KR102588767B1 - 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 관한 것으로, 자력에 의해 레일(20)의 상면에 흡착되는 마그넷 홀더(60); 마그넷 홀더(60)에 설치되고, 침목(21)을 향해 연장되는 연장바(70); 연장바(70)에 형성되고, 레일(20)의 측면에 밀착되는 위치결정턱(71); 연장바(70)의 사이를 가로지르는 스페이스바(72); 연장바(70)의 단부를 가로지르고, 게이지바(30)와 평행하게 위치되는 중공샤프트(73); 연장바(70)를 관통하여 중공샤프트(73)의 단부에 결합하고, 노브(74)를 갖는 스터드 볼트(75); 중공샤프트(73)의 양단에 설치되고, 침목(21)을 향해 상하방향으로 회전하는 회동암(80)(90); 회동암(80)(90)의 단부에 형성되고, 게이지바(30)를 안내하는 대경클램프(81)와 소경클램프(91); 대경클램프(81)에 설치되고, 게이지바(30)를 안내하는 볼부시(82); 소경클램프(91)에 설치되고, 게이지바(30)의 외주면을 압박하는 클램프 레버(92)를 포함한다.

Description

철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치{Cross-tie Distance Measuring Device for Railroad Safety Diagnosis}

본 발명은 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철도 선로에 설치된 침목의 간격을 정밀하게 측정하는데 적용하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 관한 것이다.

철도 선로는 견고하게 다진 노반 위에 도상을 정해진 두께로 포설한 다음 도상 위에 침목을 일정 간격으로 배치하고, 침목 위에 레일을 평행하게 설치한 것이다.

철도 선로의 도상 상부에 위치한 궤도는 목재 또는 콘크리트로 성형된 침목, 일정한 단면이 길이 방향으로 연속하는 강재 레일, 침목과 레일을 결속하는 탄성 결속기구로 구성되어 있다.

철도 레일은 열차의 차륜을 안내하여 열차가 궤도를 따라 주행하도록 유도하는 역할을 한다. 침목은 레일 사이를 가로지르도록 설치된 것으로 레일의 간격을 일정하게 유지하는 역할을 하고, 열차로부터 레일로 전달된 하중을 도상에 전달하는 역할을 한다.

철도 선로의 도상은 침목에 가해진 하중을 넓게 분산하여 노반에 전달하고, 열차가 주행할 때 발생하는 충격을 완화하는 역할을 한다.

침목의 간격이 규정치를 벗어나 넓어지면 레일이 휘거나 침목에 균열이 발생하므로, 침목의 간격을 정기적으로 측정하여 철로의 안전을 진단하고 있다.

일반적으로 침목의 간격 측정에 줄자를 이용하고 있으나 줄자를 침목에 대해 직각으로 위치시켜야만 정확한 간격 측정이 가능하지만 육안에 의존하여 줄자의 직각을 맞추기 때문에 침목의 간격이 부정확하게 측정되는 문제가 있다.

특히 콘크리트 침목은 단면이 길이방향을 따라 불균일한 형상으로 성형되는 것이 보통이고, 콘크리트 침목의 측면도 위치마다 다른 각도를 갖는 경사면으로 되어 있으므로, 정밀한 침목 간격 측정에 어려움이 있다.

국내 등록특허공보 제10-0412163호(2003.12.24. 공고) 국내 등록실용신안공보 제20-0256868호(2001.12.24. 공고) 국내 등록실용신안공보 제20-0416842호(2006.05.23. 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 철도 침목의 간격을 정밀하게 측정할 수 있는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치를 제공함에 있다.

삭제

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치는, 철도 레일을 따라 설치된 침목 사이의 간격을 측정하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 있어서, 일정한 길이를 갖는 직선형의 게이지바; 게이지바의 일측단에 평행하게 위치되는 디지털 스케일; 디지털 스케일을 따라 움직인 이동거리를 검출하고 출력하는 디지털 검출기; 디지털 스케일의 양단을 게이지바에 연결하는 한 쌍의 스케일 홀더; 게이지바의 타측단에 설치되고, 침목의 측면에 접촉되는 고정조; 디지털 검출기에 설치되고, 고정조가 접촉된 침목과 이웃하는 침목의 측면에 접촉되는 가동조를 포함하는 것에 있어서,
자력에 의해 레일의 상면에 흡착되고, 레일의 길이 방향을 따라 서로 일정한 거리를 두고 위치되는 한 쌍의 마그넷 홀더; 마그넷 홀더에 각각 설치되고, 침목을 향해 연장되는 한 쌍의 연장바; 연장바에 형성되고, 레일의 측면에 밀착되는 위치결정턱; 연장바의 사이를 가로지르는 스페이스바; 연장바의 단부를 가로지르고, 게이지바와 평행하게 위치되는 중공샤프트; 연장바를 관통하여 중공샤프트의 단부에 결합하고, 노브를 갖는 스터드 볼트; 중공샤프트의 양단에 설치되고, 침목을 향해 상하방향으로 회전하는 한 쌍의 회동암; 회동암의 단부에 각각 형성되고, 게이지바를 안내하는 대경클램프와 소경클램프; 대경클램프에 설치되고, 게이지바를 안내하는 볼부시; 소경클램프에 설치되고, 게이지바의 외주면을 압박하여 고정하는 클램프 레버를 포함하는 특징이 있다.

