot)함으로써 결합의 활성 위치들로 정확하게 회전 및 배치하기 위해, 회전 가능한 허브(RH)는 회전 가능한 총체(RE)의 일부로써 스위치 레일들의 세트(SWR0/1/2)를 견고하고 컴팩트하게 지지 및 유지한다.

도 15a/b-17a/b 및 19에 도시된 바와 같이, 회전 가능한 허브(RH)는 바람직하게는 고정 샤프트 또는 "데드 샤프트" (DS)를 포함하는 배열과 통합되는 회전축(Ax)을 따라 원통형 구멍(CH)으로 구성된다. 이는 또한 바람직하게는 기어 및 피니언 메커니즘에 의해 또는 직접 액추에이터 배열의 모터(Mot)와 상호 작용하는 회전 운동(Rot)에 필요한 구동력을 수신하도록 구성되거나 기어 또는 기어의 일부와 연결될 수 있는 "구동 변속" (DR)이 회전 가능한 허브 또는 "허브 기어" (HG)의 외부 표면에서 부착 또는 새겨진다. 회전 가능한 허브(RH)는 또한 바람직하게는 대략적으로 동일한 높이(도 15a/b에 도시된 바와 같이, 수직 레이아웃 트랙 스위칭 적용들의 경우) 또는 그 아래(도 5와 같은 수평 레이아웃 트랙 스위칭 적용들의 경우)에 위치되고 메인 고정 레일(MFR)의 내부 단부의 방향과 평행하게 배치되는 데드 샤프트(DS)를 따라 고정축(Ax)을 중심으로 하는 양방향 회전(Rot)을 위해 장착된다.

회전 가능한 총체의 차동 물리적 역학(Differential physical dynamic)

도 20-21을 참조하면, 둘 모두는, 동일한 차량 상호 작용 표면들과 3개의 스위치 레일들의 세트를 전환 및 연결하기 위해 동일한 3방향 수직 레이아웃 분기 스위치 지점 문제의 동일한 단면도를 제시하지만, 두 도면들은 매우 상이한 해결책들을 제공한다. 도 20은 바람직한 실시예에 따른 레일 스위칭 유닛(RSU)의 회전 가능한 총체(RE)를 도시하고, 도 21은 선행기술 특허 GB 1,404,648에 따른 모노레일 스위칭 어셈블리의 회전 가능한 총체(RE)를 도시한다. 도 20-21에 예시된 두 해결책들은 메인 이중 레일 트랙 섹션(미 도시)의 좌측 레일을 3개의 분기 이중 레일 트랙 섹션들(미 도시): 계속 똑바로 향하는 것, 수직하게 위쪽으로 분기되는 것, 및 수직하게 아래쪽으로 분기되는 것 중 하나의 좌측 레일과 연결하도록 구성된 장치들의 회전 가능한 총체들(RE)을 제시한다. 두 도면들은, 하나의 직선 스위치 레일(SWR0), 하나의 상향 곡선 경로 곡선 스위치 레일(SWR1) 및 하나의 하향 곡선 경로 곡선 스위치 레일(SWR2)을 포함하는 스위치 레일들의 세트의 회전 운동(Rot)을 발생시키는 회전축(Ax)을 중심으로 회전할 수 있는 회전 가능한 총체(RE)를 제시하며, 레일들 모두는 상단 측 및 트랙 측면의 내부에 배치된 차량 상호 작용 표면들을 갖는 직사각형 단면 레일 프로파일들을 가지며, 상향 곡선 경로 곡선 스위치 레일(SWR1)은 활성 결합 위치에 배치되어 수직으로 상향 분기되는 분기 레일 경로 라인(BL)을 따라 연속적인 레일 연결을 제공하는 것으로 도시되어 있다. 두 도면들은 또한 회전 축(Ax)을 정의하는 수직(VAx) 및 수평(HAx) 평면들뿐만 아니라 활성 위치에서 맞물릴 때 스위치 레일들의 상단 차량 상호 작용 표면(TopS)의 메인 단부 최고점을 포함하는 수평면(HP) 또한 제시한다.

레일의 차량 상호 작용 표면들은 (바퀴 어셈블리들과 같은) 통과 차량들의 레일 상호 작용 구성 요소들과 상호 작용에 민감한 레일의 외부 표면들로 정의된다. 레일 섹션의 상단 차량 상호 작용 표면(TopS)은 레일의 상단에 배치된 차량 상호 작용 표면으로 정의된다. 도 20-21은 또한 스위치 레일들(SWR0/1/2) 각각의 스위치 레일들(FP)의 메인 단부 가장 먼 지점들을 차등적으로 표시하며, 스위치 레일(SWR0/1/2)의 상기 가장 먼 지점(FP)은 회전 총체(RE)의 메인 단부에서 단면 내에 포함되고 회전축(Ax)으로부터 가장 멀리 위치되는 상기 스위치 레일의 외부 표면의 지점으로 정의된다.

도 20의 해결책 및 도 21의 해결책 사이의 차이점들은 다음과 같다:

· 도 20에서 곡선 스위치 레일들(SWR1, SWR2)의 곡선 레일 경로 라인들을 포함하는 평면들은 서로 및 회전축(Ax)에 평행하므로, 절대 교차하지 않는 반면, 도 21에서 상기 동일한 등가 평면들은 서로 및 회전축(Ax)에 평행하지 않으므로, 교차하며, 110º를 초과하지 않는 각도로 서로로부터 각도 변위된다.

· 도 20에서 직선 스위치 레일(SWR0)의 질량 중심 및 그룹화된 한 쌍의 곡선 스위치 레일들(SWR1-2)의 질량 중심은 회전축(Ax)으로부터 대향하는 측에 배치되는 반면, 도 21에서 이들은 상기 축의 동일한 측에 배치되며, 3개의 스위치 레일들 모두는 110º 각도 범위 내에 제한된다.

· 도 20에서 회전 가능한 총체(RE)의 피벗식 회전 운동(Rot)은 회전축(Ax) 아래에서 발생하고 180º 각도 범위 내에 이르는 반면, 도 21에서 이는 회전축(Ax) 위에서 발생하고 110º 각도 범위 내에 이른다.

· 도 20에서 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 각각의 스위치 레일들의 메인 단부 가장 먼 지점들(FP)은 상기 스위치 레일들의 메인 단부 폭들의 최대 너비의 4배를 초과하지 않는 최소 거리에서 회전축(Ax)으로부터 등거리로 오프셋되는 반면, 도 21에서 등가비(equivalent ratio)는 대략 6배이다. 스위치 레일의 메인 단부 폭의 정의는 도 27-30에서 더 명확해질 것이다.

· 도 20에서 컴팩트한 구성으로 인해 회전 가능한 총체(RE) 스위치 레일들(미 도시)의 지지 구성 요소들은 최소인 반면, 도 21에서 등가 지지 구성 요소들(SC)은 상당한 길이를 가지며, 이는 도 21의 것과 비교하여 도 20의 회전 가능한 총체(RE)의 예상되는 훨씬 더 낮은 무게(W)를 암시한다.

· 도 20에서, 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 질량들의 컴팩트함과 균형잡인 분포로 인해, 회전 가능한 총체(RE)의 질량 중심(CM)은 회전축(Ax)과 쉽게 정렬된 것으로 추정되는 반면, 도 21의 회전 가능한 총체(RE)에 있어서 이는 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 질량들의 불균형한 분포 및 긴 지지 구성 요소들(SC)로 인해 그럴 수 없었다. 따라서, 도 20에서 회전 가능 총체(RE)의 관성 모멘트의 주축 및 회전축은 정렬되는 반면, 도 20에서 이들은 분명히 그렇지 않다.

· 도 20에서, 회전 가능한 총체(RE)의 회전 운동(Rot)에 의해 요구되는 체적 간격(Cle)의 단면적은 도 21의 크기보다 크기가 훨씬 더 작으며, 도 21의 크기와 달리, 분기 경로 라인(Bl)의 우측에 위치된 상당한 공간을 포함하지 않으며, 이는 통과 차량들의 몸체와 심각한 충돌을 일으킬 수 있다. 체적 간격(Cle)의 단면적은 도면에 점선 표면으로 표시된다.

도 22-23을 참조하면, 도 22는 도 20의 것과 유사한 레일 스위칭 유닛(RSU)을 제시하고, 도 23은 도 21의 것과 유사한 종래 기술의 모노레일 스위칭 어셈블리를 제시하지만, 이들 모두는 이제 수평 레이아웃의 3방향 스위치지점에 적용된다. 두 해결책들은 메인 이중 레일 트랙 섹션(미 도시)의 좌측 레일을 3개의 분기 이중 레일 트랙 섹션들(미 도시): 계속 똑바로 향하는 것, 수평하게 좌측으로 분기되는 것, 및 수평하게 우측으로 분기되는 것 중 하나의 좌측 레일과 연결하도록 구성된 회전 가능한 총체들(RE)을 제시한다. 각 도면은, 하나의 직선 스위치 레일(SWR0), 하나의 좌향 곡선 경로 곡선 스위치 레일(SWR1) 및 하나의 우향 곡선 경로 곡선 스위치 레일(SWR2)을 포함하는 스위치 레일들의 세트의 회전 운동(Rot)을 발생시키는 회전축(Ax)을 중심으로 회전할 수 있는 회전 가능한 총체(RE)를 제시하며, 레일들 모두는 직사각형 단면 레일 프로파일들을 가지며, 좌향 곡선 경로 곡선 스위치 레일(SWR1)은 활성 결합 위치에 배치되어 수평으로 좌향 분기되는 분기 레일 경로 라인(BL)으로 연속적인 레일 연결을 제공하는 것으로 도시되어 있다. 두 도면들은 또한 회전축(Ax)을 정의하는 수직(VAx) 및 수평(HAx) 평면들뿐만 아니라 활성 위치에서 맞물릴 때 스위치 레일들의 상단 차량 상호 작용 표면(TopS)의 메인 단부 최고점을 포함하는 수평면(HP) 또한 제시한다. 두 도면들은 또한 이전에 정의된 바와 같이, 스위치 레일들(SWR0/1/2) 각각의 스위치 레일들의 메인 단부 가장 먼 지점들(FP)을 제시한다.

도 22의 해결책 및 도 23의 해결책 사이의 차이점들은 다음과 같다:

· 도 22에서 곡선 스위치 레일들(SWR1, SWR2)의 상단 차량 상호 작용 표면들(TopS)의 곡선 레일 경로들을 포함하는 평면들은 서로 및 회전축(Ax)에 대해 평행하므로, 절대 교차하지 않는 반면, 도 23에서 상기 동일한 등가 평면들은 서로 및 회전축(Ax)에 대해 평행하지 않으므로, 교차하며, 110º를 초과하지 않는 각도로 서로로부터 각도 변위된다.

· 도 22에서 직선 스위치 레일(SWR0)의 질량 중심 및 그룹화된 한 쌍의 곡선 스위치 레일들(SWR1-2)의 질량 중심은 회전축(Ax)으로부터 대향하는 측에 배치되는 반면, 도 23에서 이들은 상기 축의 동일한 측에 배치되며, 3개의 스위치 레일들 모두는 110º 각도 범위 내에 제한된다.

