KR102362821B1 - 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부 - Google Patents

각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부 Download PDF

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KR102362821B1
KR102362821B1 KR1020210099113A KR20210099113A KR102362821B1 KR 102362821 B1 KR102362821 B1 KR 102362821B1 KR 1020210099113 A KR1020210099113 A KR 1020210099113A KR 20210099113 A KR20210099113 A KR 20210099113A KR 102362821 B1 KR102362821 B1 KR 102362821B1
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Abstract

본 발명은 일측은 모노레일 차량 하부에 고정 결합되고, 타측은 모노레일 차량이 주행하는 주행레일과 결합되는 주행링크부; 상기 주행링크부와 결합되어 평행 배치되고, 상기 주행레일과 평행 배치된 보조레일과 결합되는 보조링크부; 및 상기 주행링크부와 결합되고, 상기 모노레일 차량을 구동시키도록 구동모터가 설치된 구동부를 포함하는 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부를 제공한다.

Description

각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부{Deformation prevention monorail drive part of rail made of square}
본 발명은 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부에 관한 것이다.
일반적으로 이중 레일의 경우 단일 선로로 사용하게 되어 2대 이상의 차량을 운행시킬 시 충돌 방지를 위해 중간에 교행구간을 두어야 하고, 다수의 차량을 운행하는 경우 교행구간이 길어지거나 교행구간의 수량을 증가해야 하는데, 선로가 2단 레일일 경우, 구동부의 위치가 차량 외측에 결합되어, 차량의 무게중심이 맞지 않아 회전구간에서 켄트값을 줄 수 없다.
즉, 구동부의 무게중심이 맞지 않은 구조로 구동부를 설계하면 2단 중 상부에 설치되는 주행레일은 직진을 하지 못하고 상부 하방에 설치되는 보조레일 쪽으로 감기면서 직진을 하게 되면서 편마모가 생겨 레일의 교체가 잦아지는 문제점이 있었다.
또한, 주행레일 측면이 안내륜에 의해 모서리 R이 없어지며 거의 직각으로 변형되어 측면의 두께와 상면의 두께가 만나는 지점에서 레일이 찢어지는 문제점이 있었다.
따라서, 좌측, 우측, 회전 시 주행륜의 가이드부가 주행레일의 측면을 과도하게 짓눌러 주행레일의 편마모가 생겨 레일의 교체가 잦아지는 문제점이 있었다.
한국등록특허 10-0799701 '모노레일 운행 시스템'
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모노레일 차량의 무게중심을 찾아 레일이 변형되거나 손상되는 것을 개선과 동시에 레일의 수명을 연장하여 부드러운 주행이 가능하도록 하는 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부는 일측은 모노레일 차량 하부에 고정 결합되고, 타측은 모노레일 차량이 주행하는 주행레일과 결합되는 주행링크부; 상기 주행링크부와 결합되어 평행 배치되고, 상기 주행레일과 평행 배치된 보조레일과 결합되는 보조링크부; 및 상기 주행링크부와 결합되고, 상기 모노레일 차량을 구동시키도록 구동모터가 설치된 구동부를 포함한다.
상기 주행링크부는, 상기 주행레일 상부면과 접촉되어 주행되는 주행륜과, 상기 주행륜의 양측단에 각각 결합되어 상기 주행레일에서 탈선되는 것을 방지하는 안내륜 및 상기 주행륜과 상기 안내륜을 연결하는 연결부재를 포함하고,
상기 주행륜은, 상기 주행레일의 상면과 맞닿는 좌측롤러와, 상기 좌측롤러와 평행 배치되고, 상기 주행레일의 상면과 맞닿는 우측롤러 및 상기 좌측롤러 및 우측롤러가 축을 따라 결합되는 축부를 포함할 수 있다.
상기 좌측롤러는, 상기 주행레일의 상면과 맞닿는 좌측상면롤러와, 상기 좌측상면롤러의 직경보다 더 크고, 상기 주행레일의 측면 일부와 대응되게 설치되어 상기 주행레일을 안내하는 좌측날개부를 포함할 수 있다.
상기 우측롤러는, 상기 주행레일의 상면과 맞닿는 우측상면롤러와, 상기 우측상면롤러의 직경보다 더 크고, 상기 주행레일의 측면 일부와 대응되게 설치되어 상기 주행레일을 안내하는 우측날개부를 포함할 수 있다.
상기 좌측 롤러는, 상기 축부의 회전을 지지하는 제1베어링이 삽입될 수 있다.
상기 우측 롤러는, 상기 축부의 회전을 지지하는 제2베어링이 삽입될 수 있다.
삭제
상기 보조링크부는, 상기 보조레일 하방에 위치하여, 상기 주행륜의 구동을 지지하는 보조롤러부를 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 주행링크부와 결합되어, 상기 주행레일 및 보조레일 사이에 위치하고, 상기 구동모터 축과 연결되며, 상기 주행레일 하방에 설치되는 랙크기어와 맞물려 연동되는 피니언기어와, 상기 구동모터 일측과 결합되어, 상기 피니언기어를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 랙크기어에 먼지 또는 이물질이 배출되는 배출부를 포함할 수 있다.