삭제

본 발명은 철도 레일을 따라 설치된 침목 사이의 간격을 측정하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 있어서, 일정한 길이를 갖는 직선형의 게이지바; 게이지바의 일측단에 평행하게 위치되는 디지털 스케일; 디지털 스케일을 따라 움직인 이동거리를 검출하고 출력하는 디지털 검출기; 디지털 스케일의 양단을 게이지바에 연결하는 한 쌍의 스케일 홀더; 게이지바의 타측단에 설치되고, 침목의 측면에 접촉되는 고정조; 디지털 검출기에 설치되고, 고정조가 접촉된 침목과 이웃하는 침목의 측면에 접촉되는 가동조를 포함하는 것에 있어서,
상기 디지털 검출기에서 검출된 이동거리를 게이지 길이에서 감산하여 침목 간격을 산출하는 마이크로 컨트롤러; 디지털 검출기의 통신포트와 마이크로 컨트롤러의 통신포트 사이에서 서로 다른 전위차로 데이터 통신을 매개하는 인터페이스 회로부; 마이크로 컨트롤러에서 출력되는 침목 간격을 출력하는 간격표시부; 마이크로 컨트롤러에 게이지 길이를 입력하기 위한 키패드; 키패드에 의한 게이지 길이 입력의 시작과 종료를 마이크로 컨트롤러에 지령하는 설정스위치; 침목 간격의 연산 시작을 마이크로 컨트롤러에 지령하는 출력스위치를 포함하는 특징이 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 레일(20)에 흡착되는 마그넷 홀더(60)에 의해 연장바(70), 회동암(80)(90), 게이지바(30), 디지털 스케일(40), 디지털 검출기(41) 및 다른 구성품들을 흔들림 없이 공중에 지지한 상태에서 침목 간격(G)을 측정하도록 되어 있으므로, 침목 간격(G)을 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

연장바(70)에 형성된 위치결정턱(71)을 레일(20)의 측면에 밀착시켜서 위치를 결정하도록 구성되어 있으므로, 게이지바(30)를 침목(21)의 길이방향에 대해 직각으로 유지시킬 수 있는 편리함이 있을 뿐만 아니라, 연장바(70)와 회동암(80)(90)이 자중에 의해 처지는 방향으로 힘을 받을 때 위치결정턱(71)에 의해 견고하게 지지할 수 있는 효과가 있다.

중공샤프트(73)를 중심으로 회동암(80)(90)을 상하방향으로 회전시킬 수 있도록 구성되어 있으므로, 게이지바(30)의 높낮이를 자유롭게 조절하여 적절한 측정위치로 침목(21)에 근접시킬 수 있는 효과가 있다.

연장바(70) 사이를 가로지르는 스페이스바(72)에 의해 연장바(70)와 마그넷 홀더(60)의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

클램프 레버(92)를 이용하여 게이지바(30)를 물고 있는 소경클램프(91)의 잠금을 풀면 게이지바(30)를 길이방향으로 자유롭게 이동하여 고정조 헤드(31a)를 침목(21)의 측면에 접촉시킬 수 있는 편리함이 있다.

고정조 헤드(31a)가 침목(21)의 측면에 접촉되었을 때 클램프 레버(92)를 잠금 위치로 돌려서 소경클램프(91)에 의해 게이지바(30)의 외주면을 압박하면, 게이지바(30)를 고정시킬 수 있는 동시에 고정조 헤드(31a)가 침목(21)의 측면에 접촉된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 효과가 있다.

디지털 검출기(41)에 의해 측정된 이동거리(M)를 게이지 길이(L)에서 감산하는 마이크로 컨트롤러(100)에 의해 침목 간격(G)을 간격표시부(101)에 자동출력하도록 구성되어 있으므로, 침목 간격(G)의 측정을 편리하고 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

키패드(102)를 이용하여 마이크로 컨트롤러(100)에 게이지 길이(L)를 입력할 수 있도록 구성되어 있으므로, 다양한 길이의 게이지바(30)로 교환하여 침목 간격(G)을 측정할 수 있는 효과가 있다.

고정조 클램프(32)에 형성된 고정조 삽입구멍(36)과 가동조 클램프(43)에 형성된 가동조 삽입구멍(46)에 의해 고정조(31)와 가동조(42)의 높낮이를 조절할 수 있는 효과가 있다.

클램프 레버(92)를 풀고 게이지바(30)를 이동할 때 대경클램프(81)에 설치된 볼부시(82)에 의해 게이지바(30)를 부드럽게 안내할 수 있도록 구성되어 있으므로, 게이지바(30)의 이동을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.