· 도 22에서 회전 가능한 총체(RE)의 피벗식 회전 운동(Rot)은 회전축(Ax) 아래에서 발생하고 180º 각도 범위 내에 이르는 반면, 도 23에서 이는 회전축(Ax) 위에서 발생하고 110º 각도 범위 내에 이른다.

· 도 22에서 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 각각의 스위치 레일들의 메인 단부 가장 먼 지점들(FP)은 상기 스위치 레일들의 메인 단부 폭들의 최대 너비의 4배를 초과하지 않는 최소 거리에서 회전축(Ax)으로부터 등거리로 오프셋되는 반면, 도 23에서 등가비(equivalent ratio)는 대략 6배이다. 스위치 레일의 메인 단부 폭의 정의는 도 27-30에서 더 명확해질 것이다.

· 도 22에서 컴팩트한 구성으로 인해 회전 가능한 총체(RE) 스위치 레일들(미 도시)의 지지 구성 요소들은 최소인 반면, 도 23에서 등가 지지 구성 요소들(SC)은 상당한 길이를 가지며, 이는 도 23의 것과 비교하여 도 22의 회전 가능한 총체(RE)의 예상되는 훨씬 더 낮은 무게(W)를 암시한다.

· 도 22에서, 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 질량들의 컴팩트함과 균형잡인 분포로 인해, 회전 가능한 총체(RE)의 질량 중심(CM)은 회전축(Ax)과 쉽게 정렬된 것으로 추정되는 반면, 도 23의 회전 가능한 총체(RE)에 있어서 이는 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 질량들의 불균형한 분포 및 긴 지지 구성 요소들(SC)로 인해 그럴 수 없었다. 따라서, 도 22에서 회전 가능 총체(RE)의 관성 모멘트의 주축 및 회전축은 정렬되는 반면, 도 23에서 이들은 분명히 그렇지 않다.

· 도 22에서, 회전 가능한 총체(RE)의 회전 운동(Rot)에 의해 요구되는 체적 간격(Cle)의 단면적은 도 23의 크기보다 크기가 훨씬 더 작으며, 도 23의 크기와 달리, 분기 경로 라인(Bl)의 우측에 위치된 상당한 공간을 포함하지 않으며, 이는 통과 차량들의 몸체와 심각한 충돌을 일으킬 수 있다. 체적 간격(Cle)의 단면적은 도면에 점선 표면으로 표시된다.

위의 모든 결과로 인해, 수직 레이아웃 스위치 지점 적용들에서뿐만 아니라 수평 레이아웃 스위치 지점 적용들에서 또한, 도 20 및 22의 레일 스위칭 유닛(RSU)의 기술적 특성들이 상당히 상이하지만, 또한 각각 비교된 도 21 및 23의 종래의 모노레일 스위칭 어셈블리의 것들보다 상당히 더 우수하다는 것이 암시될 수 있으며, 다음과 같은 주요 차동 특성 및 장점들이 있다.

· 회전 가능한 총체(RE)의 더 작은 크기, 무게 및 간격(Cle)의 필요한 반경 범위;

· 회전축(Ax)에 대한 스위치 레일 질량들의 훨씬 더 잘 균형잡힌 분포 및 상기 축에 대한 상기 질량들의 훨씬 더 가까운 위치

· 회전축에 대한 훨씬 더 낮은 관성 모멘트 및 관성 모멘트의 주축과 회전축의 훨씬 더 우수한 정렬;

· 결과적으로 장치의 건설, 운송, 설치, 밸런싱, 작동 및 제어의 더 낮은 비용뿐만 아니라 더 낮은 고장 위험 또는 기계적 위험

· 및 결과적으로 최소한의 크기 및 최소한의 가변성으로 장치를 구동하는데 필요한 힘에 따른 에너지 효율, 정밀도 및 장치 제어 용이성의 극대화.

도 27-30을 참조하면, 회전 가능한 총체(RE)의 컴팩트함이 보다 명확하게 표현되어 있다. 도 27은 3방향 수지 레이아웃 스위치 지점에 대해 구성된 직사각형 단면 프로파일 스위치 레일들(SWR0/1/2)을 갖는 회전 총체(RE)의 메인 단부에서의 단면도를 도시한다. 또한 도 28은 3방향 수직 레이아웃 스위치 지점에서 원형 단면 프로파일 스위치 레일들(SWR0/1/2)을 갖는 회전 총체(RE)의 메인 단부에서의 단면도를 도시한다. 또한 도 29는 3방향 수평 레이아웃 스위치 지점에서 직사각형 단면 프로파일 스위치 레일들(SWR0/1/2)을 갖는 회전 총체(RE)의 메인 단부에서의 단면도를 도시한다. 그리고 또한 도 30은 3방향 수평 레이아웃 스위치 지점에서 원형 단면 프로파일 스위치 레일들(SWR0/1/2)을 갖는 회전 총체(RE)의 메인 단부에서의 단면도를 도시한다.

도 27-30 각각에서, 각 스위치 레일(SWR0/1/2)에 대해, 상단 수직 상호 작용 표면(TopS), 측면 수직 상호 작용 표면(LatS) 및 메인 단부 가장 먼 지점(FP)이 식별된다. 활성 위치에 있는 레일 스위치의 상단 차량 상호 작용 표면(TopS)에 수직인 차량 중량 힘(F) 또한 각 도면에 도시되어 있다. 참조된 모든 도면들은 또한 각 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 각 메인 단부 가장 먼 지점(FP)이 회전축(Ax)으로부터 동일한 거리(D)로 오프셋되는 방식을 예시한다. 참조된 도면들 각각에서, 제시된 전체 회전 총체(RE)의 컴팩트함을 보장하기 위해, 거리(D)는, 상기 폭(Wi)의 2배 또는 3배이고 4배를 초과하지 않는 범위 내에 있는 것이 바람직한 비율로 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 가장 넓은 메인 단부 폭(Wi)에 상대적으로 설정된다. 스위치 레일(Wi)의 메인 단부 폭은 스위치 레일(mSWR0/1/2)의 메인 단부에서 측정된 단면의 가장 큰 폭으로 정의되며 회전축(Ax)과 메인 단부 가장 먼 지점(FP)을 결합하는 가상 직선에 수직이며 회전 허브 지지 몸체들 없이 스위치 레일의 상기 단면을 고려하면, 이것은 스위치 레일의 수직 상호 작용 표면들을 유지하기 위해 최소한의 필요 영역의 단면이다.

수직/수평 레이아웃 2 또는 3방향 스위치 지점들 및 레일 교차점

도 3-4 및 10a/b-20은, 트랙 경로 라인들이 수직 차원으로 분기 또는 수렴하는 수직 레이아웃 상의 스위치 지점들을 나타낸다. 대조적으로, 도 22-26a/b는, 트랙 경로 라인들이 수평 차원으로 분기 또는 수렴하는 수평 레이아웃 상의 스위치 지점들을 나타낸다.

도 24a를 참조하면, 3 방향(좌향, 직진 및 우향) 수평 레이아웃 분기점용으로 구성된, 2개의 (좌우) 레일 스위칭 유닛들(RSU)이 있는 이중 레일 트랙 스위칭 유닛(TSU)의 (전면/주측의 우측으로부터의) 단순화된 사시도를 도시하며, '좌향' 위치는, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)에서, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)의 2개의 곡선 스위치 레일들(SWR1, SWR2) 중 하나의 회전 운동(Rot)을 통해 활성 결합 위치로 활성화되어 연속적인 레일 차량 상호 작용 표면들을 제공하며, 이 경우에서 상단 및 내부 측면, 트랙 스위칭 유닛(TSU) 전후에 배치된 공통 레일들(CR)을 결합한다. 이중 레일 트랙의 '좌향' 위치를 활성화하기 위해, 좌측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 높은 내부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR2)을 활성 결합 위치로 회전시켰으며, 우측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 낮은 외부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR1)을 활성 결합 위치로 회전시켰다. 우측 레일 스위칭 유닛(RSU)의 곡률이 더 높은 내부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR2) 및 좌측 레일 스위칭 유닛(RSU)의 곡률이 더 낮은 외부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR1)은, 도면에 예시된 회전 위치들을 고려할 때 숨겨져 있기 때문에 단순히 도시되지 않는다.

수평 레이아웃 스위치 지점들의 특징들 중 하나는, 이들이 모노레일은 아니지만 이중 레일인 트랙들을 전환하는 경우, 레일 교차점들이 있다는 것이다. 이는 도 24a에 명확하게 도시되어 있으며, 여기서 3 레일 교차점들이 있다: 좌향 트랙의 외부 곡선 공통 레일 및 우향 트랙의 외부 곡선 공통 레일 사이에 하나(RC0), 직진 트랙의 좌측 공통 레일 및 우향 트랙의 외부 곡선 공통 레일 사이에 다른 하나(RC1), 및 직진 트랙의 우측 공통 레일 및 우향 트랙의 외부 곡선 공통 레일 사이에 다른 하나(RC2). 참조된 도면에서, 통과할 철도 차량의 플랜지를 위한 최소이지만 충분한 갭이 제공되는 공통 레일 교차 해결책으로 해결되기 때문에, 레일 교차점들(RC0, RC1, RC2)은 트랙 스위칭 유닛(TSU)의 기능적 도달 범위 밖에 있다. 레일 교차점들에서 또한 완벽한 레일 연속성을 요구하는 3방향 수평 레이아웃 스위치 지점 적용들의 특정 경우에서, 다른 레일 교차 해결책들과 조합되지 않은 한, 또는 스위치 지점에서의 엄격한 수평 레이아웃이 필요하지 않고 트랙 스위칭 유닛(TSU) 구성 수직 레이아웃이 완벽한 레일 연속성을 제공하기 위해 사용될 수 있지 않은 한- 수직 레이아웃 구성 덕분에 레일 교차가 방지될 수 있으므로- 본 발명의 트랙 스위칭 유닛(TSU)은 새결책일 수 없다.

도 24b를 참조하면, 이는 도 24a와 동일한 트랙 스위칭 유닛의 동일한 도면이지만, '직진' 위치가, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)에서, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)의 직선 스위치 레일(SWR0)의 회전 운동(Rot)을 통해 활성 결합 위치로 활성화되어 연속적인 레일 차량 상호 작용 표면들을 제공하며, 이 경우에서 상단 및 내부 측면, 트랙 스위칭 유닛(TSU) 전후에 배치된 공통 레일들(CR)을 결합한다.

도 24c를 참조하면, 이는 도 24a-b와 동일한 트랙 스위칭 유닛의 동일한 도면이지만, '우향' 위치가, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)에서, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)의 두 곡선 스위치 레일들(SWR1, SWR2) 중 하나의 회전 운동(Rot)을 통해 활성 결합 위치로 활성화되어 연속적인 레일 차량 상호 작용 표면들을 제공하며, 이 경우에서 상단 및 내부 측면, 트랙 스위칭 유닛(TSU) 전후에 배치된 공통 레일들(CR)을 결합한다. 이중 레일 트랙의 '우향' 위치를 활성화하기 위해, 좌측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 낮은 외부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR1)을 활성 결합 위치로 회전시켰으며, 우측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 높은 내부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR2)을 활성 결합 위치로 회전시켰다.

