KR102434390B1

KR102434390B1 - 철도 전차선 접속장치

Info

Publication number: KR102434390B1
Application number: KR1020210124414A
Authority: KR
Inventors: 이기환
Original assignee: 이기환
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2022-08-22

Abstract

본 발명은 전차선의 단차를 임의로 조절할 수 있도록 한 철도 전차선 접속장치에 관한 것으로, 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면에 서로 동심을 이루면서 수직으로 형성되고, 나선홈(31)과 평행한 반원형의 샤프트 안내홈(32)(43); 샤프트 안내홈(32)(43)에 삽입되는 가이드 샤프트(60); 가이드 샤프트(60)의 상단을 기준스페이서(40)의 상단에 연결하는 단부고정판(61); 단부고정판(61)을 관통해서 기준스페이서(40)에 설치되는 고정볼트(62)를 포함한다.

Description

철도 전차선 접속장치{Railway Pantograph Contact Wire Connector}

본 발명은 철도 전차선을 접속하는데 이용하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전차선의 단차를 임의로 조절할 수 있도록 한 철도 전차선 접속장치에 관한 것이다.

일반적으로 전차선로는 가공식(Overhead Catenary System)과 제 3궤조식(Third Rail System)으로 구분될 수 있고, 가공식 전차선로는 다시 강체조가식과 현수조가식으로 구분 된다.

여기서 현수조가식은 조가선을 이용하여 전차선을 가선하는 방식으로 일반적으로 지상 구간에 적용되고 있는데, 전차선과 조가선 및 드로퍼선을 함께 가선해야 하고, 장력 조절 장치 등 주변 장치를 필요로 하기 때문에 소요 가선고가 높고, 복잡하여 터널 구간에 적용이 어려운 단점이 있다.

즉, 현수조가식 전차선로를 터널 구간에 적용하기 위해서는 터널 단면적을 대폭 증대시켜야 하는데, 이는 과다한 건설비가 소요되고 구조가 복잡해서 유지보수에 어려움이 있다.

상기 제 3궤조식은 급전용 레일을 노면 또는 측면에 설치하여 전력을 공급하는 방식으로, 터널과 같이 협소한 공간에 설치될 수 있는 이점이 있으나, 급전용 레일이 지면에 배치되는 특성상 감전의 위험이 커 일부 특수한 구간에만 적용되고 있다.

한편, 상기 강체조식은 전차선을 강체에 일체화시켜 브래킷과 같은 별도의 구조물을 이용해 설치하는 것으로, 조가선이 요구되지 않고, 별도의 장력 유지 장치를 필요로 하지 않으므로 터널 등 공간이 협소한 구간에 적용되고 있다.

실제로 강체 전차선의 높이는 강체와 전차선을 포함한 높이가 대략 90 내지 120mm 정도이며, 저전압(DC 750V 또는 1500V)에서 지지물 및 전기적 이격을 고려한 전차선의 집전 접촉과 터널 상부 천장 사이의 소요 높이는 약 500mm 정도에 불과하다.

따라서, 강체식 전차선로는 설치에 필요로 하는 공간이 작아 신설 터널의 건설비용을 대폭 경감할 수 있으며, 구조가 간단해서 터널 내부에서의 유지보수 작업에 있어서도 매우 유리한 장점이 있다.

강체 전차선(Rigid Bar)은 R-Bar 라고 표현하는데, 이중 단면의 형상이 T 자와 유사한 형태의 강체 전차선은 특별히 T-Bar 라고 불리우고 있다. 상기 R-Bar가 T-Bar에 비하여 시공성, 집전 성능이 우수하여 많이 사용되고 있지만, 국내에서는 DC 구간에는 T-Bar 를 적용하고, AC 구간에는 R-Bar 를 적용하고 있다.

상기 강체 전차선은 전동차에 전력을 공급할 수 있는 도체의 역할을 해야 하기 때문에 전기전도성이 우수하고 가벼운 알루미늄 합금을 이용해서 성형되고 있으며, 주변 온도 변화에 따라 팽창과 수축이 발생하므로 이러한 팽창과 수축을 감안해서 설계된다.

이와 같은 일반적인 강체식 전차선로는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 전동차(16)의 상부에 설치된 팬터그래프(16a)에 접촉되는 전차선(10)을 통해 운행중인 전동차(16)로 급전하도록 되어 있으며, 이러한 전차선(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 강체바(11)의 하부에 설치되어 있고, 강체바(11)는 고정부재(17c)에 연결되어 있으며, 고정부재(17c)는 장간애자(17b)를 통해 행거바(17a)에 연결된다.