노브(74)에 의해 스터드 볼트(75)를 풀거나 조이면 중공샤프트(73)를 중심으로 회동암(80)(90)을 상하방향으로 회전시키거나 정지시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 철도 침목 간격의 측정을 보인 사시도
도 2는 도 1의 부분 확대 사시도
도 3은 도 2의 평면도
도 4는 도 2의 측면도
도 5는 도 2의 정면도
도 6은 본 발명을 보인 평면도
도 7은 도 6의 A-A'선 단면도
도 8은 도 6의 사시도
도 9는 도 8을 반대편 아래쪽에서 본 사시도
도 10은 본 발명에 따른 디지털 스케일, 디지털 검출기, 스케일 홀더, 가동조, 가동조 클램프 및 게이지바를 보인 분리사시도
도 11은 도 10을 반대편 아래쪽에서 본 분리사시도
도 12는 본 발명에 따른 마그넷 홀더, 연장바, 스페이스바, 중공샤프트, 회동암, 노브, 스터드 볼트, 게이지바, 소경클램프 및 클램프 레버를 보인 분리사시도
도 13은 도 12를 반대편 아래쪽에서 본 분리사시도
도 14는 본 발명에 따른 회동암, 게이지바, 볼부시, 대경클램프, 고정조 클램프 및 고정조를 보인 분리사시도
도 15는 도 14를 반대편 아래쪽에서 본 분리사시도
도 16은 본 발명의 회로 구성을 개략적으로 나타낸 블록도

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 16을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 철도 레일(20)을 따라 설치된 침목(21) 사이의 간격을 측정하기 위한 것으로, 일정한 길이를 갖는 직선형의 게이지바(30); 게이지바(30)의 일측단에 평행하게 위치되는 디지털 스케일(40); 디지털 스케일(40)을 따라 움직인 이동거리(M)를 검출하고 출력하는 디지털 검출기(41)를 포함한다.

게이지바(30)는 일정한 직경을 갖는 금속 환봉을 소재로 하여 일정한 길이로 절단하여 성형할 수 있다.

디지털 검출기(41)는 도 10 및 도 16에 도시된 바와 같이 이동거리(M)를 표시하는 액정 디스플레이(41d), 인치 또는 밀리미터로 표시 단위를 변환하는 단위 전환 스위치(41a), 전원 ON/OFF 스위치(41b), 영점 설정 스위치(41c)가 구비될 수 있다.

첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 디지털 검출기(41)를 게이지바(30)의 단부에 위치된 스케일 홀더(50)에 밀착시킨 다음 영점 설정 스위치(41c)를 누르면 액정 디스플레이(41d)에는 '0'이 표시되고, 디지털 스케일(40)의 길이방향을 따라 디지털 검출기(41)를 도 6의 화살표 방향으로 이동하면 영점을 설정한 기준위치에서 이동한 거리인 이동거리(M)가 액정 디스플레이(41d)에 표시된다.

본 발명은 디지털 스케일(40)의 양단을 게이지바(30)에 연결하는 한 쌍의 스케일 홀더(50); 게이지바(30)의 타측단에 설치되고, 침목(21)의 측면에 접촉되는 고정조(31); 디지털 검출기(41)에 설치되고, 고정조(31)가 접촉된 침목(21)과 이웃하는 침목(21)의 측면에 접촉되는 가동조(42)를 포함한다.

스케일 홀더(50)는 디지털 스케일(40)의 양단과 게이지바(30) 사이를 가로지르도록 설치할 수 있다.

스케일 홀더(50)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 디지털 스케일(40)의 폭에 대응하는 폭을 갖는 스케일 삽입홈(50g)을 스케일 홀더(50)의 상부에 일정한 깊이로 형성할 수 있다. 이때 스케일 삽입홈(50g)의 깊이는 디지털 스케일(40)의 두께보다 낮은 깊이로 형성한다.

누름판 고정볼트(52)에 스케일 홀더(50)에 결합되는 누름판(51)에 의해 디지털 스케일(40)의 단부를 스케일 홀더(50)에 고정할 수 있다. 누름판(51)에 누름판 체결구멍(51h)을 형성하고, 스케일 홀더(50)에는 누름판 체결구멍(51h)과 중심이 일치되는 위치에 누름판 고정용 탭구멍(50t)을 형성한다.

누름판(51)의 저면에도 스케일 홀더(50)에 형성된 스케일 삽입홈(50g)과 동일한 스케일 삽입홈(51g)을 형성할 수 있다. 이와 같이 누름판(51)에 형성된 스케일 삽입홈(51g)은 누름판(51)의 신속한 위치결정에 도움이 된다.

디지털 스케일(40)의 단부를 스케일 삽입홈(50g)에 삽입한 다음 누름판(51)으로 디지털 스케일(40)의 단부를 덮으면서 누름판(51)에 형성된 스케일 삽입홈(51g)에 디지털 스케일(40)의 단부가 삽입되도록 한다. 누름판 고정볼트(52)를 누름판 체결구멍(51h)을 통해 누름판 고정용 탭구멍(50t)에 결합하면 디지털 스케일(40)이 스케일 홀더(50)에 결합된다.

본 발명은 자력에 의해 레일(20)의 상면에 흡착되고, 레일(20)의 길이 방향을 따라 서로 일정한 거리를 두고 위치되는 한 쌍의 마그넷 홀더(60); 마그넷 홀더(60)에 각각 설치되고, 침목(21)을 향해 연장되는 한 쌍의 연장바(70); 연장바(70)에 형성되고, 레일(20)의 측면에 밀착되는 위치결정턱(71)을 포함한다.

