KR20030014672A - 철도 레일용 고정 장치 - Google Patents

Abstract

레일(10)을 지지하고 레일 하부 구조(18) 상에 고정되며 레일 베이스(12)를 통해 상기 레일을 사이에 수용하는 리브(22)를 가지는 리브붙이 판(ribbed plate)(14)을 포함하는 철도 레일용 고정 장치는 리브붙이 판(14)이 드로잉 가공된 판재인 것을 특징으로 한다.

Description

철도 레일용 고정 장치 {FIXING DEVICE FOR RAILWAY RAILS}

이러한 유형의 종래 고정 장치에서는, 리브붙이 판이 나무 또는 콘크리트로 만들어진 레일 타이(rail tie) 상에 예를 들어 볼트에 의해 고정된다. 레일 베이스의 양쪽에 있는 리브붙이 판으로부터 돌출하는 리브는 레일의 측 방향 위치를 한정한다. 예를 들어 리브붙이 판에 볼트로 저널식 고정되는(journalled) 편심기(eccentric)에 의해 형성되는 조절 장치는 레일의 측 방향 조절을 가능하게 한다. 레일 베이스는 강력한 클램핑 스프링에 의해 양 측부 위에 탑재되고 클램핑 스프링은 리브붙이 판에 대하여 레일 베이스를 클램프한다. 클램핑 스프링 자체는, 예를 들어 리브붙이 판에 고정되고 클램핑 스프링의 루프 부분을 통과하여 연장하는 해머 헤드 볼트에 의해 리브붙이 판 상에 고정되며, 클램핑 스프링은 해머 헤드 볼트에 나사 결합되는 너트에 의해 바이어스 될 수 있다. 그러고 나서, 리브붙이 판은 또한 클램핑 스프링을 위한 시트를 형성한다. 흔히, 잡음 및 진동을 흡수하는 중간 층이 리브붙이 판 아래에 제공되며, 잡음 및 진동 흡수재가 리브붙이판과 레일 베이스 사이에 삽입될 수도 있다.

종래에는, 리브붙이 판이 예를 들어 주강과 같은 육중한 강재로 형성되었다. 그러나 리브붙이 판이 여러 기능을 만족시키기 위해서는 비교적 복잡한 형상을 가져야 하기 때문에 제조 비용이 비교적 고가이다.

본 발명의 목적은 레일 하부 구조 상에 철도 레일을 안전하고 간단하게 고정할 수 있도록 하는 저가의 고정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 철도 레일용 고정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레일을 지지하는 리브붙이 판(ribbed plate)이 레일 하부 구조 상에 고정되고 리브 사이에 레일이 레일 베이스와 결합하는 철도 레일용 고정 장치에 관한 것이다.

도 1은 철도 레일용 고정 장치의 개략도이다.

도 2는 고정 장치 및 연관된 레일의 단면도이다.

도 3은 리브붙이 판 및 리브붙이 판에 고정된 해머 헤드 볼트의 상세도이다.

도 4 및 도 5는 다른 실시예에 따른 리브붙이 판의 부분단면도이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 리브붙이 판이 판재로 드로잉 가공된 형태에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 리브붙이 판의 다양한 기능성 부품, 특히 레일 베이스의 위치 결정용 리브 및 클램핑 스프링용 시트, 클램핑 스프링을 바이어스 하기 위한 해머 헤드 볼트 또는 다른 수단 및, 볼트의 구멍 또는 저널 고정 또는 조절 장치의 수용 구조는 단일체의 판재로 드로잉 가공함으로써 효과적으로 형성된다. 그러므로 리브붙이 판을 위한 비용 및 재료 소모가 상당히 저감되고, 리브붙이 판의 필요한 기능성 부품은 드로잉 가공에 의해 원하는 형상으로 정밀하게 형성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 청구범위 종속항에 기재되어 있다.

바람직하게, 리브붙이 판은 아래쪽으로 개구된 셸의 형상이고, 이 셸의 공동은 합성수지와 같은 진동 흡수재로 충전된다.

특히 바람직한 실시예에서, 셸의 공동은 사출 성형에 의해 합성 수지로 충전되어, 리브붙이 판 및 공동을 충전하는 소재가 복합재를 형성하도록 한다. 충전재는 진동 흡수 특성을 가질 뿐만 아니라 드로잉 가공된 리브붙이 판의 강성을 바람직하게 증가시킨다.

진동을 흡수하는 중간 층이 리브붙이 판 아래에 제공되는 경우, 이 층 역시 리브붙이 판으로 성형될 수 있고, 특히 유용한 실시예에서는 리브붙이 판을 충전하는 소재와 일체로 형성될 수 있다. 마찬가지로, 리브 사이의 공간에서, 리브붙이 판의 상측에 있는 진동 흡수 층은 동일한 공정으로 성형될 수 있다.

