KR20050118270A

KR20050118270A - 철로 및 궤도 스위치를 위한 스위치 장치

Info

Publication number: KR20050118270A
Application number: KR1020057015241A
Authority: KR
Inventors: 실바노 카발리
Original assignee: 알스톰 페로비아리아 에스.피.에이.
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2004-02-02
Publication date: 2005-12-16
Also published as: MXPA05008726A; PL226955B1; NO331620B1; CA2515673C; BRPI0406597B1; WO2004074066A8; PL379129A1; AU2004213172B8; NO20054288D0; US20060071128A1; DK1594732T3; DE602004012392T2; RU2005126408A; WO2004074066A1; ES2303052T3; US7484695B2; KR101033099B1; AU2004213172A1; RU2333122C2; NO20054288L

Abstract

본 발명은 타이(tie)와 동일한 크기의 작동유닛(operating unit)을 위한 덮개(enclosure, 15)를 가지고 타이와 유사하게 사용되어지도록 채택된, 철도(railway) 및 궤도(tramway) 스위치 또는 이와 유사한 것을 위한 스위치 장치에 있어서, 상기 장치는 모듈식 구성(modular construction)을 가지는 것을 특징으로 한다.

Description

철로 및 궤도 스위치를 위한 스위치 장치{SWITCH MACHINE FOR RAILWAY AND TRAMWAY SWITCHES OR THE LIKE}

본 발명은 타이(tie)와 동일한 크기의 작동유닛(operating unit)을 위한 덮개(enclosure)를 가지며 타이와 유사하게 사용되어지도록 채택되어진, 철로(railway) 및 궤도(tramway) 스위치 또는 이와 유사한 것을 위한 스위치 장치(switch machine)에 관한 것이다.

이러한 스위치장치(switch machine)는 공지된 것이며 상당한 장점을 가지고 있다.

특히 높은 속도의 선로(railway line)에 있어서, 곡률(curvature)의 넓은 반경이 기차의 높은 속도를 견디도록 제공하기 위하여 스위치(switch)는 상대적으로 긴 스위치 지점(switch point)을 가진다. 스위치 장치(switch machine)가 스위치 지점의 말단(heel)에서 제공되어지고 부가적인 스위치 장치는 스위치 지점의 프로그(frog)에서 제공되어지는 것이 가능한 종래의 스위치와는 달리, 상기에서 기술되어진 높은 속도의 스위치는 기차가 그 위를 지나갈 때 스위치 지점이 적절한 곡률 조건을 유지하도록 모든 스위치 지점(switch point)을 따라서 배열되어진 다중 스위치(multiple switch)를 가진다.

대체로, 모든 스위치 장치는 두개의 스위치 위치들 사이에서 스위치 지점을 변위시키는 기능을 가지는데, 상기 스위치 지점들 중 하나는 대응되는 레일에 대해서 트로운(thrown)되어지고, 다른 하나는 이로부터 벗어나게 움직여진다. 스위치 장치 내의 스위치 지점 캐리어 유닛(switch point carrier unit)은 래치(latch)를 또한 가지는데, 상기 래치는 이들이 트로운 위치(thrown position)로 다가갈 때 지점(point)들을 트로운 위치(thrown position) 속으로 자동적으로 잠그고, 지점 해제위치로 움직여질 뿐만 아니라, 캐리어 유닛(carrier unit)은 대응되는 레일로부터 트로운 스위치 지점(thrown switch point)을 움직이도록 작동되어진다. 래치(latch)는 소위 추적가능한(trailable) 또는 비-추적가능한(non-trailabe) 타입이 될 수도 있는데, 즉 연결(connection)은 스위치를 통하여 지나가고 따라서 위치 잠금 래치(position locking latch)로부터 상기 지점들을 해제시키게 될 때 열차(train)가 지점들을 변위시키도록 하는 지점 캐리어 유닛(point carrier unit) 사이에서 제공되어지도록 할 수 있다. 상기 연결(connection)은, 예를 들어 열차가 차량의 방향과 반대되는 방향으로 스위치되지 않은 턴아웃(unswitched turnout)을 통하여 지나갈 때, 열차 바퀴(train wheel)가 스위치 지점(switch point) 상에서 특정한 추력(thrust)을 발휘하여야만 하도록 조절되어진다.