이와 같은 전차선(10)의 접속구간에는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 접속을 위한 두 전차선(10)의 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 전기전도성 간격재(12)가 구비되어 있고, 두 전차선(10)을 간격재(12)를 향해 가압하기 위한 클램프(13)(14)가 구비되어 있었다.

이러한 클램프(13)(14)는 간격재(12)와 클램프(13)(14)에 형성된 체결공(12h)(13h)(14h)으로 삽입되는 볼트(15a)와, 반대편으로 돌출된 볼트(15a)의 선단에 끼워지는 스프링와셔(15b) 및 볼트(15a) 선단에 결합되는 너트(15c)에 의해 체결력을 유지하도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래 전차선 접속장치는 두 전차선(10) 간의 상하방향 단차를 조절할 수 없는 문제점이 있기 때문에 곡선구간에 위치된 전철선로의 기울기에 맞게 전차선(10)의 단차를 형성하는 경우에는 한쪽 클램프(13)와 간격재(12)에 형성된 돌기의 높이를 변경해서 제작해야 하는 번거로움이 있었다.

국내 공개특허 제10-2019-0021824호(공개 2019.03.06.) 국내 등록특허 제10-1746285호(공고 2017.06.12.) 국내 등록특허 제10-1746285호(공고 2017.06.12.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 접속을 위한 두 전차선의 단차를 조절할 수 있는 철도 전차선 접속장치를 제공함에 있다.

삭제

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 철도 전차선 접속장치는, 접속을 위한 두 전차선 사이의 내측브이홈에 각각 걸리고, 분할되어 서로 밀착되는 승강스페이서와 기준스페이서; 기준스페이서의 상단 중앙에 형성되는 문형의 헤드캐처; 헤드캐처에 형성되는 헤드걸림구멍; 승강스페이서의 분할면 중앙에 수직으로 형성되는 반원형의 나선홈; 나선홈에 결합되는 조정스크류; 조정스크류의 상단에 형성되고, 헤드걸림구멍에 걸린채 회전되는 스크류헤드; 조정스크류의 반경방향으로 일정한 간격을 이루면서 기준스페이서의 분할면 중앙에 수직으로 형성되고, 나선홈과 동심을 이루는 반원형의 공회전홈을 포함하는 것에 있어서,
상기 승강스페이서와 기준스페이서의 분할면에 서로 동심을 이루면서 수직으로 형성되고, 나선홈과 평행한 반원형의 샤프트 안내홈; 샤프트 안내홈에 삽입되는 가이드 샤프트; 가이드 샤프트의 상단을 기준스페이서의 상단에 연결하는 단부고정판; 단부고정판을 관통해서 기준스페이서에 설치되는 고정볼트를 포함하는 특징이 있다.

본 발명은 접속을 위한 두 전차선 사이의 내측브이홈에 각각 걸리고, 분할되어 서로 밀착되는 승강스페이서와 기준스페이서; 기준스페이서의 상단 중앙에 형성되는 문형의 헤드캐처; 헤드캐처에 형성되는 헤드걸림구멍; 승강스페이서의 분할면 중앙에 수직으로 형성되는 반원형의 나선홈; 나선홈에 결합되는 조정스크류; 조정스크류의 상단에 형성되고, 헤드걸림구멍에 걸린채 회전되는 스크류헤드; 조정스크류의 반경방향으로 일정한 간격을 이루면서 기준스페이서의 분할면 중앙에 수직으로 형성되고, 나선홈과 동심을 이루는 반원형의 공회전홈을 포함하는 것에 있어서,
상기 헤드캐처의 상단 가장자리에 형성되고, 공회전홈과 동심을 이루는 공구출입홈; 나선홈과 동심을 이루도록 승강스페이서와 기준스페이서의 분할면에 각각 형성되는 반원지지홈; 조정스크류의 하단 중심에 형성되고, 반원지지홈에 삽입되어 지지되는 저널핀을 포함하는 특징이 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 체결볼트(24)와 체결너트(25)를 느슨하게 풀고 조정스크류(50)를 시계방향 또는 반시계방향으로 돌리면 승강스페이서(30)와 함께 일측의 클램프(22) 및 전차선(20)이 승강되도록 구성되어 있기 때문에 두 전차선(20)(21) 간의 단차(D)를 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면에 형성된 반원지지홈(33)(45)과 조정스크류(50)의 하단에 형성된 저널핀(52)에 의해 조정스크류(50)가 나선홈(31)으로부터 들뜨거나 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면에 형성된 샤프트 안내홈(32)(43)과, 샤프트 안내홈(32)(43)에 삽입되는 가이드 샤프트(60)에 의해 승강스페이서(30)의 움직임을 상하 직선방향으로 일정하게 할 수 있는 효과가 있다.

