KR102649666B1 - 래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 비상제동장치에 래칫을 결합하여 정지 시 경사면의 아랫방향으로 내려가는 현상없이 견고하게 지지하였다가 출발할 수 있으며, 정지하였다가 출발 시 적은 에너지로 출발이 가능하며, 브레이크가 풀리면서 경사면의 아랫방향으로 밀리는 사고를 예방할 수 있는 래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치에 관한 것이다.
본 발명은 래칫을 구성하여 중간 정류장에 정지한 후 다시 출발할 경우 경사면의 아랫 방향으로 밀리지 않도록 지지한 상태를 유지하고 있으므로 출발 시 적은 에너지로 작동이 이루어질 수 있고, 구동장치에 무리한 힘이 전달되지 않아 장비의 파손 및 마모율을 최소화할 수 있는 것이다.

Description

래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치{An emergency breaking device for mountain monorail using ratchet}
본 발명은 래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로 비상제동장치에 래칫을 결합하여 정지 시 경사면의 아랫방향으로 내려가는 현상없이 견고하게 지지하였다가 출발할 수 있으며, 정지하였다가 출발 시 적은 에너지로 출발이 가능하며, 브레이크가 풀리면서 경사면의 아랫방향으로 밀리는 사고를 예방할 수 있는 래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치에 관한 것이다.
종래의 철도가 일정한 간격으로 된 2개의 레일 위를 바퀴를 가진 차량이 주행하는데 비하여 모노레일은 단궤조 위를 달리는 교통수단이다.
상기 모노레일은 차체의 지지방식에 따라 차체가 레일에 매달려 이동하는 방식인 현수식(懸垂式:Suspension type) 모노레일과 차체가 레일 위에 이동하는 방식인 과좌식(跨座式:Straddled type) 모노레일로 구분된다.
이 같은 모노레일은 건설비가 저렴하고 디자인이 미려하고 승객조망권이 우수하여 승객의 다양한 니즈를 충족할수 있기 때문에 향후 도시의 미래 교통수단으로 각광 받을 것으로 예상된다.
과거 모노레일은 단일레일의 단일노선으로 제작된 것이 대부분으로, 단일레일로 올라갔다가 단일레일의 역방향으로 그대로 내려오는 방식이었다.
그러나 현재의 추세는 노선의 길이가 길어지는 추세로, 원형의 루프로 길이는 길어지면서 길게 회전하는 모노레일이 대부분으로 이루고 있다.
이와 같이 모노레일은 노선의 길이가 길어짐에 따라 중간 정류장을 두어 모노레일의 차량을 운행중 중간 정류장에 한 번 정지하였다가 다시 올라가는 경우가 늘어나고 있다.
모노레일의 차량은 정지 및 감속 등을 하기 위해서 제동장치가 구성되고, 모노레일 차량의 비상상황 발생 시 신속하게 제동할 수 있게 비상제동장치가 구성된다.
상기 비상제동장치의 선행기술로 대한민국 등록특허공보 제10-2225878호, 대한민국 등록특허공보 제10-2528743호와 같이 산악과 같은 급경사 지역에 설치된 산악 모노레일이 과도한 속도로 하강할 시 비상 제동이 일어나도록 구성된다.
그러나 비상제동장치는 중간 정류장에 정지하였을 때 모노레일의 차량이 경사면의 아랫 방향으로 밀려 제동이 이루어지지 않아 안전사고가 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
그리고 모노레일의 차량은 중간 정류장에 정지한 후 제동장치를 풀고 출발 시 모노레일의 차량이 경사면의 아랫 방향으로 밀리기 때문에 많은 에너지가 필요하여 에너지 소비가 급격하게 증가하고, 더불어 구동장치에 무리한 힘이 가해져 손상되거나 파손될 수 있는 문제점이 있고, 이로 인해 유지비용이 증가하는 문제점이 있었다.
KR 10-2225878 B1 2021.03.11. KR 10-2528743 B1 2023.05.10.