마그넷 홀더(60)에는 자력을 온/오프시킬 수 있는 자력 온/오프 스위치(61)가 설치될 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 연장바(70)에 홀더 체결구멍(70h)을 형성하고, 마그넷 홀더(60)에는 홀더 체결구멍(70h)의 중심과 일치되는 위치에 홀더 고정용 탭구멍(60t)을 형성한다.

연장바(70)를 마그넷 홀더(60)의 측면에 밀착시킨 다음 홀더 체결볼트(62)를 홀더 체결구멍(70h)을 통해 홀더 고정용 탭구멍(60t)에 결합하면 연장바(70)가 마그넷 홀더(60)에 결합된다.

연장바(70)는 일정한 두께를 갖는 금속판을 소재로 하여 성형할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 마그넷 홀더(60)를 레일(20)에 흡착시키기 전에 위치결정턱(71)을 레일(20)의 측면에 밀착시킨 다음 마그넷 홀더(60)를 레일(20)의 상면에 흡착시키면 스페이스바(72)와 중공샤프트(73)를 레일(20)과 평행하게 위치시킬 수 있고, 게이지바(30)는 침목(21)과 직각으로 위치시킬 수 있다.

본 발명은 연장바(70)의 사이를 가로지르는 스페이스바(72); 연장바(70)의 단부를 가로지르고, 게이지바(30)와 평행하게 위치되는 중공샤프트(73); 연장바(70)를 관통하여 중공샤프트(73)의 단부에 결합하고, 노브(74)를 갖는 스터드 볼트(75); 중공샤프트(73)의 양단에 설치되고, 침목(21)을 향해 상하방향으로 회전하는 한 쌍의 회동암(80)(90)을 포함한다.

스페이스바(72)는 경량화를 위해 금속파이프를 소재로 하여 성형할 수 있다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 스페이스바(72)의 양단에 인서트(72a)를 압입하거나 접착할 수 있다.

인서트(72a)의 중심에 바고정용 탭구멍(72t)을 형성하고, 연장바(70)에는 바고정용 탭구멍(72t)의 중심과 일치되는 위치에 바체결구멍(70a)을 형성한다.

바고정볼트(72b)를 바체결구멍(70a)을 통해 바고정용 탭구멍(72t)에 결합하면 스페이스바(72)의 양단이 연장바(70)에 고정된다. 연장바(70)와 마그넷 홀더(60)는 스페이스바(72)에 의해 일정한 간격을 유지한다.

첨부도면 도 7, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 일측단에 납작한 원반형태의 플랜지(76p)가 형성된 캡너트(76)를 중공샤프트(73)의 양단에 압입하거나 접착할 수 있다. 캡너트(76)의 중심에 샤프트 고정용 탭구멍(76t)을 형성하고, 연장바(70)에는 샤프트 고정용 탭구멍(76t)의 중심과 일치되는 위치에 샤프트 체결구멍(70e)을 형성한다.

스터드 볼트(75)와 노브(74)는 일체로 성형할 수 있다. 연장바(70)의 단부 사이에 중공샤프트(73)를 위치시키고 캡너트(76)에 형성된 플랜지(76p)를 연장바(70)의 안쪽면에 밀착시킨 다음 스터드 볼트(75)를 샤프트 체결구멍(70e)을 통해 샤프트 고정용 탭구멍(76t)에 결합하면 중공샤프트(73)가 연장바(70) 사이에 결합된다.

이때 노브(74)를 손으로 잡고 돌리면 별도 체결공구의 도움 없이 스터드 볼트(75)를 풀거나 조일 수 있다. 노브(74)를 회전시켜서 스터드 볼트(75)를 풀면 중공샤프트(73)를 중심으로 회동암(80)(90)을 상하방향으로 회전시킬 수 있고, 노브(74)를 잠금 위치로 돌려서 스터드 볼트(75)를 조이면 중공샤프트(73)와 회동암(80)(90)이 정지된 상태를 유지한다.

첨부도면 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 회동암(80)(90)의 단부에 샤프트 클램프(83)(93)를 형성할 수 있다. 일측이 개방된 샤프트 삽입구멍(84)(94)을 샤프트 클램프(83)(93)에 형성할 수 있다.

샤프트 클램프(83)(93)에 형성된 샤프트 삽입구멍(84)(94)에 중공샤프트(73)의 단부를 삽입한 다음 샤프트 고정볼트(85)(95)를 샤프트 체결구멍(84h)(94h)으로 삽입하고 샤프트 고정용 탭구멍(84t)(94t)에 결합하여 조이면 샤프트 삽입구멍(84)(94)의 내경이 축소되면서 회동암(80)(90)이 중공샤프트(73)에 고정된다.

첨부도면 도 7에 도시된 바와 같이 캡너트(76)에 형성되는 플랜지(76p)의 직경을 중공샤프트(73)의 외경보다 크게 형성할 수 있으나 꼭 이러한 것에 한정하지 않고, 플랜지(76p)의 직경을 중공샤프트(73)의 외경과 동일하게 형성할 수도 있다.