헤드캐처(41)에 형성된 공구출입홈(44)에 의해 스크류헤드(51)의 상단 중앙에 형성된 육각홈에 알렌-렌치 또는 육각드라이버와 같은 체결공구를 결합할 수 있는 편리함이 있다.

기준스페이서(40)에 형성된 공회전홈(42)에 의해 조정스크류(50)의 회전중 조정스크류(50)와 기준스페이서(40) 간에 간섭이 발생되는 것을 예방할 수 있는 효과가 있다.

더 나아가서 본 발명은 가이드 샤프트(60)의 상단이 단부고정판(61)과 고정볼트(62)에 의해 기준스페이서(40)의 상단에 고정되어 있기 때문에 가이드 샤프트(60)가 샤프트 안내홈(32)(43)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 일반적인 강체전차식 선로를 개략적으로 보인 도면
도 2는 도 1의 강체전차선을 확대해서 보인 단면도
도 3은 종래 전차선 접속장치를 보인 사시도
도 4는 종래 전차선 접속장치를 확대해서 보인 분리사시도
도 5는 종래 전차선 접속장치를 확대해서 보인 단면도
도 6은 본 발명에 따른 사시도
도 7은 본 발명에 따른 분리사시도
도 8은 도 7의 부분 확대도
도 9는 도 8의 저면측 분리사시도
도 10은 본 발명에 따른 평면도
도 11은 도 10의 A-A'선 단면도
도 12는 도 11의 상태로부터 조정스크류에 의해 승강스페이서와 일측 전차선을 하강시켜서 두 전차선 간에 단차를 부여한 것을 보인 단면도
도 13은 본 발명에 따른 평단면도

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면 도 6 내지 도 13을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 접속을 위한 두 전차선(20)(21) 사이의 내측브이홈(20g)(21g)에 각각 걸리고, 분할되어 서로 밀착되는 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40); 기준스페이서(40)의 상단 중앙에 형성되는 문형의 헤드캐처(41); 헤드캐처(41)에 형성되는 헤드걸림구멍(41h)을 포함한다.

도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면을 따라 승강스페이서(30)가 상하방향으로 승강되면서 두 전차선(20)(21) 간에 단차(D)를 만들게 된다.

헤드캐처(41)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 기준스페이서(40)의 상단 중앙에서 상측을 향해 돌출되는 형태로 형성할 수 있고, 헤드캐처(41)에 형성되는 헤드걸림구멍(41h)은 사각 관통구멍으로 형성할 수 있다.

이때 헤드걸림구멍(41h)의 상하방향 높이는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 하기 스크류헤드(51)의 높이에 맞게 형성하고, 스크류헤드(51)가 헤드걸림구멍(41h)의 내부에서 자유롭게 회전할 수 있도록 스크류헤드(51)와 헤드걸림구멍(41h)은 상호 헐거운 끼워맞춤으로 결합한다.

승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)는 체결볼트(24)와 체결너트(25)에 의해 양쪽 클램프(22)(23)의 사이에서 전차선(20)(21)을 물고 결합된다.

승강스페이서(30)와 기준스페이서(40), 클램프(22)(23)에는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 장공(22h)(23h)(30h)(40h)을 형성해서 승강스페이서(30)와 일측 클램프(22)가 승강될 때 체결볼트(24)에 간섭되는 것을 방지한다.

본 발명은 승강스페이서(30)의 분할면 중앙에 수직으로 형성되는 반원형의 나선홈(31); 나선홈(31)에 결합되는 조정스크류(50); 조정스크류(50)의 상단에 형성되고, 헤드걸림구멍(41h)에 걸린채 회전되는 스크류헤드(51); 조정스크류(50)의 반경방향으로 일정한 간격을 이루면서 기준스페이서(40)의 분할면 중앙에 수직으로 형성되고, 나선홈(31)과 동심을 이루는 반원형의 공회전홈(42)을 포함한다.