도 25a를 참조하면, 2방향(좌향 및 우향) 수평 레이아웃 분기점용으로 구성된, 2개의 (좌우) 레일 스위칭 유닛들(RSU)이 있는 이중 레일 트랙 스위칭 유닛(TSU)의 (전면/주측의 우측으로부터의) 단순화된 사시도를 도시하며, '좌향' 위치는, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)에서, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)의 2개의 곡선 스위치 레일들(SWR1, SWR2) 중 하나의 회전축을 중심으로 하는 회전 운동(Rot)을 통해 활성 결합 위치로 활성화되어 연속적인 레일 차량 상호 작용 표면들을 제공하며, 이 경우에서 상단, 하단 및 내부 측면, 트랙 스위칭 유닛(TSU) 전후에 배치된 공통 레일들(CR)을 결합한다. 이중 레일 트랙의 '좌향' 위치를 활성화하기 위해, 좌측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 높은 내부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR2)을 활성 결합 위치로 회전시켰으며, 좌측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 낮은 외부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR1)을 활성 결합 위치로 회전시켰다.

도 25b를 참조하면, 이는 도 25a와 동일한 트랙 스위칭 유닛의 동일한 도면이지만, '우향' 위치가, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)에서, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)의 2개의 곡선 스위치 레일들(SWR1, SWR2) 중 하나의 회전축(Ax)을 중심으로 하는 회전 운동(Rot)을 통해 활성 결합 위치로 활성화되어 완전히 연속적인 레일 차량 상호 작용 표면들을 제공하며, 이 경우에서 상단, 하단 및 내부 측면, 트랙 스위칭 유닛(TSU) 전후에 배치된 공통 레일들(CR)을 결합한다. 이중 레일 트랙의 '우향' 위치를 활성화하기 위해, 좌측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 낮은 외부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR1)을 활성 결합 위치로 회전시켰으며, 우측 레일 스위칭 유닛(RSU)은 곡률이 더 높은 내부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR2)을 활성 결합 위치로 회전시켰다.

도 25a-b 모두를 참조하면, 회전 가능한 허브(RH)에 대한 견고한 부착을 갖고 2개의 레일 스위칭 유닛들(RSU)의 축(Ax) 사이에 배치된 이등분선 평면을 실제로 능가하는 충분히 길고 적절한 형상의 외부 곡선 곡선 스위치 레일(SWR1)을 갖는 각각의 레일 스위칭 유닛들(RSU)을 근본적으로 구성함으로써, 제시된 수평 레이아웃 스위치 지점은 3방향이 아니라 2방향(좌향 및 우향으로 분기)이라는 사실을 감안할 때, 잠재적인 레일 교차점들은 좌향 외부 곡선 레일 경로 및 우향 외부 곡선 경로 사이의 하나(미 도시)로 제한된다. 참조된 도면들은 기존의 레일 교차점들을 배제하지 않고 차량 상호 작용 레일 표면들의 완전한 연속성을 요구하는 2방향 수평 레이아웃 스위칭 지점에서 트랙 스위칭 유닛(TSU)이 최적으로 사용될 수 있는 방법을 예시한다. 도시된 구성에서, 내부 곡선 곡선 스위치 레일들(SWR2)은 외부 곡선 곡선 스위치 레일들(SWR1)의 것보다 상당히 낮은 길이 치수를 제시하고 이들은 외부 곡선 곡선 스위치 레일들(SWR1)의 경우와 같이 결합 안내 시스템(EGS)의 추가적인 지원 없이 자유롭게 회전한다. 참조된 실시예에서, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)의 결합 안내 시스템(EGS)의 형상들은 스위치 레일들의 회전과의 잠재적인 충돌들을 방지하기 위해 서로 중첩 및 통합되며, 이는 물론 2개의 레일 스위칭 유닛들(RSU)의 회전 운동들이 적절하게 동기화되는 경우에만 달성될 수도 있다.

도 25a-b의 참조된 실시예에서, 각 레일 스위칭 유닛(RSU)은 2개의 곡선 스위치 레일들(SWR1 및 SWR2)만을 포함하며, 스위치 레일보다 더 높은 비중의 재료로 만들어졌을 가능성이 있으면서 스위치 레일들의 점진적인 분기 형상을 구체적으로 보상하기 위해 정밀하게 가중치가 부여되고 형상화되고 회전축(Ax)을 기준으로 스위치 레일들(SWR1 및 SWR2)로부터 반대편에 배치되는, 예를 들어 보조 구성 요소(AC2)를 통해, 회전축(Ax)과 관성 모멘트의 주축의 완벽한 또는 상당히 개선된 정렬을 제공하기 위해 길이 치수를 따라 균형잡힌 질량 중심을 갖는 회전 가능한 총체(RE)를 구비하는 것이 가능하다.

도시되지 않은, 도 25a-b의 2방향 수평 레이아웃 스위치 지점을 위한 대안적인 구성은 동일한 종 방향 길이(그러나 여전히 상이한 곡률 프로파일)를 구비하는 곡선 스위치 레일들을 갖고 두 곡선 스위치 레일들(도 10a/b-16에 도시된 해결책과 유사하지만 수평 레이아웃을 위한)의 분기 단부들에 의해 동시에 사용되는 결합 안내 시스템들(ESG)을 갖는 각 레일 스위칭 유닛(RSU)을 제공할 수 있다.

도 26a/b를 참조하면, 이들은 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 차량 상호 작용 표면들과의 간섭없이 몇몇의 질량 주심 균형 잡힌 보조 구성 요소들(AC2 및 AC3)의 가능한 배치를 예시하기 위해 3방향 회전 총체(RE)의 단순화된 표현을 제시한다.

도 26a는 곡선 스위치 레일들(SWR1 및 SWR2)을 지지하기 위해 보조 구성 요소(AC1) 및 스위치 레일들의 것보다 더 높은 비중의 재료로 만들어질 가능성이 있으면서 곡선 스위치 레일들(SWR1-2)의 종 방향의 점진적인 분기 형상들의 질량들을 구체적으로 보상하기 위해 정밀하게 가중치가 부여되고 형상화되고 회전축(Ax)을 기준으로 직선 스위치 레일(SWR0)의 것과 비교하여 보조 구성 요소(AC1)를 지지하고 회전축(Ax)을 기준으로 스위치 레일들(SWR1-2)로부터 반대편에 배치되는 보조 구성 요소(AC2)를 갖는 회전 총체의 (후면/분기측의 우측으로부터의) 사시도이며, 상기 스위치 레일의 차량 상호 작용 표면들을 방해하는 것을 방지하기 위해 직선 스위치 레일(SWR0) 내부에 배치되는 특이성을 갖는다.

도 26b는 곡선 스위치 레일들(SWR1 및 SWR2)을 지지하기 위해 보조 구성 요소(AC1) 및 도 26a에 도시되지 않고, 스위치 레일들의 것보다 더 높은 비중의 재료로 만들어질 가능성이 있으면서 곡선 스위치 레일들(SWR1-2)의 종 방향의 점진적인 것과 비교하여 직선 스위치 레일(SWR0)의 질량들을 구체적으로 보상하기 위해 정밀하게 가중치가 부여되고 형상화되고 회전축(Ax)을 기준으로 보조 구성 요소(AC1)를 지지하는 보조 구성 요소(AC3)를 갖는 도 26a의 동일한 회전 총체의 (전면/주측의 우측으로부터의) 사시도이며, 차량 상호 작용 표면들이 있지 않고 차량 통과 구성 요소들에 방해가 될 위험이 없는 장소에서 보조 구성 요소(AC1)를 지지하는 것과 회전 허브의 외부에 배치되는 것의 특이성을 갖는다.

언급한 바와 같이, 도 26a 및 26b에 묘사된 보조 구성 요소들의 세트(AC1, AC2 등)의 목적은 회전 가능한 총체의 물리적 속성을 최적화하고 및/또는 회전 가능한 총체의 회전 운동의 정밀한 제어를 용이하게 하는 것이다.

도시된 예시적인 실시예에서, 보조 구성 요소들의 세트는 스위치 레일들(SWR0, SWR1, SWR2, 등)의 것보다 더 높은 비중의 재료로 만들어진 다양한 플레이트들을 포함한다. 상기 플레이트들은 회전 가능한 허브(RH) 외부 또는 내부에 부착되도록 배치될 수 있으며 상기 스위치 레일들의 차량 상호 작용 표면들을 따라 차량 이동 또는 상기 회전 가능한 총체(RE)의 회전 운동(Rot)에 영향을 미치지 않고 다른 보조 구성 요소들의 몸체들에 또는 스위치 레일들의 몸체들에 부착될 수도 있다.

도시된 예시적인 실시예에서, 플레이트들은 회전축(Ax)에 대해 지지 보조 구성 요소들 및 분기 스위치 레일들의 몸체들의 점진적인 변위를 구체적으로 보상하기 위해, 및/또는 회전축(Rot)으로부터 반대측에 배치된 곡선 스위치 레일들에 대한 직선 스위치 레일(SWR0)의 점진적인 필요한/불필요한 보상을 구체적으로 보상하기 위해, 점진적으로 증대 또는 절감하는 단면적을 갖는 종방향 거리를 따라 형상화된다.

지지 구조

지지 구조(ST)는 레일 스위칭 유닛(RSU) 내에 포함된 요소들을 견고하게 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 또한 이들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들에 단단히 부착한다. 레일 스위칭 유닛(RSU)을 위한 지지 구조(ST)의 예시는 도 18에 도시되어 있다.

샤프트 배열

샤프트 배열(SA)은 회전 가능한 허브(RH)를 지지하고 회전축(Ax)을 중심으로 하는 양방향 회전 운동(Rot)을 용이하게 한다. 샤프트 배열은 회전 가능한 허브(RH)에 견고하고 부착되고 적어도 2개의 고정 하우징들에 의해 베어링들을 통해 지지되는 회전 라이브 샤프트를 포함하거나, - 바람직하게는 - (도 16-17a/b에 도시된 바와 같이) 고정된 고정 데드 샤프트(DS) 를 포함하며, 이는 적어도 2개의 고정 하우징들(SH1, SH2)에 의해 그 단부들에서 지지 및 잠금되고 중공의 회전 가능한 허브(RH)의 내부 표면 및 데드 샤프트(DS)의 외부 표면 사이에 "샤프트 회전 베어링들" (SRB1/2/..) 또는 샤프트의 회전을 지지하는 베어링들을 구비하거나, 이 둘의 임의의 조합일 수 있다. 데드 샤프트(DS)는 바람직하게는 그 종 방향 원통형 구멍(CH)을 통해 회전 가능한 허브(RH)를 횡단하여 배치된다.