리브는 기다란 형태를 갖는 것이 바람직하고, 본질적으로 절두체 피라미드 모양의 돌기이며, 동시에 클램핑 스프링을 위한 해머 헤드 볼트 또는 다른 고정 수단용 고정대로서 형성된다. 선택적으로, 해머 헤드 볼트 등을 위한 고정대는 드로잉 가공된 리브붙이 판에서 리브와 별개로 형성될 수도 있다. 해머 헤드 볼트, 일반 볼트, 또는 다른 고정 수단을 위한 구멍은 리브붙이 판에 대응하는 펀칭된 리세스로 형성될 수 있고, 적절한 드로잉 가공 및 펀칭 도구에 의해 드로잉 공정으로 동시에 형성될 수 있다.

레일의 측 방향 조절을 위해 편심기로 의해 형성되는 조절 장치가 제공되는 경우, 편심기용 베어링은 리브붙이 판과 일체로 형성되는 드로잉 가공된 슬리브로 형성된다.

일반적으로, 리브붙이 판의 상측에 있는 리브와 레일 베이스의 지지부 사이에 형성되는 지지면은 정확하게 수평이 아니고 약간 경사져 있다. 본 발명에 따른 장치에서는 드로잉 공정에서 리브붙이 판을 적절하게 대략 쐐기 형상으로 함으로써 이루어질 수 있다. DE-U-201 02 160에서, 출원인은 레일의 높이도 조절할 수 있도록 하는 레일 하부 구조 상의 레일 조절용 장치를 제안하였으며, 본 명세서에 기재된 리브붙이 판은 선택적으로 이러한 조절 장치의 일부분이 될 수도 있다.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 실시예를 통해 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 리브붙이 판(14) 위에 레일 베이스(12)로 지지되는 레일(10)의 단면을 나타낸다. 리브붙이 판(14)은, 예시에서는 연속적인 콘크리트 레일 베드인, 납작하게 형성된 레일 하부 구조(18) 상에 도 1에는 헤드만 보이는 볼트(16)에 의해 고정된다. 리브붙이 판(14)과 레일 하부 구조(18) 사이에는 잡음 및 진동 흡수재로 만들어진 중간 층(20)이 놓인다.

리브붙이 판(14)은 금속 판재를 딥-드로잉 가공한 부재에 의해 성형되어 아래쪽으로 개구된 셸 형태이고, 상부에 약간 둥근 모서리를 가진 절두체 피라미드 형상의 2개의 돌출 리브(22)를 구비하며, 2개의 돌출 리브(22) 사이에서 레일 베이스(12)가 수용됨으로써 레일(10)의 측 방향 위치가 한정된다. 공지된 구조의 클램핑 스프링(26)을 통과한 해머 헤드 볼트(24)는 각 리브(22)에 고정된다. 레일(10)의 횡 방향 위치는 해머 헤드 볼트(24)의 위치보다 더 바깥쪽이고, 클램핑스프링(26)은 리브붙이 판(14)에 의해 형성된 플랫폼(28) 상에 지지되고, 클램핑 스프링(26)은 해머 헤드 볼트(24) 상에 나사 결합된 너트(30)에 의해 레일 베이스(12)를 단단히 누르게 된다.

편심기(32)를 통과하는 각 볼트(16)는 리브붙이 판(14)에 의해 형성된 베어링에 회전가능하게 지지된다. 편심기(32)는 리브붙이 판(14)의 조절 및 이로 인한 볼트(16) 및 레일 하부 구조(18)와 관련된 레일(10)을 횡 방향으로 조절 가능하게 하는 조절 장치를 형성한다.

도 2의 단면도에서는 딥-드로잉 가공된 리브붙이 판(14)의 정확한 형상을 더욱 명확하게 볼 수 있다. 리브붙이 판(14)은 둘레 림(peripheral rim)(34)을 가져서, 이 림(34)에 의해 중간 층(20) 위에 지지된다. 그러므로 리브붙이 판(14)은 아래쪽으로 개구되고, 딥-드로잉 공정에서 리브(22)가 위쪽으로 프레스된 셸의 형상을 갖는다. 도 2의 단면 평면 높이에서, 각 리브(22)는 도 3에 도시한 바와 같이 그 상측 및 외측에 드로잉 공정에서 펀칭된 구멍(36)을 가져서 해머 헤드 볼트(24)의 헤드(38)가 걸리도록 한다. 해머 헤드 볼트의 헤드(38)는 도 3에 도시한 바와 같이 부분 원의 단면 형상을 가지며, 리브(22)의 상부 벽은 헤드의 단면과 상보적인 형상이어서 해머 헤드 볼트(24)가 용이하게 중심을 잡도록 하는 형상으로 딥-드로잉 가공되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 편심기(32)용 베어링 부시(40)는 리브붙이 판(14)을 아래쪽으로 드로잉 가공하고 바닥을 펀칭한 원통형 슬리브로 형성된다.