비-추적가능한 타입(non-trailable type)에 있어서, 스위치 지점은 트로운 위치(thrown position) 내에서 고정적으로 유지되어져서, 어떠한 열차의 통행이라도 캐리어 유닛(carrier unit)을 손상 또는 미리 결정된 파괴력(breaking force)을 필요로 하는 특별한 약화부위(weakened portion)를 가지도록 한다.

명백하게, 스위치 장치의 추적성(trailability)은 더 높은 제작비용을 필요로 하며, 나아가 아주 긴 스위치 지점을 가지는 스위치에서는, 추적성(trailability)은 스위치 지점들의 말단(heel)에서 스위치 장치를 위하여만 단지 필요로 되어지나, 중간 부위(intermediate portion)와 프로그(frog)에서는, 특별한 열차의 통행 상황이 주어진다면, 상기에서 기술되어진 바와 같이, 열차 바퀴(train wheel)는 스위치 지점들 상에서 어떠한 추력(thrust force)을 발휘하지는 않는다.

다양한 스위치 장치 내의 스위치 지점 캐리어 유닛(switch point carrier unit)의 다른 구성부분은 모든 스위치 장치를 위하여 공통되고 실질적으로 동일하게 된다.

높은 속도의 적용에서 각각의 스위치가 그 길이를 따라서 다수의 스위치 장치를 가지는 것을 필요로 하는 것을 고려한다면, 스위치 장치의 제작비용과 시간을 최소화하는 것이 필요하다.

도 1은 말단(heel)을 위한 스위치 장치(switch machine)와 중간부위(intermediate portion)를 위한 스위치 장치와 그리고 프로그(frog)를 위한 스위치 장치를 구성하는, 높은 속도 스위치(high speed switch)를 가지는 철로의 세그먼트(railway line segment)를 도시한 개략적인 모습

도 2는 작동 특성과 관련하여 공통 모듈(common module)을 도시하는, 스위치 장치의 다른 형태의 모듈식 구조를 도시하는 개략적인 모습

도 3은 본 발명에 따른 오픈 스위치 장치(open switch machine)의 사시도를 도시한 모습

도 4는 스위치 장치를 형성하는 작동유닛(operating unit)의 윤곽이 점선으로 표현된, 말단(heel)을 위한 스위치 장치의 단면을 도시한 모습

도 5는 모듈(module, 2)의 영역, 즉 두개의 지점(point)들 중 하나의 커플링 및 지점 잠금 유닛의, 도 4의 확대된 모습

도 6A, 6B 및 도 6C 및 6D는, 주 스위치 장치 내의 스위치의 두개의 지점과 관련되고 도 4와 도 5에서 도시되어진 스위치 장치의 두개의 유닛의 두개의 다른 수평 평면(horizontal plane)을 따라서 취해진 두개의 부분적인 단면의 평면도와 관련되어진 스위치 지점 잠금수단의 각각의 모습

도 7A 및 7B는 도 6A 및 6B의 확대된 모습

도 8은 지점(point)들의 중간 부위를 위한 스위치 장치의, 도 4와 유사한 모습

도 9는 도 8에서 도시되어진 스위치 장치의 상세도, 즉 커플링 및 지점 잠금 모듈(coupling and point locking module)을 도시한 모습

도 10은 커플링 및 지점 잠금 모듈의 부분적인 단면의 평면모습

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,2 : 스위치 지점(switch point) 3 : 프로그(frog)

4,5 : 레일(rail) 15 : 덮개(enclosure)

따라서 본 발명은 상기에서 기술되어진 바와 같은 비싸지 않은 배열(arrangement)에 의해서 신속하고 더 효과적인 제작(fabrication)을 제공하고 제작과 저장비용 모두를 제한하는 스위치 장치(switch machine)를 제공하는 목적을 가진다.