액추에이터 배열

도 17b 및 18을 참조하면, 액추에이터 배열(AA)은 회전 가능한 허브(RH)를 직접 또는 간접적으로 회전시키기 위해 필요한 구동을 제공 및 전달하고 결합의 활성 위치들로 스위치 레일들(SWR0/1/2)의 신속하고 정확한 회전 운동(Rot)을 보장하기 위해 회전 구동력의 필요한 속도 및 정확도를 제공한다. 액추에이터 또는 모터(Mot)는 바람직하게는 서보 모터 유형 등이며, 충분한 속도를 갖는 양방향 운동(Rot)을 구동하는 능력을 가지며, 정밀함을 갖고 각도 위치를 제어하는 능력을 가지며, 고정 위치에 여전히 유지시키는 능력을 갖는다. 모터(Mot)는 바람직하게는 액추에이터로부터 회전 가능한 허브(RH)까지 힘을 전달하기 위해 "구동 변속기" (DT).라고 하는 기어 및 피니언 메커니즘 등으로 보완된다. 모터(Mot)는 바람직하게는 가이드웨이를 따라 차량들의 이동을 간섭하지 않는 장소에 및 회전 가능한 허브(RH)에 가능한 한 근접하게 위치된다.

모터(Mot)는 동일한 트랙 스위칭 유닛(TSU)의 상이한 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2)의 2개 이상의 회전 가능한 허브들 상에서 동시에, 또는 한 번에 하나의 회전 가능한 허브(RH)에서만 작동할 수 있다.

결합 안내 시스템

레일 스위칭 유닛(RSU)은 바람직하게는 스위치 레일들의 단부들(mSWR0/1/2/ 및 bSWR0/1/2/..)을 고정 레일들의 대응하는 단부들(iMFR 및 iBFR0/1/2/..)과의 정밀한 및 또는 원활한 결합으로 정확하게 안내하기 위해 전환 단계 동안 스위치 레일들(SWR0/1/2/..) 및 회전 가능한 허브의 정밀하고 제어된 회전 운동을 제공하는 목적을 갖는 "결합 안내 시스템" (EGS)이라고 하는 시스템으로 보완될 수 있다.

도 10a/b-12a/b 및 15a/b-17a/b는 본 발명의 바람직한 실시예에서 3방향 레일 스위칭 유닛(RSU)의 구성 요소들의 부분적인 세트들 및 상이한 도면들을 제시하며, 여기서 결합 안내 시스템(EGS)은 2개의 고정 결합 가이드들(SEG1 및 SEG2), 다중 결합 안내 베어링들(EGB1/2/..)의 세트, 및 2개의 고정 결합 가이드들(SEG1 및 SEG2)과 동시에 상호 작용하도록 구성되고 하나의 단일 조각으로 곡선 스위치 레일들의 분기 단부들(bSWR1 and bSWR2)을 바인딩하는 하나의 회전 가능한 결합 구성 요소(REC)를 포함한다.

이러한 바람직한 실시예에서, 제1 고정 결합 가이드(SEG1)는 가장 바깥쪽 링에 배치된 하나의 연속적인 오목 안내 표면(CNC)을 제공하고 제2 고정 결합 가이드(SEG2)는 가장 안쪽 링에 배치된 하나의 연속적인 볼록 안내 표면(CNV)을 제공하며, 두 표면들(CNC 및 CNV)은 동심 - 회전 가능한 허브(RH)의 회전 축(Ax)에서 동일한 중심을 공유함- 이고 180도 이하를 대략적으로 덮는 아치의 일반적인 형상을 갖는다.

이 실시예에서, 두 고정 결합 가이드들(SEG1 및 SEG2)은 분기 레일들(iBFR1 및 iBFR2)의 내부 단부들에 견고하게 고정되며, 볼록 안내 표면(CNV)은 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR1)과의 결합의 활성 위치로 제1 곡선 스위치 레일(SWR1)의 정밀하고 제어된 이동을 용이하게 하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일의 내부 단부(iBFR1)에 위치된 암 정합 표면(fBMS1)과 통합되며, 오목 안내 표면(CNC)은 대응하는 제2 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR2)과의 결합의 활성 위치로 제2 곡선 스위치 레일(SWR2)의 정밀하고 제어된 이동을 용이하게 하는 제2 곡선 경로 분기 고정 레일의 내부 단부(iBFR2)에 위치된 암 정합 표면(fBMS2)과 통합된다.

이 실시예의 회전 가능한 결합 구성 요소(REC)는 곡선 스위치 레일들의 2개의 분기 단부들(bSWR1 및 bSWR2)을 견고하게 바인딩하고 2개의 고정 결합 가이드들(SEG1 및 SEG2)과 동시에 상호 작용하도록 구성된다. 결합 안내 베어링들(EGB1/2/..)의 도움으로 외부 오목 안내 표면(CNC) 및 내부 볼록 안내 표면(CNV)과 완벽하게 상호 작용하도록 설계된 볼록 및 오목 곡선 표면들을 구비함으로써, 회전 가능한 결합 구성 요소(REC)는 안내 표면들(CNC 및 CNV) 사이에서 원활하게 회전할 수 있고 궁극적으로 활성 위치로 스위치 레일의 정확하고 제어된 결합을 달성할 수 있다.

이 실시예의 결합 안내 베어링들(EGB1/2/..)은 회전 결합 구성 요소(REC) 및 안내 표면들(CNC 및 CNV) 사이의 마찰 및 구속(및 상대 운동 제어)을 감소시키도록 구성된다. 이들은 바람직하게는 원통형 롤러 베어링들 또는 니들 롤러 베어링들이고 이들은 바람직하게는 곡선 스위치 레일들의 분기 단부들(bSWR1 및 bSWR2)에 부착되어 배치된다.

본 발명의 확장된 바람직한 실시예를 제시하는 도 14를 참조하면, 고정 결합 가이드들(SEG1 및 SEG2)은 완벽하게 원형인 종방향 섹션 형상을 갖는 안내 표면들을 포함하지 않지만 대신에 슬랙들을 더 최소화하여 축(Ax)을 중심으로 하는 회전 총체의 회전 운동(Rot)의 감속을 용이하게 하고 궁극적으로 활성 위치들에 도달했을 때 고정 레일들 및 스위치 레일들의 최종 속도 및 정확성을 개선하는 것을 목적으로 하는 수정 사항들을 제시한다. 결합 안내 시스템(EGS)의 일반적인 정확성 및 효과를 더욱 증가시킬 수 있는 이러한 수정들은 오목 안내 표면들(CNC) 중 적어도 하나가 고정 결합 가이드의 하나 또는 양 단부 섹션들(bCNC 및 bCNC')에서, 및/또는 고정 결합 가이드의 중간 섹션(mCNC)에서 약간 및 점진적으로 감소되는 곡률 반경을 갖는 곡률 프로파일을 구비하며, 및/또는 볼록 안내 표면들(CNV) 중 적어도 하나가 고정 결합 가이드의 하나 또는 양 단부 섹션들(bCNV 및 bCNV')에서, 및/또는 고정 결합 가이드의 중간 섹션(mCNV)에서 약간 및 점진적으로 증가되는 곡률 반경을 갖는 곡률 프로파일을 구비한다.

트랙 스위칭 유닛

"트랙 스위칭 유닛" (TSU)이라고 하는 본 명세서에 개시된 장치는 가이드웨이의 트랙 세그먼트의 선택적인 스위칭을 허용한다.

트랙 스위칭 유닛(TSU)은 이전에 설명된 레일 스위칭 유닛(RSU)과 같은 하나 이상의 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..)뿐만 아니라 전자 작동 제어 시스템(OCS)의 일부 또는 전자 작동 제어 시스템(OCS)에 연결된 구성 요소들의 세트 및 트랙 스위칭 유닛의 요소들을 지지, 강화 및 보호하기 위한 구조(ST)를 포함한다.

트랙 스위칭 유닛(TSU)에 있는 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..)의 수는 트랙 스위칭 유닛에 의해 영향을 받는 트랙 세그먼트를 구성하는 레일들의 수와 동일하다.

레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..)의 유연성과 일치하게, 트랙 스위칭 유닛(TSU)은 "수평 레이아웃" 트랙 스위칭 적용들(도 5에서와 같이)로 제한되지는 않지만, 대안적으로 예를 들어 "수평 레이아웃" 트랙 스위칭 적용들(도 3 또는 도 4에서와 같이)의 것과 같은 많은 다른 경우들에서 사용될 수 있다.

트랙 스위칭 유닛(TSU)이 하나 이상의 레일 스위칭 유닛을 포함하고 일반 모드로 작동할 때, 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..)은 동시 방식으로 작동하도록 되어 있지만, 반드시 그들 사이의 기계적 연결에 의한 것은 아니며, 반드시 정밀한 동기화 방식인 것은 아니다.

일반적인 작동 모드에서, 동일한 트랙 스위칭 유닛(TSU)의 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..)은 합동하여 작동하도록 되어 있으며, 즉 차량들이 트랙 스위칭 유닛(TSU)을 따라 이동하기 위한 연속성의 실행 가능한 트랙 경로들을 생성한다.

레일 스위칭 유닛들의 합동 작업은 도 4에( 및 도 3에) 예시되어 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에서 트랙 스위칭 유닛(TSU)은 이중 레일 트랙의 수직 레이아웃 분기점에서 사용된다. 이 예시에서, 트랙 스위칭 유닛(TSU)의 2개의 레일 스위칭 유닛들(RSU1 및 RSU2)은 결합의 활성 위치들에 스위치 레일들(SWR1 및 SWR1')을 배치함으로써 이들의 '업' 활성 위치들로 - 둘 다 - 동시에 전환되었다. 트랙의 우측 상에 있는 레일 스위칭 유닛(RSU1)에 초점을 맞추면, 제1 곡선 스위치 레일(SWR1)은 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR1) 및 메인 고정 레일(MFR)과의 결합의 활성 위치에 배치되며, 두 고정 레일들은 공통 레일들(CR)에 부착된다. 트랙의 좌측 상에 있는 레일 스위칭 유닛(RSU1')에 초점을 맞추면, 제1 곡선 스위치 레일(SWR1')은 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일(BFR1') 및 메인 고정 레일(MFR', 미 도시)과의 결합의 활성 위치에 배치된다. 두 레일 스위칭 유닛들(RSU1 및 RS2)의 동시 스위칭은 트랙 스위칭 유닛(TSU)에 들어가는 차량들이 메인 트랙 경로(MTP)로부터 연속성의 실행 가능한 트랙 경로로 지향되는 차량 병진 운동(TraM)을 갖는 것을 허용하며, 이 경우 분기되는 분기 트랙 경로이고 직선 방향을 유지하는 것(BTP0) 또는 하향으로 구부러지는 것(BTP2)이 아니다.

레일 스위칭 유닛들의 합동 작동은 도 5에 또한 예시되어 있으며, 이중 레일 트랙의 수평 레이아웃 분기점을 위한 트랙 스위칭 유닛(TSU)은 본 발명의 가능한 실시예에 제시되어 있다. 이 예시에서, 트랙 스위칭 유닛(TSU)의 2개의 레일 스위칭 유닛들(RSU1 및 RSU2)은 스위치 레일들(SWR1 및 SWR1')을 결합의 활성 위치들로 배치함으로써 '좌측' 활성 위치로 동시에 전환되었다. 이러한 두 레일 스위칭 유닛들(RSU1 및 RSU2)의 동시 스위칭은 트랙 스위칭 유닛(TSU)에 들어가는 차량들이 메인 트랙 경로(MTP)로부터, 이 경우에는, 우향으로 구부러지는 것(BTP2) 또는 직선 방향을 유지하는 것(BTP0)이 아니고 좌향으로 구부러지는 분기되는 분기 트랙 경로로 지향되는 차량 병진 운동(TraM)을 갖는 것을 허용한다.