이에 본 발명자는 종래 비상제동장치의 문제점을 해결하고자 연구하여 개발한 것으로, 본 발명에서는 오르막 경사의 중간 정류장에 정지하였을 때 경사면의 아랫 방향으로 모노레일의 차량이 밀리는 현상이 없도록 하고, 모노레일의 차량이 정차 후 출발할 시 적은 에너지로 출발이 가능하도록 하며, 제동장치가 풀리는 중에 경사면의 아랫 방향으로 밀리는 현상을 예방할 수 있는 래칫을 이용한 비상제동장치에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.
중앙에 일측으로 피니언이 구성되어 모노레일에 구성된 레크와 맞물려 회전될 수 있게 구동축이 구성되고, 일측에 구동축의 중심에서 자유롭게 회전하다가 비상 제동시 제동부와 마찰이 일어나 제동이 일어나도록 구성된 마찰 드럼을 구성하고, 타측에는 구동축의 회전속도에 따라 마찰 드럼을 구동축과 연동시키도록 작동부로 구성된 비상제동본체;를 포함하여 구성된 산악 모노레일의 비상제동장치에 있어서, 상기 구동축의 단부에 결합된 래칫기어와 이 래칫기어에 걸림되어 지지할 수 있도록 구성된 지지렌치로 구성된 래칫과; 상기 지지렌치는 상부에 헤드가 구성되고, 하부에는 상행 또는 하행에 부합하게 위치하도록 각 운동되게 작동바가 구성되며, 상기 헤드는 상부 중앙에 좌우로 각운동될 수 있게 축부가 구성되고, 내측에 스토퍼가 설치되어 각운동될 수 있도록 작동홈이 형성되며, 상기 스토퍼는 래칫기어에 걸림되어 비상 상황 또는 정지 시 경사면 아랫 방향으로 밀리지 않도록 지지할 수 있게 상부 양측으로 지지돌기가 형성된다.
다른 과제 해결 수단으로 본 발명에서 상기 작동바에는 좌우로 설정된 위치로 각운동되어 비상 상황 또는 출발 시 걸림될 수 있도록 전자동으로 작동되는 모터 및 솔레노이드가 구성된다.
다른 과제 해결 수단으로 본 발명에서 작동홈과 스토퍼에는 래칫기어에 스토퍼가 걸림되어 지지될 시 스토퍼가 움직이거나 이탈되지 않게 구성된 걸림돌기와 이 걸림돌기에 부합하는 걸림홈을 형성한다.
본 발명의 산악 모노레일의 비상제동장치는 아래와 같은 효과를 제공한다.
- 구성이 심플하면서도 견고하게 정지 상태를 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
- 비상제동장치에 래칫을 결합하여 모노레일의 차량이 정지 시 경사면의 아랫 방향으로 밀려 내려가는 현상 없이 견고하게 지지한 상태를 유지할 수 있는 효과를 제공한다.
- 모노레일의 차량이 중간 정류장에 정지한 후 출발 시 래칫에 의해 지지하고 있으므로, 적은 에너지로 출발이 가능하여 에너지 절감효과를 제공한다.
- 래칫이 구성되어 브레이크가 풀리더라도 모노레일의 차량이 경사면의 아랫 방향으로 밀리는 사고를 사전에 차단할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 산악 모노레일의 비상제동장치의 실시예를 보인 도면
도 2는 본 발명에서 제공하는 산악 모노레일의 비상제동장치의 단면도
도 3은 래칫을 작동시킨 상태를 보인 도면
도 4는 래칫의 다른 실시예를 보인 도면
이하에서 본 발명의 실시예 중의 첨부 도면을 결합하여, 본 발명의 실시예 중의 기술방안에 대해 분명하고 완전하게 설명하고자 한다. 물론, 설명하는 실시예는 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 모든 실시예가 아님은 자명하다. 본 발명의 실시예에 따라, 본 분야의 보통 기술자가 창조적인 노동을 하지 않고 획득한 모든 기타 실시예는 전부 본 발명의 보호 범위에 속한다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 산악 모노레일의 비상제동장치의 실시예를 보인 도면을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 산악 모노레일의 비상제동장치의 단면도를 도시한 것이며, 도 3은 래칫을 작동시킨 상태를 보인 도면을 도시한 것이다.
이하에서 본 발명의 구성을 첨부 도면에 의거하여 자세하게 설명한다.
본 발명은 모노레일 차량의 비상상황 발생 시 신속하게 제동할 수 있는 용도로 사용되는 것으로, 크게 비상제동본체(200)와 래칫(300)로 구성된다.