상기 랙크기어에 먼지 또는 이물질이 배출되는 배출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 2단이 아닌 좌, 우 평행하게 레일을 설치하고, 모노레일 차량의 무게중심을 찾아, 무게중심 아래에 구동부를 배치하면 상부 하방에 설치되는 보조레일로 감기는 현상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 안내륜에 날개부가 형성되어 주행레일의 안내범위를 벗어나지 않게 운행하게 되어 레일의 손상을 막을 수 있는 효과가 있다.
따라서, 주행레일 측면이 안내륜에 의해 모서리 R이 없어지며 거의 직각으로 변형되어 측면의 두께와 상면의 두께가 만나는 지점에서 레일이 찢어지는 문제점을 방지할 수 있고,
좌측, 우측, 회전 시 주행륜의 가이드부가 주행레일의 측면을 과도하게 짓눌러 주행레일의 편마모가 생겨 레일의 교체가 잦아지는 문제점을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부의 주행링크부를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 주행링크부의 주행륜을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 7은 도 1의 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부의 구동부를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 "모듈" 또는 "부"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행한다. 그리고 "모듈" 또는 "부"는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 기능 또는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 특정 하드웨어에서 수행되어야 하거나 적어도 하나의 프로세서에서 수행되는 "모듈" 또는 "부"를 제외한 복수의 "모듈들" 또는 복수의 "부들"은 적어도 하나의 모듈로 통합될 수도 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부를 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부의 주행링크부를 나타낸 도면이고, 도 4 및 도 5는 도 2의 주행링크부의 주행륜을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 7은 도 1의 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부의 구동부를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부(10)는, 주행링크부(100)와 보조링크부(200) 및 구동부(300)로 구성된다.
주행링크부(100)는, 일측은 모노레일 차량 하부에 고정 결합되고, 타측은 모노레일 차량이 주행하는 주행레일(11)과 결합된다. 또한 주행링크부(100)는 주행륜(110)과 안내륜(120) 및 연결부재(130)를 포함할 수 있다.
주행륜(110)은, 주행레일(11) 상면에서 차량과 승객의 중량을 담당 한다. 이러한 주행륜(110)은 주행레일(11) 상부면과 접촉되어 주행할 수 있다. 이를 위해 주행륜(110)은 좌측롤러(111)와, 우측롤러(112) 및 축부(114)를 포함할 수 있다.
좌측롤러(111)는 주행레일(11)의 상면과 맞닿는다. 또한 좌측롤러(111)는 좌측상면롤러(111a)와, 좌측날개부(111b)를 포함할 수 있다.
좌측상면롤러(111a)는 주행레일(11)의 크기와 대응되고 상면에 맞닿을 수 있다. 또한 좌측날개부(111b)는 좌측상면롤러(111a)의 직경보다 더 크고, 주행레일(11)의 측면 일부와 대응되게 설치되어 주행레일(11)을 안내할 수 있다.
우측롤러(112)는 주행레일(11)의 상면과 맞닿는다. 또한 우측롤러(112)는 우측상면롤러(112a)와, 우측날개부(112b)를 포함할 수 있다.
우측상면롤러(112a)는 주행레일(11)의 크기와 대응되고 상면에 맞닿을 수 있다. 또한 우측날개부(112b)는 우측상면롤러(112a)의 직경보다 더 크고, 주행레일(11)의 측면 일부와 대응되게 설치되어 주행레일(11)을 안내할 수 있다.
축부(114)는, 축을 따라 좌측롤러(111) 및 우측롤러(112)가 결합될 수 있다.
또한 좌측롤러(111) 및 우측롤러(112)가 축부(114)에 결합 시, 좌측 롤러에는 축부(114)의 회전을 지지하는 제1베어링(111a-1)이 삽입되고, 제1베어링(111a-1)과 좌측롤러(111)를 연결하는 좌측부싱(111a-2)이 삽입되고, 우측롤러(112)에는 축부(114)의 회전을 지지하는 제2베어링(112a-1)이 삽입되고, 제2베어링(112a-1)과 우측롤러(112)를 연결하는 우측부싱(112a-2)이 삽입되고, 좌측롤러(111)와 우측롤러(112)를 결합하는 결합부싱(113)이 삽입될 수 있다.