2방향 이상의 섹션을 허용하도록 구성될 때, 본 발명의 트랙 스위칭 유닛들(TSU, TSU1/2/3/..)은 특히 트랙 스위칭 시스템들(TSS) 및 차량 안내 시스템들(VGS)의 일반적인 비용을 단순화, 개선 및 감소시키는데 유용하다. 이는 도 1b(도 1a와 비교하여)의 예시에서 뿐만 아니라 도 2b(도 2a와 비교하여)의 예시에서 또한 예시되어 있다.

도 1a는 순서대로 배치된 2개의 종래 2방향 트랙 스위칭 장치들(TSD1 및 TSD2)을 사용하여 비효율적으로 해결되는 3개의 트랙 경로들(BTP0, BTP1 및 BTP2)로 분기되는 하나의 메인 트랙 경로(MTP)의 트랙 스위칭 문제를 제시한다. 대조적으로, 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 하나의 트랙 스위칭 유닛(TSU)만으로 해결된 동일한 문제를 제시한다.

도 2a는 순서대로 배치된 4개의 종래 2방향 트랙 스위칭 장치들(TSD1, TSD2, TSD3 및 TSD4)을 사용하여 비효율적으로 해결되는 5개의 트랙 경로들(BTP0, BTP1, BTP2, BTP3 및 BTP4)로 분기되는 하나의 메인 트랙 경로(MTP)의 트랙 스위칭 문제를 제시한다. 대조적으로, 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 2개의 트랙 스위칭 유닛(TSU1 및 TSU2)만으로 해결된 동일한 문제를 제시한다.

지지 구조(TSU-ST)는 트랙 스위칭 유닛(TSU) 내에 포함된 요소들을 견고하게 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 또한 이들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들에 단단히 부착하거나 이들을 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..)의 지지 구조들(ST)과 통합시킨다.

설계 가이드라인들

차량들이 이중 레일 트랙들을 따라 주행하고 레일(CR) 주위를 어느 정도 감싸는 바퀴들(tW, sW 또는 bW)의 세트들이 있는 바퀴 어셈블리들(WA)과 같은 레일 상호 작용 구성 요소들을 구비하는 수직 트랙 스위칭 적용들의 경우에(도 6a와 대조되는 도 6b에 도시된 바와 같이), "설계 가이드라인들" (DG1-5)이라고 하는 특정 구성 및 설계 가이드라인들은 바람직할 수 있다. 이러한 설계 가이드라인들은 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3/..)에 인접한 가이드웨이의 세그먼트들의 설계/구성에 직접 적용되고 결과적으로 이들은 또한 전체 가이드웨이의 일반적인 설계뿐만 아니라 가이드웨이를 따라 이동하는 차량들의 레일 상호 작용 구성 요소들 및 차량 몸체(VB)의 설계에도 영향을 미친다.

이러한 설계 가이드라인들의 궁극적인 목적은 잠재적으로 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3/..), 트랙 스위칭 시스템(TSS) 및 차량 안내 시스템(VGS)의 성능 및 (제조, 설치, 작동, 유지보수) 비용을 개선하는 것이다. 이는 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..), 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3/..) 및 이들의 지지 구조들(TSU-ST)의, 뿐만 아니라 관련된 가이드웨이들 및 차량들의 크기 감소 및 전체적인 단순화에 의해 달성되지만, 항상 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3/..)을 통한 차량들의 통과를 위한 최소한의 가이드웨이 간격을 제공하는 조건 하에 있으며, 트랙 스위칭 유닛(TSU1/2/3/..)으로부터 분기되거나 그로 합류되는 근접한 트랙 세그먼트들 또는 사용되지 않은 분기 고정 레일들(BFR0/1/2/..)과 같은 차량 안내 시스템(VGS)의 다른 요소들과 차량들의 임의의 가능한 부적절한 간섭을 방지한다.

설계 가이드라인 1

도 7b를 참조하면(도 7a와 대조적으로), 제1 설계 가이드라인(DG1)은 트랙의 외부로부터 가이드웨이 레일들(CR)을 지지하는 것 및 트랙의 내부로부터 레일들(CR) 주위를 바퀴 어셈블리들(WA)의 바퀴들(tW, sW 및 bW)의 세트들이 둘러싸는 것을 포함한다. 도 7a는 그 반대를 도시한다: 내부로부터 지지되는 가이드웨이 레일들 및 외부로부터 레일들 주위를 둘러싸는 바퀴 어셈블리들.

이러한 제1 설계 가이드라인은, 주로 설계 가이드라인이 다음의 설계 가이드라인들 2, 3, 4 및 5 (DG2-5)와 함께 적용되는 경우, 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..), 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3/..), 트랙 스위칭 시스템들(TSS) 및 차량 안내 시스템(VGS)의 상당한 잠재적 감소 및 단순화를 암시한다.

설계 가이드라인 2

도 9를 참조하면(도 8과 대조적으로), 제2 설계 가이드라인(DG2)은 트랙(HGAP)의 폭을 조정하는 것 - 및/또는 "차량 몸체의 폭"(wVB) 또는 바퀴 어셈블리(WA)를 고려하지 않고 차량 몸체(VB)의 최대 폭을 조정하는 것 - 을 포함하여, 차량은, 트랙 스위칭 유닛(TSU)을 통해 지향될 때, 동일한 트랙(HGAP)의 한 쌍의 레일들 사이의 수평 갭 내에서 적합할 수 있다- 임의의 부적절한 간섭들을 피하면서 -. 즉, 트랙 수평 갭(HGAP)은 차량 몸체 폭(wVB)보다 더 크다.

설계 가이드라인 3

도 9를 참조하면(도 8과 대조적으로), 제3 설계 가이드라인(DG3)은 레일들(tvGAP 및 bvGAP)의 위아래의 수직 간극들을 최소화하는 단계 - 및/또는 상단 바퀴들(tW)의 높이로 바퀴 어셈블리의 상단 높이(thWA)를 최소화하는 단계 및/또는 하단 바퀴들(bW)의 높이로 바퀴 어셈블리의 하단 높이(bhWA)를 최소화하는 단계-를 포함하여 바퀴 어셈블리들은 최소 수직 갭들(tvGAP 및 bvGAP)을 통해 간섭 없이 통과할 수 있다. 다음의 이러한 설계 가이드라인은 상단 수직 갭이 바퀴 어셈블리의 상단 높이(thWA)보다 더 크다는 것 및/또는 하단 수직 갭(bvGAP)이 바퀴 어셈블리의 하단 높이(bhWA)보다 더 크다는 것을 암시한다. 도 9는 대응하는 중심 스위치 레일(SWR0, 도 9에 도시되지 않음)과 맞물릴 중심 경로 분기 고정 레일(BFR0)의 특정 종방향 지점 위아래의 간극들을 예시하지만, 하나의 레일의 하단 수직 갭(bvGAP)이 또한 또 다른 레일(또는 그 반대)의 상단 수직 갭(tvGAP)일 수 있고 분기 고정 레일들의 내부 단부들(iBFR0/1/2, 도 9에 도시되지 않음)이 반드시 정렬되거나 동일한 평면에 있어야 할 필요는 없다는 것을 고려하면서 선택된 활성 위치에 관계없이 다른 레일들(BFR1, BFR2)을 위해 및 전체 트랙 스위칭 유닛(TSU)을 따라 이 간극들은 보장되어야한다.

설계 가이드라인 4

도 3을 참조하면, 제4 설계 가이드라인(DG4)은 분기 고정 레일들에 연결되어 트랙 스위칭 유닛(TSU)에 인접한 "직선 가이드웨이 세그먼트"(SGS)라고 하는 가이드웨이들의 일부에서 트랙들의 임의의 측방향 회전들을 회피하면서, 분기 점들에서 상기 트랙 스위칭 유닛으로부터 분기되는 트랙들은 점진적으로 수직으로 멀어지거나 합류점들에서 상기 트랙 스위칫 유닛으로 수렴하는 트랙들은 점진적으로 수직으로 가까워지는 단계를 포함한다.

도 3은, 차량 병진 운동(TraM)이 선택된 '상향' 트랙 경로(BTP1)를 따르는 3개의 트랙 경로들(BTP0, BTP1 및 BTP2)로 분기될 수 있는 하나의 메인 트랙 경로(MTP)를 갖는 분기점의 특정한 경우를 제시한다. 이 경우에, 제4 설계 가이드라인(DG4)의 목적은, 외부로 향하는 동시에 동일한 트랙 스위칭 유닛(TSU)으로부터 다른 분기 트랙들과의 임의의 가능한 부적절한 간섭들을 피하면서 분기 트랙 경로들을 따라 차량들이 지향되기에 충분한 분기 트랙들(예를 들어, vGAP1 및 vGAP2)의 위아래의 수직 갭들에 도달할 때까지 트랙 스위칭 유닛(TSU)에서 나오는 차량들을 수평으로 직진 방향으로 지향하는 것이다.

합류점들의 경우에, 제4 설계 가이드라인(DG4)의 목적은, 차량들이 회전하는 트랙들을 따라 지향되기에 충분하지 않은 동시에 동일한 트랙 스위칭 유닛으로 다른 수렴하는 트랙들과의 임의의 가능한 부적절한 간섭을 피하면서 수렴하는 트랙들의 위 아래의 도달된 수직 갭들을 구비한 후에 수평 직진 방향으로 트랙 스위칭 유닛에 접근하는 차량들을 지향하는 것이다.

설계 가이드라인 5

도 9를 참조하고(도 8과 대조적으로) 도 4에서 구체적으로 도시된 바와 같이, 제5 설계 가이드라인(DG5)은 차량 몸체의 상단 높이(thV)를 가능한 한 감소 및/또는 차량 몸체의 하단 높이(bhVB)를 가능한 한 감소시킴으로써 제4 설계 가이드라인(DG4)으로부터 파생된 직선 가이드웨이 세그먼트(lSGS)의 종 방향 길이를 감소시키는 단계를 포함한다. 이러한 제5 설계 가이드라인(DG5)은 제4 설계 가이드라인으로부터의 설계 제한을 최소화하는 동시에 차량의 관성 모멘트들을 최소화하는 단계로부터 파생된 것들과 같은 차량 안내 시스템(VGS)에 대한 다수의 다른 잠재적 이익들을 추구한다.

트랙 스위칭 시스템

"트랙 스위칭 시스템"(TSS)이라고 하는 본 명세서에 개시된 시스템은 가이드웨이의 다중 트랙 세그먼트들의 조정되고 제어된 선택적인 스위칭을 허용한다.

트랙 스위칭 시스템(TSS)은 이전에 설명된 트랙 스위칭 유닛(TSU)과 같은 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3..), 전자 작동 제어 시스템(OCS) 및 지지 구조(TSS-ST)를 포함한다.