베어링 부시(40)는 또한 중간 층(20) 위에 지지되는 림을 갖는다.

셸 형상의 리브붙이 판(14) 내부에는 합성 수지와 같은 탄성 합성 소재의 라이닝(42)이 충전되는 것이 바람직하다. 라이닝(42)은 사출 성형 공정에서 셸 형상의 리브붙이 판(14)에 합성 수지를 일체로 성형하는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 잡음 및 진동을 흡수하는 합성 수지의 삽입 층(44)이 2개의 리브(22) 사이에 있는 부분에서 리브붙이 판(14)의 상측에 성형될 수 있다.

중간 층(20)은 균일한 두께를 가지면서 수평 자세로 리브붙이 판(14)의 아래쪽 림을 지지하고, 삽입 층(44)에 의해 덮이는 리브붙이 판(14)의 상측은 도 2의 우측으로 약간 경사져서, 레일(10)이 종래와 같이 약간 경사진 자세로 리브붙이 판(14) 위에 지지되도록 한다.

라이닝(42)에 의해, 리브붙이 판(14)은 레일(10) 및 그 위에서 이동하는 철도 차량의 무게를 안정적으로 지지할 수 있는 강성을 갖는다. 라이닝(42)은 해머 헤드 볼트(24)의 헤드(38)가 수용되는 리브(22) 부분의 리세스를 제외하고 셸 형상의 리브붙이 판(14) 내부에 완전히 채워진다. 각 볼트(16)는 연관된 편심기(32)에 무사나(non-threaded) 샤프트에 의해 회전되게 지지되고, 이 샤프트 아래에는 레일 하부 구조(18)에 미리 고정된 대응 다월(dowel)(48) 내부에 나사 고정되는 나사부를 갖는다.

중간 층(20)은 볼트(16)가 통과하도록 아래쪽으로 크림프된(crimped) 구멍(52)을 갖는 박판(50) 상에 슬라이드되게 지지된다. 박판(50)은 구멍(52)의 아래쪽으로 크림프된 에지에 의해 다월(48)의 중심 축 상에 중심이 맞추어진다.

레일(10)은 예를 들어 다음과 같이 설치될 수 있다.

우선, 본 실시예에서 레일 하부 구조(18)를 형성하는 레일 베드가 콘크리트 타설된다. 다월(48)은 매우 굵은 수나사를 가지며 레일 베드의 아직 양생되지 않은 콘크리트 내로 나사 삽입되어, 콘크리트가 양생된 후에 레일 베드 내에 단단하게 고정되도록 하며, 이러한 내용은 본 출원인이 출원한 독일특허 DE 100 54 041에 기재되어 있다. 그러고 나서, 박판(50), 중간 층(20), 및 리브붙이 판(14)이 레일 베드 상에 놓이고 볼트(16)에 의해 임시로 고정된다. 그러고 나서 레일(10)이 놓인다.

해머 헤드 볼트(24)는 리브의 각 외측으로부터 리브(22)의 구멍(36) 내부에 끼워지고, 클램핑 스프링(26)은 너트(30)에 의해 레일 베이스(12) 쪽으로 편향된다. 그러고 나서, 레일(10)을 측정하고 필요한 경우에 편심기(32)에 의해 측 방향 위치가 조절된다. 그리고, 볼트(16)가 단단히 조여져서 레일(10)을 레일 하부 구조(18) 상에 최종적으로 고정한다.

전술한 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어 중간 층(20)은 라이닝(42)과 일체로 형성될 수도 있고 리브붙이 판(14)에 성형될 수도 있다.

해머 헤드 볼트(24)용 고정 부위가 도시한 것처럼 리브(22)에 통합되기도 하지만, 이 고정 부위는 리브붙이 판 상에 별도로 성형될 수도 있다. 리브붙이 판은 딥-드로잉에 의해 제조되기 때문에 많은 작업을 하지 않고도 이루어질 수 있다.

해머 헤드 볼트(24) 대신에 클램핑 스프링(26)을 조이기 위한 다른 조임 수단이 제공될 수 있으며, 예를 들면 리브붙이 판(14)의 드로잉 가공된 부싱 내에 삽입 또는 나사 고정되는 볼트가 될 수 있다. 후자의 경우, 부싱 내부의 나사를 절단하는 것만이 필요하다.