캡너트(76)에 형성된 플랜지(76p)가 중공샤프트(73)의 외경보다 큰 직경으로 형성된 경우에는 캡너트(76)를 중공샤프트(73)에 조립하기 전에 중공샤프트(73)를 샤프트 클램프(83)(93)에 형성된 샤프트 삽입구멍(84)(94)에 삽입하고 캡너트(76)를 중공샤프트(73)에 조립한다.

본 발명은 회동암(80)(90)의 단부에 각각 형성되고, 게이지바(30)를 안내하는 대경클램프(81)와 소경클램프(91); 대경클램프(81)에 설치되고, 게이지바(30)를 안내하는 볼부시(82); 소경클램프(91)에 설치되고, 게이지바(30)의 외주면을 압박하여 고정하는 클램프 레버(92)를 포함한다.

첨부도면 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 부시 삽입구멍(81h)을 대경클램프(81)에 형성하고 볼부시(82)를 부시 삽입구멍(81h)에 삽입할 수 있다. 볼부시(82)를 부시 삽입구멍(81h)에 삽입한 다음 부시 고정볼트(86)를 대경클램프(81)에 형성된 부시 체결구멍(81a)을 통해 부시 탭구멍(81t)에 결합하면 볼부시(82)가 대경클램프(81)에 물려서 고정된다.

첨부도면 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 일측이 개방된 샤프트 안내구멍(91h)을 소경클램프(91)에 형성할 수 있다. 게이지바(30)를 샤프트 안내구멍(91h)에 삽입한 다음 클램프 레버(92)에 형성된 클램프 볼트(92b)를 소경클램프(91)에 형성된 레버 체결구멍(91a)으로 삽입하고 레버 탭구멍(91t)에 결합하여 조이면 게이지바(30)가 소경클램프(91)에 물려서 고정된다.

클램프 레버(92)를 풀면 게이지바(30)를 길이 방향으로 움직이거나 회전시킬 수 있다. 게이지바(30)를 길이방향으로 움직일 때 샤프트 안내구멍(91h)과 볼부시(82)에 의해 게이지바(30)가 안내된다.

고정조(31)의 하단이 침목(21)의 측면에 접촉되었을 때 풀어져 있던 클램프 레버(92)를 타이트 하게 조이면 게이지바(30)가 소경클램프(91)에 물려서 정지된 상태를 유지한다.

본 발명은 게이지바(30)의 단부에 L자 형태로 설치되고, 고정조(31)의 상단에 결합하는 고정조 클램프(32); 디지털 검출기(41)에 설치되고, 가동조(42)의 상단에 결합하는 가동조 클램프(43)를 포함한다.

첨부도면 도 10, 도 11, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 고정조 클램프(32)와 스케일 홀더(50)에 일측이 개방된 게이지 삽입구멍(33)(53)을 수평방향으로 형성하고, 게이지바(30)를 게이지 삽입구멍(33)(53)에 삽입하여 고정할 수 있다.

게이지 삽입구멍(33)(53)으로 삽입된 게이지바(30)를 고정조 클램프(32)와 스케일 홀더(50)에 의해 물어서 고정하기 위한 게이지 고정볼트(34)(54)를 구비할 수 있다. 게이지 고정볼트(34)(54)는 고정조 클램프(32)와 스케일 홀더(50)에 각각 형성된 게이지 체결구멍(33h)(53h)을 통해 게이지 고정용 탭구멍(33t)(53t)에 결합하여 조이면 게이지바(30)가 고정조 클램프(32)와 스케일 홀더(50)에 고정된다.

첨부도면 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 고정조(31)의 하단에는 일정한 직경과 길이를 갖는 원기둥 형태의 고정조 헤드(31a)를 형성할 수 있다. 이 경우 도 4에 도시된 바와 같이 고정조 헤드(31a)의 하단 모서리가 침목(21)의 측면에 접촉한다.

일측이 개방된 고정조 삽입구멍(36)을 고정조 클램프(32)에 수직방향으로 형성하고, 고정조(31)의 상단을 고정조 삽입구멍(36)에 삽입한 다음 고정조 체결볼트(35)에 의해 고정조(31)를 고정조 클램프(32)에 고정할 수 있다. 이때 고정조 체결볼트(35)는 고정조 클램프(32)에 형성된 고정조 체결구멍(36h)을 통해 고정조 탭구멍(36t)에 결합된다.

가동조 클램프(43)는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 가동클램프 고정볼트(44)를 이용하여 디지털 검출기(41)의 저면에 설치할 수 있다. 예를 들면 가동조 클램프(43)에 가동클램프 체결구멍(43h)을 형성하고, 디지털 검출기(41)의 저면에는 가동클램프 체결구멍(43h)과 중심이 일치되는 위치에 가동클램프 고정용 탭구멍(41t)을 형성한다.

가동조 클램프(43)를 디지털 검출기(41)의 저면에 밀착시킨 다음 가동클램프 고정볼트(44)를 가동클램프 체결구멍(43h)을 통해 가동클램프 고정용 탭구멍(41t)에 결합하면 가동조 클램프(43)가 디지털 검출기(41)에 설치된다.