본 발명은 상기에서 기술되어진 바와 같은 모듈식 구성(modular construction)을 가지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)를 제공함에 의해서 상기 목적들을 달성한다.

상기 모듈식 구성(modular construction)에서, 하나의 모듈(module)은 덮개(enclosure)이며, 그 케이스 부분(case part)과 커버 부분(cover part)들은 동일하거나 또는 동일한 섹션(section)으로부터 절단되어지고, 그리고 추가적으로 제공되어진 동일한 모터(motor)와 트랜스미션 수단(transmission means)와 그리고 구개의 다른 지점을 잠그고(locking), 신호하고(signaling) 그리고 지점을 결합(coupling)하는 모듈들을 가지는데, 여기서 하나는 스위치 지점의 말단(heel)에, 그리고 다른 하나는 프로그(frog)와 중간부위에 대한 것이다.

특히, 비록 분리된 스위치 지점을 잠그는 수단(locking means)은 임계지점(critical point) 추적부위, 즉 말단(heel)에서 각각의 지점을 위하여 제공되어지는데, 각각의 스위치 지점(switch point)은 그 자체의 지점 잠금 장치를 가지지만, 양족의 스위치 지점을 위한 공통의 스위치 지점 잠금수단이 스위치 장치(switch machine) 내에서 프로그(frog)와 중간부위 제공되어진다.

모터 모듈(motor module)과 트랜스미션 모듈 사이의 조인트(joint) 그리고 지점 잠금 및 결합 수단(point locking and coupling means) 및 트랜스미션 모듈 사이의 조인트들은 다른 모듈의 각각의 타입에 대해서 동일하여서, 모터 모듈이 스위치 지점의 말단(heel)을 위한 스위치 장치의 트랜스미션 모듈에 그리고 스위치 지점의 프로그(frog)와 중간부위를 위한 지점 결합 및 잠금 모듈에 동적으로 연결되어질 수 있도록 한다.

또한, C-섹션 케이스는 개별적인 모듈을 대응되는 연결부 상으로 맞추기 위한 모듈의 수단과 부합되는 개별적인 모듈을 위한 미리 결정된 연결부(predetermined connection)를 가진다. 이러한 것은 커버에도 적용될 수도 있다.

모듈성(modularity)은 스위치 장치의 기계적 유닛(mechanical unit)과 상호 작용하고 그리고 대부분의 모듈 사이의 실절적인 유사성(analogy)의 덕분에 모든 스위치 장치 타입에 대하여 실질적으로 동일한, 진단기(diagnostics) 또는 제어기(controller) 유닛에도 연장되어질 수도 있다. 여기서 진단기 또는 제어기 유닛은 모든 스위치 장치 타입에 적응되어지도록 제공되어질 수도 있고, 스위치 지점의 프로그(frog) 및 중간부위를 위한 스위치 장치에서는 요구되어지는 것보다 더 많은 진단기 수단을 가지도록 제공되어질 수도 있는데, 이는 간단하게는 작동되어지지 않는 것을 의미한다. 또한, 진단기 모듈의 내부 모듈성(internal modularity)은 요구되어지는 다른 진단기 유닛(diagnostic module)과 관련해서 제공되어질 수도 있는데, 진단기 모듈은 필요없고 사용되지 않는 유닛과 관련된 부가적인 비용없이 스위치 장치타입에 간단하게 적응되어질 수도 있다.