상기 비상제동본체(200)는 중앙에 일측으로 피니언(410)이 구성되어 모노레일에 구성된 레크(10)와 맞물려 회전될 수 있도록 구동축(400)이 구성되고, 일측에는 구동축(400)의 중심에서 자유롭게 회전가능하도록 마찰 드럼(210)이 구성되며, 타측에는 구동축의 회전속도에 따라 마찰 드럼(210)을 구동축(400)과 연동시키도록 구성된 작동부(220)로 구성된다.
상기 마찰 드럼(210)은 중앙에 구동축(400)이 회전되도록 베어링(211)이 구성되고, 외부에 제동부(230)가 구성되어 비상 상황으로 인하여 경사구간을 내려갈 때나 급격하게 하강할 경우에 상기 구동축(400)의 회전속도가 설정된 속도보다 빠르게 회전될 시 상기 구동축(400)과 마찰 드럼(210)을 연동시키도록 하여 상기 제동부(230)와 마찰 드럼(210) 사이에 작용하는 마찰에 의해 비상제동이 일어나도록 구성한다.
상기 작동부(220)는 양측에 타원 형상의 걸림공(221)이 형성되고, 내부에 구동축(400)과 연결되어 설치된 속도보다 빠르게 회전하게 될 시 걸림공(221)에 걸림되어 구동축(400)과 마찰 드럼(210)을 연동시키도록 작동 뭉치(222)가 구성된다.
상기 작동 뭉치(222)의 구성과 작용은 대한민국 등록특허공보 제10-2528743호에 자세하게 설명하고 있으므로, 본 발명에서 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
상기 제동부(230)는 한 쌍의 제동암(231)으로 구성되며, 이 제동암(231)의 내측에 비상 상황이 발생될 시 마찰 드럼(210)의 외주면과 접하여 제동이 되도록 제동패드(232)가 구성되고, 제동암(231)의 단부에는 제동패드(232)가 마찰 드럼(210)의 외주면을 가압하는 힘을 조절할 수 있도록 제동력 조절부(233)가 구성된 산악 모노레일의 비상제동장치에 있어서,
상기 구동축(400)의 단부에는 비상 제동 시 또는 중간 정류장에 정지하였을 때 경사면의 아랫 방향으로 이동되지 않도록 지지할 수 있게 래칫(300)이 구성된다.
상기 래칫(300)은 구동축(400)과 결합된 래칫기어(310)와, 비상 상황 또는 정지 시 래칫기어(310)와 구동축(400)이 회전되지 않고 견고하게 걸림되어 지지될 수 있게 지지렌치(320)가 구성된다.
상기 지지렌치(320)는 상부에 헤드(321)가 구성되고, 하부에는 상행 또는 하행에 부합하게 위치하도록 각 운동되게 작동바(323)가 구성된다.
상기 헤드(321)는 상부 중앙에 좌우로 각운동될 수 있게 축부(322)가 구성되고, 내측에 스토퍼(330)가 설치되어 각운동될 수 있도록 작동홈(324)이 형성된다.
상기 스토퍼(330)는 상기 축부(322)의 중심에서 각운동될 수 있게 설치되고, 상부 양측으로 래칫기어(310)에 걸림될 수 있도록 지지돌기(331)가 형성되면, 본 발명은 완성된다.
도 4는 래칫의 다른 실시예를 보인 도면으로,
상기 래칫(300)은 구동축(400)의 단부에 결합된 래칫기어(310)와 이 래칫기어(310)에 걸림되는 지지렌치(320)로 구성된다.
상기 지지렌치(320)는 상부에 헤드(321)가 구성되고, 하부에는 상행 또는 하행에 부합하게 위치하도록 각 운동되게 작동바(323)가 구성된다.
상기 작동바(323)에는 좌우로 설정된 위치로 각운동되어 래칫기어(310)에 걸림될 수 있도록 전자동으로 작동되는 모터 또는 솔레노이드(600)가 구성된다.
상기 작동홈(324)과 스토퍼(330)에는 래칫기어(310)에 스토퍼(330)가 걸림되어 지지될 시 스토퍼(330)가 움직이거나 이탈되지 않게 구성된 걸림돌기(326)와 이 걸림돌기(326)에 부합하는 걸림홈(325)을 형성하면, 본 발명의 다른 실시예는 완성된다.