첨부도면 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 가동조(42)의 하단에는 일정한 직경과 길이를 갖는 원기둥 형태의 가동조 헤드(42a)를 형성할 수 있다. 이 경우 도 4에 도시된 바와 같이 가동조 헤드(42a)의 하단 모서리가 침목(21)의 측면에 접촉한다.

일측이 개방된 가동조 삽입구멍(46)을 가동조 클램프(43)에 수직방향으로 형성하고, 가동조(42)의 상단을 가동조 삽입구멍(46)에 삽입한 다음 가동조 체결볼트(45)에 의해 가동조(42)를 가동조 클램프(43)에 고정할 수 있다. 이때 가동조 체결볼트(45)는 가동조 클램프(43)에 형성된 가동조 체결구멍(46h)을 통해 가동조 탭구멍(46t)에 결합된다.

본 발명은 디지털 검출기(41)에서 검출된 이동거리(M)를 게이지 길이(L)에서 감산하여 침목 간격(G)을 산출하는 마이크로 컨트롤러(100); 디지털 검출기(41)의 통신포트와 마이크로 컨트롤러(100)의 통신포트 사이에서 서로 다른 전위차로 데이터 통신을 매개하는 인터페이스 회로부(103)를 포함한다.

첨부도면 도 16에 도시된 바와 같이 마이크로 컨트롤러(100)는 연산처리부, 입출력포트, 통신포트, 타이머, 비휘발성 메모리인 프로그램 메모리, 휘발성 메모리인 데이터 메모리가 하나의 반도체 칩에 내장된 것을 이용할 수 있다.

마이크로 컨트롤러(100)를 제어하기 위한 컴파일 코드는 전용의 프로그래머 또는 다운로더를 이용하여 마이크로 컨트롤러(100)에 내장된 프로그램 메모리(예 플래시 메모리)에 저장될 수 있다.

게이지 길이(L)는 도 6에 도시된 바와 같이 디지털 검출기(41)가 영점 세팅위치에서 있을 때 가동조 헤드(42a)와 고정조 헤드(31a) 사이의 거리로 설정할 수 있다.

침목 간격(G)은 도 3에 도시된 바와 같이 고정조(31)와 가동조(42)의 간격과 동일하고, 도 3에서 일점쇄선으로 나타낸 침목(21)의 중심간 거리와 동일하다.

본 발명은 마이크로 컨트롤러(100)에서 출력되는 침목 간격(G)을 출력하는 간격표시부(101); 마이크로 컨트롤러(100)에 게이지 길이(L)를 입력하기 위한 키패드(102); 키패드(102)에 의한 게이지 길이(L) 입력의 시작과 종료를 마이크로 컨트롤러(100)에 지령하는 설정스위치(SW1); 침목 간격(G)의 연산 시작을 마이크로 컨트롤러(100)에 지령하는 출력스위치(SW2)를 포함한다.

간격표시부(101)는 예를 들면 도 16에 도시된 바와 같이 숫자와 소숫점 표시가 가능한 복수의 7-세그먼트 LED(발광다이오드)를 직렬로 배치하여 구성할 수 있다.

키패드(102)는 마이크로 컨트롤러(100)에 게이지 길이(L)를 숫자로 입력하기 위한 것으로, 숫자키가 격자형으로 배치된 것으로 구성할 수 있다.

설정스위치(SW1)와 출력스위치(SW2)는 마이크로 컨트롤러(100)의 입력포트에 접속된 단자를 풀업저항(R1)(R2)을 통해 전원에 접속할 수 있다. 이 경우 설정스위치(SW1) 또는 출력스위치(SW2)를 눌러서 접점이 닫히면 풀업저항(R1)(R2)으로부터 설정스위치(SW1) 또는 출력스위치(SW2)의 닫힌 접점을 통해 그라운드로 전류가 흐르면서 마이크로 컨트롤러(100)의 입력포트에는 로우레벨의 전위(디지털 신호 "0")가 입력된다.

설정스위치(SW1) 또는 출력스위치(SW2)로부터 손을 떼어 접점을 개방하면, 전원에서 풀업저항(R1)(R2)을 거쳐 마이크로 컨트롤러(100)의 입력포트로 전류가 흐르면서 마이크로 컨트롤러(100)의 입력포트에는 하이레벨의 전위(디지털 신호 "1")가 입력된다.

도면 중 부호 22는 레일(20)을 지지하는 레일받침을 나타낸 것이고, 23은 절연패드를 나타낸 것이며, 25는 침목(21)에 부분 매립되는 침목앵커를 나타낸 것이고, 24는 침목앵커(25)에 걸어서 레일(20)을 고정하는 레일클립을 나타낸 것이며, 26은 침목(21) 사이사이를 채우는 도상의 자갈을 나타낸 것이다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 스터드 볼트(75)가 캡너트(76)에 결합되는 방향으로 노브(74)를 돌리면 중공샤프트(73)와 회동암(80)(90)의 회전이 정지된다.