트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3..)은 이전에 설명된 트랙 스위칭 유닛(TSU)과 같다.

전자 작동 제어 시스템(OCS)은 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3/..)을 관리하며, 레일 스위칭 유닛들(RSU1/2/..) 및 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/3/..)의 기능을 활성화, 커플링, 검증, 유지 및 제어하는 것을 포함한다.

지지 구조(TSS-ST)는 트랙 스위칭 시스템(TSS) 내에 포함된 요소들을 견고하게 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 또한 이들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들에 단단히 부착하거나 이들을 트랙 스위칭 유닛들(TSU1/2/..)의 지지 구조들(ST)과 통합시킨다.

본 발명의 변형

본 발명이 바람직한 실시예(들)과 관련하여 설명되었지만, 많은 다른 가능한 수정 및 변형들 또는 이들의 조합들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 만들어질 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 첨부된 청구 범위 또는 청구 범위들은 본 발명의 진정한 범위에 속하는 이러한 수정 및 변형들(뿐만 아니라 이들의 조합들)을 포함할 것으로 예상된다. 이러한 수정 및 변형들의 일부는 다음과 같은 특정 요구 사항들에서 비롯될 수 있다:

- 2방향 트랙 스위칭 적용(다른 가능한 변경들 중에서, 하나 이상의 스위치 레일들 및/또는 하나 이상의 분기 고정 레일들 및 관련된 요소들을 제거함으로써, 또는 구조 요소들을 단순화, 축소, 수정 또는 억제뿐만 아니라 차단, 중지함으로써, 또는 이동 안내 메커니즘들)에 대한 적응;

- 3개 이상의 방향 트랙 스위칭 적용(다른 가능한 변경들 중에서, 추가적인 스위치 레일들 및 분기 고정 레일들을 설치함으로써 또는 3방향 트랙 스위칭 시스템들의 연속적인 세트를 설치함으로써)에 대한 적응;

- 합류점 적용 적용들(다른 가능한 변경들 중에서, 트랙 스위칭 유닛들의 배향 및 포지셔닝을 수정함으로써)에 대한 적응;

- 공통 철도의 것과 같은 수평 레이아웃 트랙 스위칭 적용에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 레일들의 아래에서 레일 스위칭 유닛들을 포지셔닝하고 이들을 상향으로 마주하도록 배향함으로써, 및/또는 주고 및 지지 구성 요소들을 수정함으로써, 및/또는 회전 차단 메커니즘을 강화함으로써);

- 트랙 평면이 기울어진 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 레일 스위칭 유닛들을 적절하게 포지셔닝하고 배향함으로써);

- 곡선 스위치 레일들이 동일한 곡률 프로파일을 구비하거나, 모든 스위치 레일들이 동일한 종방향 길이를 구비하는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 회전 가능한 허브, 회전 가이드들 및 구조들을 조정하고 단순화함으로써);

- 분기 고정 레일들의 내부 단부들이 평면을 형성하지 않는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서 회전 가능한 허브의 각도 이동의 범위를 변화시킴으로써);

- 곡선 스위치 레일들이 상이한 종방향 길이들을 구비하는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 회전 가능한 허브, 회전 가이드들 및 구조들을 조정함으로써);

- 직선 스위치 레일들이 완벽하게 직선이 아닐 수 있고, 또는 곡선 레일들이 균일하게 만곡되지 않을 수 있는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 대응하는 고정 레일들 및 스위치 레일들의 형상들에 따라 조정함으로써);

- 하나의 액추에이터가 몇몇의 레일 스위칭 유닛들에 의해 공유되는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 동일한 액추에이터가 직접 또는 간접적으로 회전력을 전달할 레일 스위칭 유닛들 사이의 직접 또는 간접적인 기계적 링크를 제공함으로써);

- 트랙 레일들이 트랙의 외부 측면들로부터는 지지되지 않지만 레일들의 내부 측면들로부터 지지되는 수직 레이아웃 트랙 스위칭 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 레일 스위칭 유닛들을 트랙의 내부에 포지셔닝하고 이들을 외측으로 마주하게 배향함으로써);

- 트랙 레일들이 위로부터 지지되는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 레일들 위에 레일 스위칭 유닛들을 포지셔닝하고 이들을 하향으로 배향하는 것을 수정함으로써);

- 더 엄격한 안전성, 신뢰성 및/또는 성능 요구 사항들을 갖는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 추가적인 차단, 중지 또는 이동 안내 메커니즘들을 제공하거나 설명된 것들을 강화함으로써, 및/또는 활성 위치들에서 고정 레일들과 스위치 레일들의 결합을 개선하기 위해 추가적인 기계적 또는 자기적 방법들을 사용함으로써, 및/또는 시스템의 견고함 및 정밀도를 극대화하고 메커니즘들과의 간섭들의 가능성을 최소화하도록 커버 및 구조들을 조정함으로써);

- 더 느슨한 안전성 및/또는 성능 요구 사항들을 갖는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 설명된 차단, 중지 및 이동/결합 안내 메커니즘을 조정, 단순화 또는 폐기함으로써);

- 레일의 2개의 측들만 또는 하나의 측만 커버하는 바퀴 어셈블리를 요구하는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 스위치 레일 및 고정 레일 프로파일들을 수정 및 단순화함으로써);

- 상이한 형상들, 프로파일들 및 바퀴와 레일 표면들 사이의 접촉들을 요구하는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 스위치 레일 및 고정 레일 프로파일들을 수정함으로써);

- 모노레일 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 트랙 스위칭 유닛 당 레일 스위칭 유닛들의 수를 하나로 줄이거나 제어 시스템을 단순화함으로써)

- 차량이 2개 이상의 레일들을 따라 이동하는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 트랙 스위칭 유닛 당 레일 스위칭 유닛들의 수를 2개 이상으로 증가시킴으로써);

- 차량들이 레일들로부터 아래로 매달려지는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 레일 스위칭 유닛들의 포지셔닝 및 배향을 수정함으로써);

- 제한된 관성력(g-forces)을 갖는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 스위치 레일들의 형상 및 종 방향 길이를 수정함으로써, 및/또는 구조 및 회전 가이드들을 조저함으로써);

- 가이드웨이를 따른 차량들의 이동이 롤링 바퀴에 의해 제공되지는 않지만 대안적인 기술들(또는 이들의 혼합), 예컨대 전자기 부상, 직접 접촉 슬라이딩, 에어 쿠셔닝 또는 연속적인 롤링 트랙들에 의해 제공되는 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 고정 레일들 및 스위치 레일들의 형상 프로파일들을 조정함으로써, 및/또는 레일 스위칭 유닛들의 배향 및 포지셔닝을 수정함으로써)

- 몇몇 인바운드 및 아웃바운드 레일들 사이의 적절한 연결들을 설립하기 위해 스위칭이 필요한 적용들 또는 교차점들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 합류점과 분기점들을 위한 레일 스위칭 유닛들을 조합함으로써, 레일 교차점에서의 최소한의 물리적 불연속성을 허용하기 위해 고정 레일들 및 스위치 레일들의 형상 프로파일들을 조정함으로써, 레일 스위칭 유닛들의 일반적인 형상, 포지셔닝 및 배향을 수정함으로써, 또는 가능한 교차 충돌들을 최소화하도록 트랙 레이아웃을 수정함으로써);

- 차량들이 관형 형태를 갖는 가이드웨이들의 내부를 따라 이동할 수 있는 다른 가이드웨이 스위칭 적용들에 대한 적응(다른 가능한 변경들 중에서, 정합 프로파일들을 수정함으로써);

- 상품들을 운반하거나 승객들을 수송하는 일차적인 목적이 아니라, 가이드웨이들의 유지보수 또는 감독과 같은 이차적인 목적들로 차량들이 가이드웨이를 따라 이동하는 다른 가이드웨이 스위칭 적용들에 대한 적응.

Claims (24)

1. 한 번에 하나의 레일 세그먼트만 전환하는데 사용하기 위해, 모노레일 트랙의 트랙 스위칭 유닛에서 개별적으로 또는 다중 레일 트랙의 트랙 스위칭 유닛에서 다른 동일한 유닛들과 조합되어 기능하는 레일 스위칭 유닛에 있어서,
   상기 레일 스위칭 유닛은,
   - 회전 가능한 구성 요소들의 세트- 상기 회전 가능한 구성 요소들의 세트는 회전 가능한 총체임-,
   - 및 고정 구성 요소들의 세트- 상기 고정 구성 요소들의 세트는 고정 세트임-;
   를 포함하고,
   상기 회전 가능한 총체는,
   - 회전 가능한 허브,
   - 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트- 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들 중 적어도 2개는 곡선 형상을 갖도록 제공됨-,
   - 상기 회전 가능한 허브에 대한 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 부착을 용이하게 하고 및/또는 상기 회전 가능한 총체의 물리적 속성들을 최적화하고 및/또는 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동의 정밀한 제어를 용이하게 하기 위한 보조 구성 요소들의 세트;
   를 더 포함하고,
   상기 고정 세트는,
   - 메인 고정 레일,
   - 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트,
   - 지지 구조- 상기 지지 구조는 상기 레일 스위칭 유닛 내에 포함된 요소들을 견고하게 지지, 강화 및 보호하고, 상기 메인 고정 레일 및/또는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트를 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조에 단단히 부착함-;
   를 더 포함하고,
   상기 메인 고정 레일은 상기 메인 고정 레일의 외부 단부 또는 상기 메인 고정 레일의 단부에서 공통 레일이라고 하는 표준 고정 레일에 견고하게 고정되고, 상기 메인 고정 레일의 단부는 상기 회전 가능한 총체로부터 가장 먼 거리에 있고 상기 메인 고정 레일의 내부 단부에 대향하며,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 외부 단부들 또는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 단부들에서 상기 공통 레일에 고정되고, 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트는 상기 회전 가능한 총체로부터 가장 먼 거리에 있고 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 내부 단부들에 대향하며,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 수는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 수와 동일하고,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 각각은 대응하는 분기 고정 레일과의 연결 및/또는 정렬의 활성 위치라고 하는 고정 작동 위치로의 결합, 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 각각의 활성화를 허용하도록 구성되고,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 각각은 상기 회전 가능한 허브의 회전축으로부터 거리를 두고 고정식으로 부착되고, 상기 회전축을 중심으로 상기 회전 가능한 허브의 회전 운동은 대응하는 분기 고정 레일과 함께 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 각각의 선택적인 활성화를 허용하고,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 활성화는 메인 단부를 상기 메인 고정 레일의 내부 단부와 정렬 및/또는 연결하는 단계 및 분기 단부를 대응하는 분기 고정 레일의 대응하는 내부 단부와 정렬 및/또는 연결하는 단계를 포함하고, 상기 메인 고정 레일로부터 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 임의의 세트로, 또는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 임의의 세트로부터 상기 메인 고정 레일로, 또는 두 방향의 이동을 동시에 허용하여 상기 레일 스위칭 유닛을 통해 차량들을 양방향으로 운반 또는 안내하는 목적을 가지며,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 내부 단부들은 상기 레일 스위칭 유닛을 통한 간섭 없이 적절하게 안내될 차량들의 레일 랩핑 어셈블리들을 위해 필요한 여유 공간을 제공하면서 서로의 사이에서 고정된 거리로 분리되고,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 내부 단부들은 반드시 평면을 형성할 필요는 없고, 상기 평면이 형성되는 경우, 형성한 상기 평면은 반드시 수평 특성일 필요는 없으며,
   상기 회전 가능한 총체는 상기 회전 가능한 총체의 회전축에 대한 관성 모멘트 및/또는 체적, 질량, 견고함의 물리적 속성을 최적화하기 위해 컴팩트한 방식으로 구성되며,
   - 적어도 2개의 곡선 스위치 레일들의 레일 곡선 경로들을 포함하는 평면들은 서로 및 회전축에 대해 평행하고 회전축으로부터 등거리로 떨어져 있고,
   - 직선 스위치 레일은 레일 경로를 구비하고, 상기 레일 경로는 직선이고 회전축에 평행하며 상기 직선 스위치 레일의 분기 단부는 제1 측에 위치되며, 제1 측은 회전축에 대해 상대적이고, 상기 직선 스위치 레일의 분기 단부는 제2 측과 반대이며, 상기 적어도 2개의 곡선 스위치 레일들의 분기 단부들은 상기 제2 측에 위치되며,
   - 상기 적어도 2개의 곡선 스위치 레일들의 곡선 스위치 레일 메인 단부들은 회전축으로부터 정반대되며,
   - 스위치 레일 메인 단부들은 동일한 평면 내에서 회전축으로부터 동일한 수직 거리에 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
   