독립된 케이스를 가지고 있던지 또는 독립된 프레임을 가지는 독립된 부재를 형성하던지 간에, 모듈(module)들은 전용 케이스(dedicated case) 없이도, 그 적절한 위치에 있는 스위치 장치(switch machine) 상으로 용이하게 맞추어진다. 예를 들어 스위치 장치에 연결을 위한 수단(means) 또는 모듈들 사이에, 제한된 위치 조절을 허용하는, 조절가능한 조인트(adjustable joint)를 제공함에 의해서 어떠한 제작오차(construction tolerance)도 보정되어질 수도 있다. 예를 들어, 만일 모듈들이 볼트 또는 이와 유사한 것에 의해서 스위치 장치(switch machine)에 고정되어지도록 설계되어진다면, 모듈의 프레임부분 또는/및 케이스 또는 모듈의 전용 케이스 내의 관통구멍(through hole)은 슬롯 또는 크로스(cross)의 형태(예를 들어 두개의 교차된 슬롯)를 가질 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 스위치 장치가 채널섹션(channel section)에 의해서 형성되어지는 점을 고려한다면, 개별적인 모듈들의 상대적인 위치는 스위치 장치의 길이방향(longitudinal direction)으로 주로 조절되어지나, 스위치 장치의 가로지르는 방향(transverse direction)에서의 위치는 그 측면벽(side wall)에 의해서 한정되어진다.

본 발명의 장점은 상기한 기재내용으로부터 자명하게 알 수 있다. 사실 다른 스위치 장치 형태는 단지 몇 개의 작동 유닛(operating unit), 예를 들어 특히 트랜스미션 및 지점 잠금 모듈(point locking module)에서만 다르다. 지점(point) 말단(heel)과 프로그(frog)를 위한 스위치 장치는 동일한 모터 모듈(motor module), 동일한 케이싱 그리고 동일한 트랜스미션 모듈을 가진ㄷ. 단지 차이점은 지점 말단(point heel)과 중간부위 및 프로그(frog)를 위한 스위치 모듈의 다른 커플링 및 지점 잠금 모듈(point locking module)에 놓여있다. 이는 상기 작동유닛을 제작하는 업자에 의한 구입과 저장 및 제작을 위하여 높은 제작 효율성과 비용 절감성을 명백하게 제공한다. 또한 명백한 장점들은 스페어 부분(spare part)들의 유지관리와 이용가능성의 관점에서 얻어진다. 또한, 제작과 관련하여, 본 발명의 스위치 장치는 조립하기에 용이하고 신속한데, 이는 모듈성(modularity)이 서로에 대해서 그리고 하우징에 대해서 작동유닛의 특유의 미리 결정된 결속을 위한 간단한 수단(means)을 필요로 하기 때문이다.

또한 본 발명은 추가적인 개선에 관한 것이며, 이는 종속항의 주제를 형성한다.

본 발명의 특성 및 이로부터 기인하는 장점들은, 첨부된 도면에서 비제한적인 실시예로 도시되어진 실시예에 대한 다음의 기재내용으로부터 더욱 명확하게 이해되어진다.

도 1은 스위치(switch)를 포함하는 철로 세그먼트(railway line segment)의 개략적인 모습이다.

스위치(switch)는 한 쌍의 스위치 지점(switch point, 1,2)을 가지는데, 상기 스위치 지점은 소위 프로그(frog, 3)에서 시작하여 트랙(track)의 레일(rail, 4,5) 사이에 있는 중간위치(intermediate position)에 있는 자유단부에 의해서 종결되어진다.

열차(train)가 그 루트(route)를 분기라인(branch line)에 걸쳐서 직선 트랙으로부터 전환되어지도록 하기 위하여, 스위치 지점(switch point, 1,2)들은 대응하는 레일(rial)에 대해서 인접하는, 소위 트로운 위치(thrown position)로 교번적으로 움직일 수 있다. 도 1에서 도시되어진 스위치(switch)는 긴 스위치 지점을 가지며, 이는 높은 속도 라인(high speed line)에서 사용되어지는 것이 선호된다. 이러한 목적을 위하여, 두개의 대향된 트로운 위치(thrown position) 사이의 두개의 스위치 지점들의 더 우수한 움직임을 보장하도록, 다중 스위치 장치(multiple switch machine)들이 제공되어지며, A1으로 표시되어진 주 스위치장치는 지점(point)들의 자유 말단(free heel)에서 위치되어지고, A2와 A3로 표시되어진 하나 또는 그 이상의 중간 스위치 장치는 주 스위치 장치(A1)와 스위치의 프로그(frog, 3) 사이의 지점 1,2를 따라서 배열되어지고, A4와 A5로 표시되어진 하나 또느 srm 이상의 스위치 장치는 스위치의 프로그(frog, 3)에서 위치되어진다.