클램프 레버(92)를 잠금 위치로 돌려서 소경클램프(91)의 샤프트 안내구멍(91h)에 삽입된 게이지바(30)의 외주면을 압박하면 게이지바(30)의 이동과 회전이 정지된다.

이후 연장바(70)에 형성된 위치결정턱(71)을 레일(20)의 측면에 밀착시킨 다음 마그넷 홀더(60)를 레일(20)의 상면에 밀착시키고 자력 온/오프 스위치(61)를 자력 온의 위치로 전환하면 마그넷 홀더(60)가 자력에 의해 레일(20)의 상면에 흡착된다.

그 다음 스터드 볼트(75)가 풀리는 방향으로 노브(74)를 돌리면, 중공샤프트(73)을 중심으로 회동암(80)(90)을 상하방향으로 회전시킬 수 있는데, 이때 게이지바(30)가 침목(21)의 상면에 근접하도록 회동암(80)(90)을 회전하여 게이지바(30)의 높낮이를 적절한 위치로 조절한 다음 노브(74)를 다시 잠금 위치로 돌리면 중공샤프트(73)와 회동암(80)(90)이 적절한 위치에서 정지된 상태를 유지한다.

이때 소경클램프(91)의 잠금이 해제되는 방향으로 클램프 레버(92)를 풀면 게이지바(30)를 길이 방향으로 이동할 수 있을 뿐만 아니라 게이지바(30)를 중심으로 디지털 스케일(40)과 디지털 검출기(41)를 상하방향으로 회전시킬 수 있다.

디지털 스케일(40)과 디지털 검출기(41)를 상하방향으로 회전시켜서 수평을 대략 맞추고 고정조(31)의 하단에 형성된 고정조 헤드(31a)를 침목(21)의 상면보다 낮은 높이에 위치시킨 상태에서 고정조(31)가 침목(21)을 향하도록 게이지바(30)를 이동하면, 소경클램프(91)에 형성된 샤프트 안내구멍(91h)과 대경클램프(81)에 설치된 볼부시(82)에 의해 게이지바(30)가 부드럽게 안내된다.

이때 고정조(31)의 하단에 형성된 고정조 헤드(31a)의 하단 모서리가 침목(21)의 측면에 접촉하면 게이지바(30)가 정지되는데, 이때 클램프 레버(92)를 잠금방향으로 돌려서 소경클램프(91)에 의해 게이지바(30)의 외주면을 강하게 압박하면 게이지바(30)의 이동과 회전이 정지되고, 침목(21)의 측면에 접촉된 고정조 헤드(31a)를 정지된 상태로 유지할 수 있다.

첨부도면 도 6에서 파선으로 나타낸 바와 같이 고정조(31)에서 멀어지는 방향으로 디지털 검출기(41)를 이동하여 스케일 홀더(50)에 접촉시킨 다음 영점 설정 스위치(41c)를 누르면 디지털 검출기(41)의 액정 디스플레이(41d)에 숫자 '0'이 표시되면서 영점 세팅이 완료된다.

이후 디지털 검출기(41)를 고정조(31)와 가까워지는 방향으로 이동하면 디지털 검출기(41)에 구비된 액정 디스플레이(41d)에 이동거리(M)가 표시된다. 가동조 헤드(42a)의 하단 모서리가 이웃한 침목(21)의 측면에 접촉되면 디지털 검출기(41)가 정지되는데, 이때 액정 디스플레이(41d)에 표시되는 이동거리(M)를 게이지 길이(L)에거 감산하면 침목 간격(G)을 얻을 수 있다.

한편, 가동조 헤드(42a)가 이웃한 침목(21)의 측면에 접촉되었을 때 도 16에 도시된 바와 같이 출력스위치(SW2)를 누르면 마이크로 컨트롤러(100)는 디지털 검출기(41)에서 측정된 이동거리(M)를 인터페이스 회로부(103)를 경유하여 입력받는다.

마이크로 컨트롤러(100)는 비회발성 메모리에 기억된 게이지 길이(L)에서 입력된 이동거리(M)를 감산하여 침목 간격(G)을 자동으로 산출한 다음 간격표시부(101)를 통해 출력한다.

이때 디지털 검출기(41)와 마이크로 컨트롤러(100)의 통신 포트 사이에 설치된 인터페이스 회로부(103)는 예를 들면 디지털 검출기(41)는 3.3볼트 전원으로 구동되고 있고, 마이크로 컨트롤러(100)는 5볼트로 구동되고 있어 양측에 전위차가 있는 경우에도 데이터 통신을 매개하여 소자의 소손을 방지하는 역할을 한다.

게이지 길이(L)에 변화가 있는 경우 설정스위치(SW1)를 눌러서 게이지 길이(L) 입력이 시작되었음을 마이크로 컨트롤러(100)에 지령한 다음 키패드(102)를 통해 게이지 길이(L)를 입력하면 마이크로 컨트롤러(100)의 비휘발성 메모리에 새로 설정된 게이지 길이(L)가 저장된다.

이후 설정스위치(SW1)를 다시 한번 누르면 게이지 길이(L) 입력모드가 종료된다.