이와 같이 구성된 산악 모노레일의 비상제동장치(100)는 모노레일 차량에 비상 상황 발생 시 신속하게 제동할 수 있는 용도로 사용되는 것으로, 구동축(400)의 단부에 래칫(300)을 구성하여 상행 또는 하행에 부합하게 위치하도록 지지렌치(320)를 작동시키고, 상기 지지렌치(320)의 스토퍼(330)가 래칫기어(310)에 걸림되어 비상 상황 또는 중간 정류장에 정지하였을 때 경사면의 아랫 방향으로 밀리거나 이동되는 현상없이 견고하게 지지할 수 있다.
그리고 본 발명은 래칫(300)을 구성하여 중간 정류장에 정지한 후 다시 출발할 경우 경사면의 아랫 방향으로 밀리지 않도록 지지한 상태를 유지하고 있으므로 출발 시 적은 에너지로 작동이 이루어질 수 있고, 구동장치에 무리한 힘이 전달되지 않아 장비의 파손 및 마모율을 최소화할 수 있는 것이다.
이상은 단지 본 발명의 약간의 개선점으로 형성된 바람직한 실시예일 뿐으로, 결코 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니며, 본 발명의 개선점에 대하여 실시한 동등한 변화 또는 등가의 변화, 또는 본 명세서에 도시되지 않은 조합은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 포함되어야 할 것이다.
100: 산악 모노레일의 비상제동장치
200: 비상제동본체
210: 마찰 드럼 211: 베어링
220: 작동부 221: 걸림공
222: 작동 뭉치
230: 제동부 231: 제동암
232: 제동패드 233: 제동력 조절부
300: 래칫 310: 래칫기어
320: 지지렌치 321: 헤드
322: 축부 323: 작동바
324: 작동홈 325: 걸림홈
326: 걸림돌기 330: 스토퍼
400: 구동축 410: 피니언

Claims (3)

  1. 중앙에 일측으로 피니언(410)이 구성되어 모노레일에 구성된 레크(500)와 맞물려 회전될 수 있게 구동축(400)이 구성되고, 일측에 구동축(400)의 중심에서 자유롭게 회전하다가 비상 제동시 제동부(230)와 마찰이 일어나 제동이 일어나도록 구성된 마찰 드럼(210)을 구성하고, 타측에는 구동축(400)의 회전속도에 따라 마찰 드럼(210)을 구동축(400)과 연동시키도록 작동부(220)로 구성된 비상제동본체(200);를 포함하여 구성된 산악 모노레일의 비상제동장치에 있어서,
    상기 구동축(400)의 단부에 결합된 래칫기어(310)와 이 래칫기어(310)에 걸림되어 지지할 수 있도록 구성된 지지렌치(320)로 구성된 래칫(300)과;
    상기 지지렌치(320)는 상부에 헤드(321)가 구성되고, 하부에는 상행 또는 하행에 부합하게 위치하도록 각 운동되게 작동바(323)가 구성되며,
    상기 헤드(321)는 상부 중앙에 좌우로 각운동될 수 있게 축부(322)가 구성되고, 내측에 스토퍼(330)가 설치되어 각운동될 수 있도록 작동홈(324)이 형성되며,
    상기 스토퍼(330)는 래칫기어(310)에 걸림되어 비상 상황 또는 정지 시 경사면 아랫 방향으로 밀리지 않도록 지지할 수 있게 상부 양측으로 지지돌기(331)가 형성되고,
    상기 작동홈(324)과 스토퍼(330)에는 래칫기어(310)에 스토퍼(330)가 걸림되어 지지될 시 스토퍼(330)가 움직이거나 이탈되지 않게 구성된 걸림돌기(326)와 이 걸림돌기(326)에 부합하는 걸림홈(325)을 형성한 것을 특징으로 하는 래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동바(323)에는 좌우로 설정된 위치로 각운동되어 비상 상황 또는 출발 시 걸림될 수 있도록 전자동으로 작동되는 모터 및 솔레노이드(600)가 구성된 것을 특징으로 하는 래칫을 이용한 산악 모노레일의 비상제동장치.
  3. 삭제
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