이때, 축부(114)는 볼트일 수 있다. 더불어 축부(114)의 길이를 계산하여 조립 완료 시 좌측부싱(111a-2)과 우측부싱(112a-2)의 길이를 연결부재(130)의 조립폭보다 5~7mm 짧게 제작하여 조립을 하면 좌측롤러(111) 및 우측롤러(112)는 좌, 우로 5~7mm 의 공간이 확보되어 좌회전, 우회전 등 회전 시 좌, 우로 롤러(좌측 및 우측롤러(111, 112))가 이동하며, 주행레일(11)의 측면부하를 방지하는 효과를 갖을 수 있다.
안내륜(120)은, 주행레일(11)의 측면의 레일을 따라 주행 하도록 안내한다. 이러한 안내륜(120)은 주행륜(110)의 양측단에 각각 결합되어 주행레일(11)에서 탈선되는 것을 방지할 수 있다. 또한 안내륜(120)은 주행륜(110)의 좌측날개부(111b) 및 우측날개부(112b)와 동시에 주행레일(11)을 안내하여 좌회전, 우회전, 회전 등에 의해 쏠리는 방향으로 주행레일(11) 측면을 과도하게 짓누르는 것을 방지할 수 있다.
이는 앞서 설명한 주행륜(110)의 좌측롤러(111) 및 우측롤러(112)의 좌, 우 유격(5mm~7mm)에서 공간을 만들어서 좌회전, 우회전 및 회전할 때, 주행레일(11)에 마모가 생기지 않게 할 수 있다.
이러한 유격은 앞부분의 안내륜(120)과 뒷부분 안내륜(120)의 거리가 얼마인지를 계산하여 회전반경에 따른 유격을 산출한 값이다.
연결부재(130)는, 주행륜(110)과 안내륜(120)을 연결할 수 있다. 즉 연결부재(130)는 좌측롤러(111)의 좌측에, 우측롤러(112)의 우측에 가이드벽이 형성되어, 좌측 및 우측 가이드벽 하방에 각각 안내륜(120)이 설치될 수 있다. 이때 조립은 볼트로 조립될 수 있다.
보조링크부(200)는, 주행링크부(100)와 결합되어 평행 배치되고, 주행레일(11)과 평행 배치된 보조레일(13)과 결합된다. 또한 보조링크부(200)는, 보조레일(13) 하방에 위치하여, 주행륜(110)의 구동을 지지하는 보조롤러부(210)를 포함할 수 있다. 이때 보조롤러부(210)는 주행륜(110)과 동일할 수 있다.
구동부(300)는, 주행링크부(100)와 결합되고, 모노레일 차량을 구동시키도록 구동모터가 설치된 구동부(300)를 포함한다. 또한 구동부(300)는 주행링크부(100)와 결합되어, 주행레일(11) 및 보조레일(13) 사이에 위치할 수 있다.
또한 구동부(300)는 피니언기어(310)와 지지부(320)를 포함할 수 있다.
피니언기어(310)는 구동모터 축과 연결되며, 주행레일(11) 하방에 설치되는 랙크기어(12)와 맞물려 연동될 수 있다.
지지부(320)는 구동모터 일측과 결합되어, 피니언기어(310)를 지지하는 지지부(320)를 포함할 수 있다. 이때 지지부(320)는 랙크기어(12)에 먼지 또는 이물질이 배출되는 배출부(미도시)를 포함할 수 있다. 또한 배출부는 다수개의 홀이 형성될 수 있다.
다음은 모노레일 차량의 무게중심과, 피니언기어(310) 및 주행레일(11)의 위치를 설명하도록 한다.
모노레일 차량의 무게중심은 차량에 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부(10)를 조립하였을 때 피니언기어(310)가 부착된 부분의 정중앙이 무게 중심선이 되도록 한다.
예를들어 우측으로 무게중심이 10%가 많으면 좌측으로 5%를 옮긴 지점이 무게중심이고 좌측으로 10%가 많으면 우측으로 5% 옮긴곳이 차량의 무게중심이 될 수 있다.
무게중심이 설정된 위치에 구동부(300)의 피니언기어(310)를 배치하면 안내륜(120)의 안내범위를 벗어나지 않은 적정선에서 운행하게 되어 주행레일(11)의 손상을 막을 수 있다.
이때 주행레일(11) 뿐 만 아니라, 보조레일(13) 또한 손상되는 것을 방지할 수 있따.
이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 2단이 아닌 좌, 우 평행하게 레일을 설치하고, 모노레일 차량의 무게중심을 찾아, 무게중심 아래에 구동부를 배치하면 상부 하방에 설치되는 보조레일로 감기는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 주행륜이 좌측롤러로 제작되어 조립하여 구동 시 각각 회전을 하게되어 곡각지에서도 원활한 회전력을 얻을 수 있으며, 좌 우에 날개부가 형성되어 주행레일의 안내범위를 벗어나지 않게 운행하게 되어 레일의 손상을 막을 수 있다.
따라서, 주행레일 측면이 안내륜에 의해 모서리 R이 없어지며 거의 직각으로 변형되어 측면의 두께와 상면의 두께가 만나는 지점에서 레일이 찢어지는 문제점을 방지할 수 있다.
좌측, 우측, 회전 시 주행륜의 가이드부가 주행레일의 측면을 과도하게 짓눌러 주행레일의 편마모가 생겨 레일의 교체가 잦아지는 문제점을 방지할 수 있다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
10 : 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부
11 : 주행레일
12 : 랙크기어
13 : 보조레일
100 : 주행링크부
110 : 주행륜
111 : 좌측롤러
111a : 좌측상면롤러
111a-1 : 제1베어링
111a-2 : 좌측부싱
111b : 좌측날개부
112 : 우측롤러
112a : 우측상면롤러
112a-1 : 제2베어링
112a-2 : 우측부싱
112b : 우측날개부
113 : 결합부싱
114 : 축부
120 : 안내륜
130 : 연결부재
200 : 보조링크부
210 : 보조롤러부
300 : 구동부
310 : 피니언기어
320 : 지지부