20 : 레일 21 : 침목
30 : 게이지바 31 : 고정조
32 : 고정조 클램프 40 : 디지털 스케일
41 : 디지털 검출기 42 : 가동조
43 : 가동조 클램프 50 : 스케일 홀더
60 : 마그넷 홀더 70 : 연장바
71 : 위치결정턱 72 : 스페이스바
73 : 중공샤프트 74 : 노브
75 : 스터드 볼트 80,90 : 회동암
81 : 대경클램프 82 : 볼부시
91 : 소경클램프 92 : 클램프 레버
100 : 마이크로 컨트롤러 103 : 인터페이스 회로부
101 : 간격표시부 102 : 키패드
M : 이동거리 L : 게이지 길이
G : 침목 간격 SW1 : 설정스위치
SW2 : 출력스위치

Claims (4)

1. 삭제
2. 철도 레일(20)을 따라 설치된 침목(21) 사이의 간격을 측정하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 있어서,
   일정한 길이를 갖는 직선형의 게이지바(30);
   상기 게이지바(30)의 일측단에 평행하게 위치되는 디지털 스케일(40);
   상기 디지털 스케일(40)을 따라 움직인 이동거리(M)를 검출하고 출력하는 디지털 검출기(41);
   상기 디지털 스케일(40)의 양단을 상기 게이지바(30)에 연결하는 한 쌍의 스케일 홀더(50);
   상기 게이지바(30)의 타측단에 설치되고, 상기 침목(21)의 측면에 접촉되는 고정조(31);
   상기 디지털 검출기(41)에 설치되고, 상기 고정조(31)가 접촉된 침목(21)과 이웃하는 침목(21)의 측면에 접촉되는 가동조(42);
   를 포함하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 있어서,
   
   자력에 의해 상기 레일(20)의 상면에 흡착되고, 상기 레일(20)의 길이 방향을 따라 서로 일정한 거리를 두고 위치되는 한 쌍의 마그넷 홀더(60);
   상기 마그넷 홀더(60)에 각각 설치되고, 상기 침목(21)을 향해 연장되는 한 쌍의 연장바(70);
   상기 연장바(70)에 형성되고, 상기 레일(20)의 측면에 밀착되는 위치결정턱(71);
   상기 연장바(70)의 사이를 가로지르는 스페이스바(72);
   상기 연장바(70)의 단부를 가로지르고, 상기 게이지바(30)와 평행하게 위치되는 중공샤프트(73);
   상기 연장바(70)를 관통하여 상기 중공샤프트(73)의 단부에 결합하고, 노브(74)를 갖는 스터드 볼트(75);
   상기 중공샤프트(73)의 양단에 설치되고, 상기 침목(21)을 향해 상하방향으로 회전하는 한 쌍의 회동암(80)(90);
   상기 회동암(80)(90)의 단부에 각각 형성되고, 상기 게이지바(30)를 안내하는 대경클램프(81)와 소경클램프(91);
   상기 대경클램프(81)에 설치되고, 상기 게이지바(30)를 안내하는 볼부시(82);
   상기 소경클램프(91)에 설치되고, 상기 게이지바(30)의 외주면을 압박하여 고정하는 클램프 레버(92);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치.
3. 삭제
4. 철도 레일(20)을 따라 설치된 침목(21) 사이의 간격을 측정하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 있어서,
   일정한 길이를 갖는 직선형의 게이지바(30);
   상기 게이지바(30)의 일측단에 평행하게 위치되는 디지털 스케일(40);
   상기 디지털 스케일(40)을 따라 움직인 이동거리(M)를 검출하고 출력하는 디지털 검출기(41);
   상기 디지털 스케일(40)의 양단을 상기 게이지바(30)에 연결하는 한 쌍의 스케일 홀더(50);
   상기 게이지바(30)의 타측단에 설치되고, 상기 침목(21)의 측면에 접촉되는 고정조(31);
   상기 디지털 검출기(41)에 설치되고, 상기 고정조(31)가 접촉된 침목(21)과 이웃하는 침목(21)의 측면에 접촉되는 가동조(42);
   를 포함하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치에 있어서,
   
   상기 디지털 검출기(41)에서 검출된 이동거리(M)를 게이지 길이(L)에서 감산하여 침목 간격(G)을 산출하는 마이크로 컨트롤러(100);
   상기 디지털 검출기(41)의 통신포트와 상기 마이크로 컨트롤러(100)의 통신포트 사이에서 서로 다른 전위차로 데이터 통신을 매개하는 인터페이스 회로부(103);
   상기 마이크로 컨트롤러(100)에서 출력되는 침목 간격(G)을 출력하는 간격표시부(101);
   상기 마이크로 컨트롤러(100)에 상기 게이지 길이(L)를 입력하기 위한 키패드(102);
   상기 키패드(102)에 의한 상기 게이지 길이(L) 입력의 시작과 종료를 상기 마이크로 컨트롤러(100)에 지령하는 설정스위치(SW1);
   상기 침목 간격(G)의 연산 시작을 상기 마이크로 컨트롤러(100)에 지령하는 출력스위치(SW2);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 안전진단을 위한 침목 간격 측정장치.

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