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 고정 레일 및 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트는 상기 메인 단부들에서의 정합 프로파일들에 의해 상기 메인 고정 레일의 내부 단부 및 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 임의의 메인 단부들 사이의 결합을 허용하도록 형상화 및/또는 구성되고, 상기 메인 단부들에서의 정합 프로파일들은 메인 정합 프로파일들이며,
   및/또는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트 및 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트는 대응하는 분기 단부들에서의 정합 프로파일들에 의해 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 내부 단부들 및 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 대응하는 분기 단부들 사이의 결합을 허용하도록 형상화 및/또는 구성되고, 대응하는 분기 단부들에서의 상기 정합 프로파일들은 분기 정합 프로파일들이며,
   상기 메인 정합 프로파일의 각각은,
   - 암(female) 메인 정합 표면- 상기 암 메인 정합 표면은 상기 메인 고정 레일의 내부 단부 상에 있음-,
   - 및 수(male) 메인 정합 표면- 상기 수 메인 정합 표면은 암 표면과 일치하고 상기 수 메인 정합 표면은 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 임의의 메인 단부들 상에 있음-;
   을 포함하고,
   상기 분기 정합 프로파일의 각각은,
   - 암 분기 정합 표면- 상기 암 분기 정합 표면은 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 임의의 내부 단부들 상에 있음-;
   - 및 수 분기 정합 표면- 상기 수 분기 정합 표면은 대응하는 암 분기 정합 표면과 일치하고, 상기 수 분기 정합 표면은 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 임의의 대응하는 분기 단부들 상에 있음-;
   을 포함하고,
   상기 암 분기 정합 표면 또는 상기 암 메인 정합 표면은 반드시 주로 오목할 필요는 없고 상기 수 분기 정합 표면 또는 상기 수 메인 정합 표면은 반드시 주로 볼록할 필요는 없으며,
   상기 정합 프로파일들은 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 고정 레일들의 세트 사이에 단단한 연결을 허용하도록 구성되고 대응하는 분기 고정 레일들과의 결합의 활성 위치들의 안팎으로 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 이동을 용이하게 하도록 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 정합 프로파일들 중 적어도 하나는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 특정 활성 위치에 도달했을 때 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동의 연속성을 중단하는 것을 용이하게 하고, 상기 스위치 레일의 특정 활성 위치를 유지하는 것을 용이하게 하고, 상기 스위치 레일의 특정 활성 위치의 밖으로 나오기 위해 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동 방향의 반전을 용이하게 하도록 설계 및 구성되고,
   및/또는 상기 정합 프로파일들 중 적어도 하나는 수 및 암 정합 표면들의 특정 형상들에 의해 및/또는 하나 이상의 정합 프로파일 베어링들의 세트들을 사용함으로써 대응하는 분기 고정 레일들과의 결합의 활성 위치들의 안팎으로 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 제어된 이동을 용이하게 하도록 구성되고, 상기 정합 프로파일의 하나 이상의 세트들은 표면들 사이의 상대적인 이동을 제어하고 및/또는 마찰을 감소시키기 위한 기타 보조 메커니즘들 및/또는 베어링들의 세트들이고, 상기 표면들은 상기 수 및 암 정합 표면들 중 하나 또는 둘과 통합되는, 레일 스위칭 유닛.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트는,
   - 직선 형상이고 직선 스위치 레일이라고 하는 스위치 레일,
   - 곡선 형상이고 제1 곡선 스위치 레일이라고 하는 제1 스위치 레일,
   - 및 곡선 형상이고 제2 곡선 스위치 레일이라고 하는 제2 스위치 레일;
   로 구성되고,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트는,
   - 상기 직선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 직선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일,
   - 상기 제1 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 제1 곡선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일,
   - 및 상기 제2 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 제2 곡선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일;
   로 구성되고,
   상기 직선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 직선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 직선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
   상기 제1 곡선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 제1 곡선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
   상기 제2 곡선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 제2 곡선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 제2 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
   상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및 대응하는 분기 고정 레일들 사이의 결합들은 양방향 방식으로 상기 스위치 레일 및 상기 대응하는 분기 고정 레일 사이의 연속적인 연결 및/또는 연속적인 주행 표면을 제공하고, 상기 양방향 방식은 제1 방향으로, 제2 방향으로, 또는 제1 방향 및 제2 방향 모두인, 레일 스위칭 유닛.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 곡선 스위치 레일 및 상기 제2 곡선 스위치 레일은 상이한 곡률 프로파일들을 구비하는, 레일 스위칭 유닛.
   
6. 제1항에 있어서,
   - 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동을 위해 필요한 구동을 제공 및 전달하는 액추에이터 배열;
   을 더 포함하고,
   상기 액추에이터 배열은 상이한 레일 스위칭 유닛들의 둘 이상의 회전 가능한 총체들 상에서 동시에 또는 하나의 회전 가능한 총체들 상에서만 작동하도록 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
   
7. 제1항에 있어서,
   - 위치 차단 메커니즘- 상기 위치 차단 메커니즘은, 상기 회전 가능한 허브의 각도 이동과 기계적으로 연결된 및/또는 제어 시스템에 의해 작동되는 다지점 래치 메커니즘에 의해 상기 회전 가능한 총체의 견고하고, 빠르고 시기 적절한 차단 및 차단 해제를 허용함으로써 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 고정 레일들의 세트 사이의 결합의 정밀성 및 견고성을 보장 및/또는 재확인하기 위해, 상기 회전 가능한 총체의 각도 위치들을 차단하는 메커니즘임-;
   을 더 포함하고,
   상기 위치 차단 메커니즘은 상이한 레일 스위칭 유닛들의 둘 이상의 회전 가능한 총체들 상에서 또는 하나의 회전 가능한 총체 상에서만 작동하도록 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
   
8. 제1항에 있어서,
   - 전환 단계(transitional phases) 동안 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및 상기 회전 가능한 허브의 제어된 회전 운동을 제공하기 위한 및/또는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 고정 레일들의 세트의 대응하는 단부들과 정밀한 및/또는 원활한 결합으로 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 단부들을 정확하게 안내하기 위한 결합 안내 시스템을 더 포함하는, 레일 스위칭 유닛.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 결합 안내 시스템은,
   - 하나 이상의 고정 결합 가이드들의 세트,
   - 하나 이상의 결합 안내 베어링들의 세트,
   - 및 하나 이상의 회전 가능한 결합 구성 요소들의 세트;
   를 포함하고,
   하나 이상의 상기 결합 안내 베어링들의 세트는 실린더형 롤러 베어링들 또는 니들 롤러 베어링들 및/또는 표면들 사이에서의 상대 운동을 제어하고 및/또는 마찰을 감소시키는 임의의 기타 보조 메커니즘들이고, 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및 대응하는 분기 고정 레일들 사이의 빠르고, 원활하고, 정밀한 결합을 달성하는 궁극적인 목적으로, 고정 표면들 및 이동 표면들의 상대적인 이동을 정확하게 제어하고 및/또는 고정 표면들 및 이동 표면들 사이의 구속 및 잠재적 마찰을 감소시키기 위해, 하나 이상의 상기 고정 결합 가이드들의 세트의 고정 표면들 및 하나 이상의 상기 회전 가능한 결합 구성 요소들의 세트의 이동 표면들 사이의 상호 작용을 용이하게 하도록 구성되며,
   하나 이상의 상기 회전 가능한 결합 구성 요소들의 세트는, 직접 또는 하나 이상의 상기 결합 안내 베어링들의 세트에 의해 하나 이상의 상기 고정 결합 가이드들의 세트와 상호 작용하기 위해 상기 표면들을 제공하고, 상기 회전 가능한 총체에 고정되고, 상기 회전 가능한 허브 및/또는 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및/또는 상기 보조 구성 요소들의 세트와 통합되고, 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 단부들에서 정합 프로파일 표면들과 통합되는, 레일 스위칭 유닛.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 고정 결합 가이드들의 세트는,
    - 오목 안내 표면들이라고 하는, 가장 바깥쪽 링들에 배치되고 안쪽으로 만곡된 안내 표면들을 제공하는 상기 하나 이상의 고정 결합 가이드들,
    - 및/또는 볼록 안내 표면들이라고 하는, 가장 안쪽 링들에 배치되고 바깥쪽으로 만곡된 상기 안내 표면들을 제공하는 상기 하나 이상의 고정 결합 가이드들;
    을 포함하고,
    상기 오목 안내 표면들 또는 볼록 안내 표면들은 반드시 연속적일 필요는 없으며, 상기 오목 안내 표면들 및 상기 볼록 안내 표면들이 연속적일 때, 상기 오목 안내 표면들 및 상기 볼록 안내 표면들은 180도까지 덮는 일반적인 형상의 아치를 구비하며,
    상기 오목 안내 표면들 또는 볼록 안내 표면들은 기본적으로 동심이고 상기 회전 가능한 허브와 동일한 회전축을 공유하며,
    분기 고정 레일의 내부 단부에 인접한 상기 오목 안내 표면들 또는 볼록 안내 표면들은 상기 분기 고정 레일의 내부 단부에 고정되고 상기 분기 고정 레일의 대응하는 단부 및 상기 분기 고정 레일의 정합 프로파일이 있는경우 상기 분기 고정 레일의 정합 프로파일과 상기 스위치 레일의 단부 및 상기 스위치 레일의 정합 프로파일이 있는 경우 상기 스위치 레일의 정합 프로파일의 원활하고 정밀한 결합을 허용하도록 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
    
11. 제10항에 있어서,
    슬랙들을 최소화하고, 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동의 감속을 용이하게 하고, 따라서 활성 지점들에 도달했을 때 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트 및 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 사이의 연결들의 최종 속도와 정확성을 개선하는 목적을 갖고,
    상기 오목 안내 표면들 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 고정 결합 가이드들의 세트의 중간 섹션에서 및/또는 상기 하나 이상의 고정 결합 가이드들의 세트의 하나 또는 양단부 섹션들에서 약간 및 점진적으로 감소되는 곡률 반경을 갖는 곡률 프로파일을 구비하고,
    및/또는 상기 볼록 안내 표면들 중 적어도 하나는 상기 하나 이상의 고정 결합 가이드들의 세트의 중간 섹션에서 및/또는 상기 하나 이상의 고정 결합 가이드들의 세트의 하나 또는 양단부 섹션들에서 약간 및 점진적으로 증가되는 상기 곡률 반경을 갖는 상기 곡률 프로파일을 구비하는, 레일 스위칭 유닛.
    