Claims (5)

  1. 일측은 모노레일 차량 하부에 고정 결합되고, 타측은 모노레일 차량이 주행하는 주행레일과 결합되는 주행링크부;
    상기 주행링크부와 결합되어 평행 배치되고, 상기 주행레일과 평행 배치된 보조레일과 결합되는 보조링크부; 및
    상기 주행링크부와 결합되고, 상기 모노레일 차량을 구동시키도록 구동모터가 설치된 구동부를 포함하고,
    상기 주행링크부는,
    상기 주행레일 상부면과 접촉되어 주행되는 주행륜과,
    상기 주행륜의 양측단에 각각 결합되어 상기 주행레일에서 탈선되는 것을 방지하는 안내륜 및
    상기 주행륜과 상기 안내륜을 연결하는 연결부재를 포함하고,
    상기 주행륜은,
    상기 주행레일의 상면과 맞닿는 좌측롤러와,
    상기 좌측롤러와 평행 배치되고, 상기 주행레일의 상면과 맞닿는 우측롤러 및
    상기 좌측롤러 및 우측롤러가 축을 따라 결합되는 축부를 포함하고,
    상기 좌측롤러는,
    상기 주행레일의 상면과 맞닿는 좌측상면롤러와,
    상기 좌측상면롤러의 직경보다 더 크고, 상기 주행레일의 측면 일부와 대응되게 설치되어 상기 주행레일을 안내하는 좌측날개부를 포함하고,
    상기 우측롤러는,
    상기 주행레일의 상면과 맞닿는 우측상면롤러와,
    상기 우측상면롤러의 직경보다 더 크고, 상기 주행레일의 측면 일부와 대응되게 설치되어 상기 주행레일을 안내하는 우측날개부를 포함하고,
    상기 좌측 롤러는,
    상기 축부의 회전을 지지하는 제1베어링이 삽입되고,
    상기 우측 롤러는,
    상기 축부의 회전을 지지하는 제2베어링이 삽입되고,
    상기 축부의 길이를 계산하여 조립 완료 시 좌측부싱과 우측부싱의 길이를 연결부재의 조립폭보다 5~7mm 짧게 제작하여 조립을 하여, 상기 좌측롤러 및 우측롤러가 좌, 우로 5~7mm 의 공간이 확보되어 좌회전, 우회전 등 회전 시 좌, 우로 좌측 및 우측롤러가 이동하도록 구성된 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조링크부는,
    상기 보조레일 하방에 위치하여, 상기 주행륜의 구동을 지지하는 보조롤러부를 포함하는 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 주행링크부와 결합되어, 상기 주행레일 및 보조레일 사이에 위치하고,
    상기 구동모터 축과 연결되며, 상기 주행레일 하방에 설치되는 랙크기어와 맞물려 연동되는 피니언기어와,
    상기 구동모터 일측과 결합되어, 상기 피니언기어를 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 지지부는,
    상기 랙크기어에 먼지 또는 이물질이 배출되는 배출부를 포함하는 각관으로 제작한 레일의 변형 방지 모노레일 구동부.
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