주 스위치 장치(A1)는 트랙(track)의 가로지르는 축(transverse axis)에서 위치되어지는데, 이는 두개의 다른 트로운 위치(thrown position)로 스위치 지점들(1,2)과 대응되는 레일들(4,5) 사이의 접촉지점(contact point)을 통하여 실질적으로 통과한다.

모든 스위치 장치(switch machine)는 액츄에이팅 모터(actuating motor)와, 모터에 의해서 생산된 움직임을 직선지점 트로잉 움직임(rectilinear point throwing motion)으로 전달(transmitting)하거나 또는/및 변형(transforming)하기 위한 수단(means)과, 움직인 전달/변형 수단을 지점들로 결합(coupling)하기 위한 수단들, 예를 들어 한쪽 측면 상에서 움직임 전달/변형 수단들의 아웃풋(output)에 동적으로 연결되어지고 다른 한쪽 측면 상에서는 대응되는 스위치 지점(switch point)에 동적으로 연결되어지는 바아(bar) 또는 타이 로드(tie rod) 또는 바아 또는 타이로드들의 결합체를 전형적으로 가진다.

또한 스위치 장치(switch machine)는 트로운 위치(thrown position) 내에 지점들을 잠그기(locking)하기 위한 자동 수단(means)들을 전형적으로 가지는데, 스위치 장치가 출발 트로운 위치(thrown position)로부터 반대편 트로운 위치까지 지점들을 움직이도록 작동되어질 때 상기 수단들은 자동적으로 해제되어질 수 있다. 전형적으로 지점 잠금 수단(point locking means)들은, 모터에 의해서 생산되어진 움직임을 전달/변형하기 위한 수단(means)들의 지점 커플링 수단(point coupling means)의 병진움직임(translational motion)에 의해서 해제 조건(released condition) 속으로 구동되어진다. 상기 수단들은 스위치 지점들이 잠길 때 특수한 철로 용어에서 알려져 있다.

상기 수단들은 항상 동일한 기능들을 실질적으로 가지고 있으며, 이는 모듈 스위치 장치(modular switch machine)를 생산하도록 된다.

도 2는 스위치 장치의 세가지 다른 타입을 도시하고 있는데, 즉, 주 스위치 장치(A1)와 중간 스위치 장치(A2)와 그리고 스위치 프로그(frog) (A4,A5)와 관련되어진 스위치 장치를 도시하고 있다.

도 2에서, 스위치 장치(A1 내지 A5)는 일반적인 작동유닛(operating unit) 또는 모듈(module)에 의해서 형성되어지는데, 이는 상기에서 기술되어진 바와 같이 개별적인 스위치 장치를 형성하는 다른 수단들에 대응된다.

대체로, 주 스위치 장치(main switch machine)는 모터(motor)와, 그리고 모터에 의해서 생성된 움직임을 전달(transmitting)/전환(transforming)하기 위한 수단(means)들 뿐만 아니라 지점 커플링 및 지점 잠금 수단을 가진다. 나아가, 이러한 스위치 장치(switch machine)는 추가적인 모듈(5)을 가질 수도 있는데, 이는 컨트롤러(controller) 또는/및 진단모듈(diagnostics module)을 구성한다.