12. 제10항에 있어서,
    하나 이상의 회전 가능한 결합 구성 요소들의 세트의 적어도 하나는 상기 오목 안내 표면들과 및 상기 볼록 안내 표면들과 동시 상호 작용을 허용하는 표면들을 제공하고 상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트의 상이한 분기 단부들의 정합 프로파일들을 통합하도록 형상화되는, 레일 스위칭 유닛.
    
13. 트랙 또는 가이드웨이의 세그먼트의 제어되고 선택적인 스위칭을 허용하기 위한 트랙 스위칭 유닛에 있어서,
    - 제1항의 하나 이상의 레일 스위칭 유닛들,
    - 전자 작동 제어 시스템의 일부 또는 전자 작동 제어 시스템에 연결된 구성 요소들의 세트,
    - 제1 지지 구조;
    를 포함하고,
    하나 이상의 레일 스위칭 유닛들의 수는 상기 트랙 스위칭 유닛에 의해 영향을 받는 상기 트랙의 세그먼트를 구성하는 레일들의 수와 동일하며,
    상기 하나 이상의 레일 스위칭 유닛들의 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 내부 분기 단부들은 반드시 평면을 형성할 필요는 없으며, 상기 평면이 형성될 때, 형성된 상기 평면은 반드시 수평 특성인 것은 아니며,
    하나 이상의 레일 스위칭 유닛을 포함하고 상기 하나 이상의 레일 스위칭 유닛의 정상 작동 모드에 있을 때, 상기 하나 이상의 레일 스위칭 유닛들은 동시 방식으로 작동되도록 되어 있지만, 반드시 하나 이상의 레일 스위칭 유닛 사이의 기계적 링크들에 의해 작동되는 것은 아니고, 반드시 정확한 합동 방식으로 작동되는 것은 아니며,
    하나 이상의 레일 스위칭 유닛을 포함하고 상기 하나 이상의 레일 스위칭 유닛의 정상 작동 모드에 있을 때, 상기 하나 이상의 레일 스위칭 유닛들은 상기 차량들이 상기 트랙을 따라 이동하기 위한 실행 가능한 연속성의 경로들을 생성하기 위해 합동적으로 작동되도록 되어 있으며,
    상기 제1 지지 구조는 상기 트랙 스위칭 유닛 내에 포함된 요소들을 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 상기 트랙 스위칭 유닛 내에 있는 요소들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들에 단단히 부착하거나 상기 트랙 스위칭 유닛 내에 있는 요소들을 상기 트랙 스위칭 유닛의 상기 제1 지지 구조와 통합시키는, 트랙 스위칭 유닛.
    
14. 제13항에 있어서,
    가이드웨이 레일들은 상기 트랙의 외부로부터 지지되고, 및/또는 바퀴 어셈블리들의 바퀴들의 세트들은 상기 트랙의 내부로부터 상기 가이드웨이 레일들 주변에 감싸지며, 및/또는
    차량 몸체 폭 또는 바퀴 어셈블리들을 고려하지 않고 차량 몸체의 최대 폭 및/또는 상기 트랙의 폭은, 상기 트랙 스위칭 유닛을 통해 지향될 때, 상기 차량이 동일한 트랙의 두 레일들 사이의 수평 갭 내부에 들어맞고 임의의 부적절한 간섭들 없이 상기 트랙 스위칭 유닛을 통과하는 것을 허용하도록 조정되며, 및/또는
    레일들의 위아래의 간극들은 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트의 내부 단부들에서 근본적으로 최소화되며, 및/또는
    바퀴 어셈블리의 상단 높이는 상기 바퀴 어셈블리의 상단 바퀴들의 높이로 최소화되고, 및/또는 바퀴 어셈블리의 하단 높이는 상기 바퀴 어셈블리의 하단 바퀴들의 높이로 최소화되는 한편, 상기 바퀴 어셈블리들이 임의의 부적절한 간섭들 없이 상기 트랙 스위칭 유닛을 통과하는 것을 항상 허용하며, 및/또는
    직선 가이드웨이 세그먼트라고 하는 가이드웨이의 일부에서 상기 트랙들의 임의의 측방향 회전들을 회피하면서, 분기 점들에서 상기 트랙 스위칭 유닛으로부터 분기되는 트랙들은 점진적으로 수직으로 멀어지거나 합류점들에서 상기 트랙 스위칫 유닛으로 수렴하는 트랙들은 점진적으로 수직으로 가까워지고, 상기 직선 가이드웨이 세그먼트는 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트에 연결되어 상기 트랙 스위칭 유닛에 인접하며,
    상기 직선 가이드웨이 세그먼트의 종 방향 길이는 상기 차량 몸체의 상단 높이를 최소화함으로써 및/또는 상기 차량 몸체의 하단 높이를 최소화함으로써 감소되며,
    상기 트랙 스위칭 유닛에 인접한 상기 가이드웨이의 상기 세그먼트들 및/또는 일반적인 공통 가이드웨이 및/또는 상기 트랙 스위칭 유닛을 통해 주행하는 차량들은 상기 제한들의 일부 또는 전부를 직접 또는 간접적으로 적용한 결과로 조정되는, 트랙 스위칭 유닛.
    
15. 차량 안내 시스템의 다중 트랙 세그먼트들의 조정되고 제어된 선택적인 스위칭을 허용하기 위한 트랙 스위칭 시스템에 있어서,
    - 제13항의 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들,
    - 전자 작동 제어 시스템,
    - 및 제2 지지 구조;
    를 포함하고,
    상기 전자 작동 제어 시스템은 하나 이상의 상기 트랙 스위칭 유닛들을 관리하고, 상기 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들 및 상기 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들의 레일 스위칭 유닛들의 기능을 활성화, 커플링, 검증, 유지 및 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 상기 지지 구조는 상기 트랙 스위칭 시스템 내에 포함된 요소들을 지지, 강화 및 보호하고, 적절한 경우, 상기 트랙 스위칭 시스템 내에 있는 요소들을 지면 및/또는 공통 가이드웨이 구조들에 단단히 부착하거나 상기 트랙 스위칭 시스템 내에 있는 요소들을 상기 하나 이상의 트랙 스위칭 유닛들의 제1 지지 구조들과 통합시키는, 트랙 스위칭 시스템.
    
16. 제2항에 있어서,
    상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트는,
    - 직선 형상이고 직선 스위치 레일이라고 하는 스위치 레일,
    - 곡선 형상이고 제1 곡선 스위치 레일이라고 하는 제1 스위치 레일,
    - 및 곡선 형상이고 제2 곡선 스위치 레일이라고 하는 제2 스위치 레일;
    로 구성되고,
    상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트는,
    - 상기 직선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 직선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일,
    - 상기 제1 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 제1 곡선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일,
    - 및 상기 제2 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 제2 곡선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일;
    로 구성되고,
    상기 직선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 직선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 직선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
    상기 제1 곡선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 제1 곡선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
    상기 제2 곡선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 제2 곡선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 제2 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
    상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및 대응하는 분기 고정 레일들 사이의 결합들은 양방향 방식으로 상기 스위치 레일 및 상기 대응하는 분기 고정 레일 사이의 연속적인 연결 및/또는 연속적인 주행 표면을 제공하고, 상기 양방향 방식은 제1 방향으로, 제2 방향으로, 또는 제1 방향 및 제2 방향 모두인, 레일 스위칭 유닛.
    
17. 제3항에 있어서,
    상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트는,
    - 직선 형상이고 직선 스위치 레일이라고 하는 스위치 레일,
    - 곡선 형상이고 제1 곡선 스위치 레일이라고 하는 제1 스위치 레일,
    - 및 곡선 형상이고 제2 곡선 스위치 레일이라고 하는 제2 스위치 레일;
    로 구성되고,
    상기 2개, 3개 또는 그 이상의 분기 고정 레일들의 세트는,
    - 상기 직선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 직선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일,
    - 상기 제1 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 제1 곡선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일,
    - 및 상기 제2 곡선 스위치 레일과 연결되도록 형상화 및/또는 구성되고 제2 곡선 경로 분기 고정 레일이라고 하는 고정 레일;
    로 구성되고,
    상기 직선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 직선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 직선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
    상기 제1 곡선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 제1 곡선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 제1 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
    상기 제2 곡선 스위치 레일이 상기 활성 위치로 회전될 때, 상기 제2 곡선 스위치 레일은 상기 메인 고정 레일과 함께 상기 메인 단부 상에 및 대응하는 제2 곡선 경로 분기 고정 레일과 함께 상기 분기 단부 상에 동시에 맞물리며,
    상기 2개, 3개 또는 그 이상의 스위치 레일들의 세트 및 대응하는 분기 고정 레일들 사이의 결합들은 양방향 방식으로 상기 스위치 레일 및 상기 대응하는 분기 고정 레일 사이의 연속적인 연결 및/또는 연속적인 주행 표면을 제공하고, 상기 양방향 방식은 제1 방향으로, 제2 방향으로, 또는 제1 방향 및 제2 방향 모두인, 레일 스위칭 유닛.
    
18. 제2항에 있어서,
    - 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동을 위해 필요한 구동을 제공 및 전달하는 액추에이터 배열;
    을 더 포함하고,
    상기 액추에이터 배열은 상이한 레일 스위칭 유닛들의 둘 이상의 회전 가능한 총체들 상에서 동시에 또는 하나의 회전 가능한 총체들 상에서만 작동하도록 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
    
19. 제3항에 있어서,
    - 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동을 위해 필요한 구동을 제공 및 전달하는 액추에이터 배열;
    을 더 포함하고,
    상기 액추에이터 배열은 상이한 레일 스위칭 유닛들의 둘 이상의 회전 가능한 총체들 상에서 동시에 또는 하나의 회전 가능한 총체들 상에서만 작동하도록 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
    
20. 제4항에 있어서,
    - 상기 회전 가능한 총체의 회전 운동을 위해 필요한 구동을 제공 및 전달하는 액추에이터 배열;
    을 더 포함하고,
    상기 액추에이터 배열은 상이한 레일 스위칭 유닛들의 둘 이상의 회전 가능한 총체들 상에서 동시에 또는 하나의 회전 가능한 총체들 상에서만 작동하도록 구성되는, 레일 스위칭 유닛.
    
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