다른 실시예에서, 해머 헤드 볼트(24)는, 리브붙이 판(14)의 내부에 라이닝(42)이 성형되기 전에 리브붙이 판(14)의 대응되는 개구부 아래로부터 관통 삽입되는 일반 헤드 또는 해머 헤드 볼트로 대치될 수 있다. 이로 인해 볼트의 헤드는 라이닝(42) 내에 묻히거나, 구멍이 라이닝(42)에 남아서 볼트가 다음 단계에서 아래로부터 삽입될 수 있다.

도 4 및 도 5는 리브붙이 판(14)의 실시예를 나타내며, 레일(10)이 놓이기 전에 리브붙이 판에 클램핑 스프링(26)을 임시로 고정할 수 있어서, 리브붙이 판은 클램핑 스프링이 미리 장착된 상태로 제공될 수 있다.

이러한 이유로, 도 4에 나타낸 실시예에서는 클램핑 스프링(26)이 지지되는 플랫폼(28) 지역에 홀딩 스프링(54)이 제공되고, 홀딩 스프링(54)은 리브붙이 판(14)으로부터 프레스되어 클램핑 스프링의 아래쪽 레그 위를 눌러 쥐어서, 클램핑 스프링이 그 위치에 클램핑되도록 한다. 클램핑 스프링(26)은 제공되었을 당시에는, 도 4에 실선으로 도시한 바와 같이 뒤쪽으로 젖혀져 있어서, 레일(10)을 올려놓을 때 방해하지 않도록 한다. 레일을 고정하기 위해서, 클램핑 스프링을 레일 베이스(12) 상으로 젖히고, 너트(30)로 조이는 것으로 충분하다.

도 5에 도시한 실시예에서, 홀딩 스프링(54)은 라이닝(42)과 일체로 성형되고 플랫폼(28)의 구멍을 통해 위쪽으로 돌출한 탄성 텅(tongue)(56)으로 대치되었다.

다른 실시예에서, 리브붙이 판(14)의 상측에 삽입 층(44)을 구비하여 하나의공정에서 탄성 텅(56) 또는 유사한 고정 수단으로 성형되는 플라스틱 부재로 성형할 수도 있다.

Claims (13)

1. 레일(10)을 지지하고 레일 하부 구조(18) 상에 고정되며 레일 베이스(12)를 통해 상기 레일을 사이에 수용하는 리브(22)를 가지는 리브붙이 판(ribbed plate)(14)을 포함하고,

   상기 리브붙이 판(14)은 드로잉 가공된 판재인

   철도 레일용 고정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 리브붙이 판(14)은 딥-드로잉 가공되어(deep-drawn) 아래쪽으로 개구된 셸 형상인 철도 레일용 고정 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 셸 형상의 리브붙이 판(14)은 합성 수지 또는 다른 진동 흡수재의 라이닝(42)으로 충전되는 철도 레일용 고정 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 라이닝(42)이 리브붙이 판(14)에 성형되는 철도 레일용 고정 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 리브붙이 판(14)은 상기 라이닝(42)과 일체로 형성되는 진동 흡수 중간 층(20) 위에 지지되는 철도 레일용 고정 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 리브(22) 사이의 상기 리브붙이 판(14) 상에서 상기 리브붙이 판(14)에 진동을 흡수하는 삽입 층(44)이 성형되는 철도 레일용 고정 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 리브(22)는 상기 리브붙이 판(14)이 상측으로 프레스되어 절두체 피라미드 형상의 돌기로 형성되는 철도 레일용 고정 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 레일 베이스(12)를 상기 리브붙이 판(14) 상에 클램핑하기 위한 클램핑 수단(24, 26, 30)용 고정 부위(36)가 상기 리브붙이 판(14)을 형성하는 판재를 드로잉 및/또는 펀칭 가공하여 성형되는 철도 레일용 고정 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 고정 부위(36)가 리브(22)에 성형되는 철도 레일용 고정 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 리브붙이 판(14)의 측 방향 조절을 위해 편심기(32)를 수용하는 베어링 부시(40)가 상기 리브붙이 판을 형성하는 판재를 드로잉 가공하여 성형되는 철도 레일용 고정 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 리브붙이 판(14)은 클램핑 스프링(26)용 클램핑 수단(54, 56)을 갖고, 상기 클램핑 스프링은 상기 레일 베이스(12) 위를 조이는 위치로 젖혀지도록 상기 클램핑 수단에 의해 지지되는 철도 레일용 고정 장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 클램핑 수단은 상기 리브붙이 판(14)의 판재를 프레스한 스프링(54)을 지지하여 형성되는 철도 레일용 고정 장치.
13. 제3항 또는 제11항에 있어서,

    상기 클램핑 수단은 상기 라이닝(42)과 일체로 형성되고 상기 리브붙이 판(14)의 개구부를 상측으로 통과하여 돌출하는 탄성 텅(tongue)(56)으로 형성되는 철도 레일용 고정 장치.