스위치 프로그(switch frog)에 관련되어진 것뿐만 아니라, 중간 스위치 장치(intermediate switch machine)는 주 장치와 같은 동일한 모듈을 가진다. 그러나, 중간 부위 또는 프로그(frog)에 있는 지점 커플링 또는 지점 잠금 수단뿐만 아니라 트랜스미션 수단(transmission means)은 주 스위치 장치(A1)와 같은 동일한 구조적 그리고 기능적 안전특성을 필요로 하지 않는다. 따라서, 도면부호 (13)과 (14)를 가지는 지점 커플링 및 지점 잠금모듈 뿐만 아니라 움직임 전달/전환 모듈은 주 스위치 장치(12,13)의 동일한 모듈로부터 그 구조적 차이를 나타낸다.

모터 모듈(10)은 모든 스위치 장치(A1 내지 A5)와 동일하다. 컨트롤러 및 진단모듈(11)과 관련하여, 이는 모든 스위치 장치와 동일하게 될 수도 있거나 또는 제작비용의 관점에서 필요하거나 또는 장점이 될 때 스위치 장치의 특수한 형태를 위하여 전용버젼(dedicated version)의 제작을 허용하도록 특수한 모듈 구성을 가질 수도 있다.

스위치 장치들 사이의 더 큰 기능적인 차이는 모듈 (12와 13)과 그리고 (13과 14)에 놓여있는데, 이는 동일한 기능을 가지는 동안 특수하게 다른 구성을 필요로 한다.

실제로, 주 스위치 장치에 있어서 때때로 대응되는 레일에 대해서 트로운(thrown)되어지는 스위치 지점이 기계적으로 안전한 방법으로 상기 트로운 위치(thrown position)내에 잠기어지게 되는 것이 중요한데, 지점 말단(point heel)이 스위치를 통하여 운행되는 롤링 스톡(rolling stock)의 방향을 실질적으로 벗어나는 부분들이기 때문이며, 이러한 필요성은 중간 스위치 장치 및 스위치 프로그(frog)에 대해서는 느껴지지 않는다.

또한, 중간 및 프로그 스위치 장치는 열차의 벗어남(train deviation)을 위한 가장 임계적인 부위, 즉 지점 말단(point heel)과 상호 작용하도록 설계되어지지 않기 때문에, 이를 위하여 지점(1,2)의 각각의 쌍과 레일(4,5)을 위한 전용 스위치 지점 잠금 특성(dedicated switch point lock feature)을 가질 필요는 없다. 따라서, 상기 중간 및 프로그(frog) 스위치 장치는 추가적으로 간단하게 되어질 수 있고, 따라서 전체적인 철로 시스템 비용을 감소시키게 된다. 구성 실시예와 상세한 기재와 관련하여 다음에서 더 잘 설명되어지는 바와 같이, 스위치 지점 잠금 유닛(switch point lock unit)이 지점 말단(point heel)과 관련된 주 스위치 장치에 대한 각각의 지점에서 할당되어지고 위치되어지나, 상기 스위치 지점 잠금 유닛은 두개의 지점들에 의해서 나누어지고, 중간 스위치 장치 또는/및 스위치 프로그와 관련된 것들을 위하여 그 사이의 중간위치에서 위치되어진다는 점에서 차이점을 구성한다.

도 3은 본 발명의 원리에 따라서 스위치 장치 실시예의 기본적인 사시도를 도시하고 있다.

도면에서 명백한 바와 같이, 스위치 장치는 측면 길이방향 플랜지(115)를 가진 실질적으로 사각형 단면을 가지는 채널단면(channel section)을 구성하는, 케이스 요소(case element, 15)에 의해서 형성되어진다. 측면 길이방향 플랜지는 다른 작동유닛(operating unit), 또는 모듈이 그 위에서 결속되어지는 것을 허용하는 구멍(hole, 215)을 가지며, 모듈은 모터 수단(motor means), 상기 모터에 의해서 생성된 움직임을 전달(transmitting)/전환(transforming)하기 위한 수단(means)과 그리고 스위치 지점 커플링 및 잠금 수단(switch point coupling and locking means)을 포함한다. 도 3에서 M으로 표시되어진 상기 유닛 또는 모듈은, 미리 결정된 위치에서 구멍(17)을 가지며 채널형 케이스의 구멍(215)과 일치하는, 개별적인 케이스 또는 프레임(16,16',16",16'") 내에서 차례대로 수용되어지는 것이 선호되어진다. 도 3에서, 모듈(16)은 채널 케이스(channel case, 15)와 그리고 다른 모듈(16)과 관련하여 모듈(16)의 채널 케이스(15와 17)의 일치된 관통구멍(215)에서 도면에서는 상세하게 도시되어지지 않은 결속수단(fastener means), 예를 들어 간단한 볼트에 의해서, 미리 결정된 위치에서 맞추어진다.