나선홈(31)은 도 9, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 조정스크류(50)의 회전력을 승강스페이서(30)의 상하방향 직선운동으로 전환하는 역할을 하는 것으로, 나선홈(31)은 조정스크류(50)의 절반에 접촉되며, 나선홈(31)을 조정스크류(50)의 나사산에 대응하도록 형성한다.

조정스크류(50)는 도 7 내지 도 9, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 일정한 간격의 나사산 피치를 갖는 수나사의 형태이며, 스크류헤드(51)는 조정스크류(50)의 상단에 일체로 형성하고 스크류헤드(51)의 상단 중앙에는 알렌-렌치 또는 육각드라이버와 같은 체결공구를 끼울 수 있는 육각홈을 형성할 수 있다.

공회전홈(42)은 도 8, 도 11, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 조정스크류(50)가 회전될 때 기준스페이서(40)와 조정스크류(50) 간에 마찰력이 작용되지 못하도록 하는 역할이 있다.

본 발명은 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면에 서로 동심을 이루면서 수직으로 형성되고, 나선홈(31)과 평행한 반원형의 샤프트 안내홈(32)(43); 샤프트 안내홈(32)(43)에 삽입되는 가이드 샤프트(60); 가이드 샤프트(60)의 상단을 기준스페이서(40)의 상단에 연결하는 단부고정판(61); 단부고정판(61)을 관통해서 기준스페이서(40)에 설치되는 고정볼트(62)를 포함한다.

샤프트 안내홈(32)(43)은 도 8, 도 9 및 도 13에 도시된 바와 같이 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면에 샤프트 안내홈(32)(43)의 중심이 위치되도록 형성할 수 있다.

가이드 샤프트(60)는 도 8, 도 9 및 도 13에 도시된 바와 같이 표면이 매끄럽게 연마된 금속 환봉을 이용해서 구성할 수 있고, 샤프트 안내홈(32)(43)에 끼워지는 가이드 샤프트(60)에 의해 승강스페이서(30)가 상하 직선방향으로 움직이게 된다.

단부고정판(61)은 도 7 내지 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이 가이드 샤프트(60)의 상단에 용접할 수 있고, 단부고정판(61)에 천공된 관통구멍(61h)을 통해 고정볼트(62)를 통과시킨 다음 기준스페이서(40)의 상단에 형성된 탭구멍(40t)에 결합해서 단부고정판(61)과 가이드 샤프트(60)를 기준스페이서(40)에 고정한다.

본 발명은 헤드캐처(41)의 상단 가장자리에 형성되고, 공회전홈(42)과 동심을 이루는 공구출입홈(44); 나선홈(31)과 동심을 이루도록 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면에 각각 형성되는 반원지지홈(33)(45); 조정스크류(50)의 하단 중심에 형성되고, 반원지지홈(33)(45)에 삽입되어 지지되는 저널핀(52)을 포함한다.

공구출입홈(44)은 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 스크류헤드(51) 중심에 형성된 육각홈에 알렌-렌치 또는 육각드라이버와 같은 체결공구를 통과시켜서 결합하기 위한 것이다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 반원지지홈(33)(45)의 중심이 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)의 분할면에 위치되도록 형성할 수 있고, 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40)가 만나서 밀착되었을 때 양측 반원지지홈(33)(45)이 원형을 이루게 된다.

저널핀(52)은 조정스크류(50)와 함께 일직선으로 형성되며, 스크류헤드(51)에 의해 조정스크류(50)가 회전될 때 반원지지홈(33)(45)에 삽입되어 있는 저널핀(52)에 의해 조정스크류(50)가 나선홈(31)으로부터 들뜨거나 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도면중 부호 20u,21u는 전차선(20)(21)에 형성된 외측브이홈을 나타낸 것이고, 26은 체결볼트(24)와 체결너트(25)의 풀림을 방지하기 위한 스프링와셔를 나타낸 것이다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부도면 도 6 내지 도 13에 의거하여 상세히 설명한다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 체결볼트(24)와 체결너트(25)를 느슨하게 푼 상태에서 스크류헤드(51)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면, 헤드걸림구멍(41h)에 걸려 있는 스크류헤드(51)에 의해 조정스크류(50)는 그 자리에서 회전운동만 하게 된다.

이때 조정스크류(50)와 나사결합되어 있는 나선홈(31)에 의해 승강스페이서(30)가 가이드 샤프트(60)를 따라 상하방향으로 움직이게 되고, 승강스페이서(30)와 일측 클램프(22) 사이에 물려 있던 일측 전차선(20)도 승강스페이서(30)를 따라 승강되면서 도 12에 도시된 바와 같이 두 전차선(20)(21) 간에 단차(D)가 생기게 된다.