도 3은 또한 채널 케이스(15)의 상부 커버의 적어도 일부분이상이 모듈(16)의 상부 커버에 의해서 형성되어지는 것을 구성하는 본 발명의 장점적인 특성을 도시하고 있다. 채널 케이스(15)의 바닥에 더욱 가까이 되는 작동유닛 또는 수단으로의 접금을 제공하는, 채널케이스(15)의 커버의 다른 부위들은, 도 3에서 도면부호 (16')으로 표시되어진 특수한 커버에 의해서 덮혀진다. 이는 스위치 장치의 구성을 추가적으로 간단하게 한다. 도 3에서 도시되어진 실시예에서 모듈의 배열과 관련하여, 모듈(16)과 모듈(16")은 스위치 지점 커플링 및 잠금 수단을 포함한다. 커버(16')는 중간 지점 작동로드(operating rod)로의 접근을 제공하는데, 이는 커버(16"')에 의해서 표시되어진 공간 내에 위치된 모터를 구성하며, 지점 커플링 및 잠금 수단을 움직임 전달 및 전환수단으로 연결한다.

도 4는 본 발명 및 상기 기재내용에 따라서 주 스위치 장치의 구성 실시예를 도시하고 있다. 도 4에서 점선은 모듈과 이에 관련되어진 대응되는 수단의 윤곽을 나타낸다.

도 3에서와 같이 주 스위치 장치는, 타이(tie) 대신에 설치되어질 수도 있고 트랙타이(track tie)의 기능을 가지는 채널 케이스(channel case, 15)를 가진다. 대향된 단부들에서, 주 스위치 장치는 볼트 또는 다른 결속수단에 의해서 채널 케이스(15), 예를 들어 측면 길이방향 플랜지(115)에 결속되어지는, 상세하게는 도시되어지지 않은 레일(rail, 4,5)과 일치하는 플레이트(plate)를 가진다. 수직 나사모양 핀(threaded pin, 20)은 플레이트로부터 분기되어지고, 대응되는 레일(4,5)의 외부에 있으며, 레일 잠금 요소(rail locking element, 21)의 결속 베이스(fastening base, 121)는 상기 핀 상에서 맞추어진다. 잠금 요소(21)는 대응되는 레일(4,5)을 향하여 캔틸레버 방식으로 지지되어지는 수직 연장부(vertical extension, 221)을 가진다. 수직 연장부(221)는 레일(4,5)의 불꽃모양 I형상에 상응하는 웨지형상(wedge shape)을 가지고, 레일의 I섹션의 불꽃모양의 리세스 내에 웨지되어지는 위치 내에서 대응되는 레일(4,5)에 대해서 하나 또는 그 이상의 나사모양 핀(22)과 너트(122)에 의해서 결속되어질 수도 있다. 이는 정확하고, 자가-중심화(self-centering)되고, 오차-자유위치(clearance-free positioning)을 제공한다.