또, 조정스크류(50)의 하단에 형성된 저널핀(52)이 반원지지홈(33)(45)에 삽입되어 있기 때문에 조정스크류(50)가 나선홈(31)으로부터 들뜨거나 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 단차(D) 조절을 마친 다음 풀어져 있던 체결볼트(24)와 체결너트(25)를 강하게 조이면 전차선(20)(21)의 단차(D)가 그대로 유지된다.

20,21 : 전차선 20g,21g : 내측브이홈
20u,21u : 외측브이홈 22,23 : 클램프
22h,23h,30h,40h : 장공 24 : 체결볼트
25 : 체결너트 26 : 스프링와셔
30 : 승강스페이서 31 : 나선홈
32,43 : 샤프트 안내홈 33,45 : 반원지지홈
40 : 기준스페이서 40t : 탭구멍
41 : 헤드캐처 41h : 헤드걸림구멍
42 : 공회전홈 44 : 공구출입홈
50 : 조정스크류 51 : 스크류헤드
52 : 저널핀 60 : 가이드 샤프트
61 : 단부고정판 61h : 관통구멍
62 : 고정볼트 D : 단차

Claims

삭제
접속을 위한 두 전차선(20)(21) 사이의 내측브이홈(20g)(21g)에 각각 걸리고, 분할되어 서로 밀착되는 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40);
상기 기준스페이서(40)의 상단 중앙에 형성되는 문형의 헤드캐처(41);
상기 헤드캐처(41)에 형성되는 헤드걸림구멍(41h);
상기 승강스페이서(30)의 분할면 중앙에 수직으로 형성되는 반원형의 나선홈(31);
상기 나선홈(31)에 결합되는 조정스크류(50);
상기 조정스크류(50)의 상단에 형성되고, 상기 헤드걸림구멍(41h)에 걸린채 회전되는 스크류헤드(51);
상기 조정스크류(50)의 반경방향으로 일정한 간격을 이루면서 상기 기준스페이서(40)의 분할면 중앙에 수직으로 형성되고, 상기 나선홈(31)과 동심을 이루는 반원형의 공회전홈(42);
을 포함하는 철도 전차선 접속장치에 있어서,

상기 승강스페이서(30)와 상기 기준스페이서(40)의 분할면에 서로 동심을 이루면서 수직으로 형성되고, 상기 나선홈(31)과 평행한 반원형의 샤프트 안내홈(32)(43);
상기 샤프트 안내홈(32)(43)에 삽입되는 가이드 샤프트(60);
상기 가이드 샤프트(60)의 상단을 상기 기준스페이서(40)의 상단에 연결하는 단부고정판(61);
상기 단부고정판(61)을 관통해서 상기 기준스페이서(40)에 설치되는 고정볼트(62);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 전차선 접속장치.
접속을 위한 두 전차선(20)(21) 사이의 내측브이홈(20g)(21g)에 각각 걸리고, 분할되어 서로 밀착되는 승강스페이서(30)와 기준스페이서(40);
상기 기준스페이서(40)의 상단 중앙에 형성되는 문형의 헤드캐처(41);
상기 헤드캐처(41)에 형성되는 헤드걸림구멍(41h);
상기 승강스페이서(30)의 분할면 중앙에 수직으로 형성되는 반원형의 나선홈(31);
상기 나선홈(31)에 결합되는 조정스크류(50);
상기 조정스크류(50)의 상단에 형성되고, 상기 헤드걸림구멍(41h)에 걸린채 회전되는 스크류헤드(51);
상기 조정스크류(50)의 반경방향으로 일정한 간격을 이루면서 상기 기준스페이서(40)의 분할면 중앙에 수직으로 형성되고, 상기 나선홈(31)과 동심을 이루는 반원형의 공회전홈(42);
을 포함하는 철도 전차선 접속장치에 있어서,

상기 헤드캐처(41)의 상단 가장자리에 형성되고, 상기 공회전홈(42)과 동심을 이루는 공구출입홈(44);
상기 나선홈(31)과 동심을 이루도록 상기 승강스페이서(30)와 상기 기준스페이서(40)의 분할면에 각각 형성되는 반원지지홈(33)(45);
상기 조정스크류(50)의 하단 중심에 형성되고, 상기 반원지지홈(33)(45)에 삽입되어 지지되는 저널핀(52);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 전차선 접속장치.