스위치 지점(1,2)은 두개의 레일(4,5) 사이에서 배치되어지고, 일반적으로 (23)으로 표시되어진 두개의 조인트에 의해서 각각 두개의 수직 로드(rod, 24)들 중 하나의 상부 단부에 결속되어지는데, 상기 수직 로드는 스위치 장치로부터 돌출하고, 적어도하나 또는 양자 모두는 스크류 패스너(screw fastener, 25)에 의해서 지점 작동로드(point operating rod, 26)와 일반적으로 모듈(12)로서 표시되어지는 지점 커플링 및 잠금 유닛의 컨트롤 로드(control rod, 38)에 해제가능하게 결속되어진다. 상기 로드들의 기능은 다음에서 더욱 상세하게 설명되어진다. 스크류 패스너 수단(25)은 그 헤드(head, 125)가 외부로부터 접근가능하게 되는 위치내에 배치되어진다.

도 4 내지 도 6에서 도시되어진 주 스위치 장치는 각각의 스위치 지점(1,2)을 위한 두개의 모듈(module, 12)을 가지고 있는데, 모듈(12) 각각은 이에 관련된 각각의 지점 (1,2)을 위한 전용 지점 커플링 및 포인트 잠금 유닛을 포함하고, 상기 모듈은 레일(4,5)과 그리고 대응되는 스위치 지점(1,2)의 위치에 실질적으로 대응되는 채널 케이스(15)의 부위 내에 위치되어진다. 나아가, 각각의 모듈(12)은 지점 커플링 및 잠금 유닛을 수용하기 위한 개별적인 케이스(case, 16)을 가지고 있으며, 그 상부 및 하부 벽(116,216)과 측벽벽(316,416)들은 도 4 내지 도 6에서 각각 도시되어지며, 상기 모듈(12)은 다음에서 기술되어지는 다른 작동유닛과 대응되는 지점(1,2)에 결합되기 위한 단계를 제외하고는 완전히 닫혀진다.

나아가, 특히 레일(4,5)에 결속되어지는 플레이트(plate)는, 도 3과 관련하여 기술되어지는 바와 같이 채널 케이스(15)의 길이방향으로 방향화된 측면 가장자리(side edge)에 의해서 상기 채널 케이스(15)의 측면 길이방향 플랜지(lateral longitudinal flange, 115)에 다시 결속되어지는 모듈(12)을 포함하는 케이스의 상부 벽에 의해서 형성되어질 수도 있다.

따라서, 각각의 모듈(12)은 이를 대응되는 지점에 결합(coupling)하기 위한 유닛을 가지며, 이는 지점(point)으로 상기 로드(rod, 24)의 연결을 위한 조인트(23)와 제거가능한(25) 수직 로드(24)로 구성되어지고, 대응되는 지점(1,2)의 길이방향으로 두개의 이격된 위치에서 결속되어지는 두개의 수직 로드(vertical rod, 24)가 장점적으로 구성되어진다.

스위치 장치의 단부들 중 하나의 확대된 모습을 도시하는 도 5와 관련하여, 하나의 레일(4)과 관련된 스위치 지점(1)에서, 각각의 조인트(23)는 컵-형상의 터미널(terminal, 123)을 포함하는데, 대응되는 수직 로드(24)의 자유 상부단부가 여기서 맞추어지는데, 컵-형상의 터미널(123)은, 볼트 또는 이와 유사한 것과 같은 패스너 수단(fastener means, 323)에 의해서 컵-형상의 터미널(123)과 지점(1)의 베이스(101)에 결속되어지는 L-형상의 플레이트(223)에 의해서 지점(point)에 결속되어진다.

또한 도 5로부터 명확하게 되는 바와 같이, 스위치 지점(switch point, 1)을 제어 로드(control rod, 38)와 지점 작동로드(point operating rod, 26)에 연결하는 조인트(23)의 컵-형상의 단부는, 스위치 지점(1)이 수직 로드에 대해서 지점 변위 움직임을 수행하도록 강제되어질 때 관련된 수직 로드(24)의 헤드로부터 해제되어지도록 하는 방법으로 형성되어진다. 선호적으로는, 이러한 목적을 위하여 본 발명은 미리 결정된 브레이킹 해제(breaking disengagement)를 위한 수단을 제공한다. 특히, 스위치 지점(1)을 제어 로드에 관련된 수직 로드(vertical rod, 24)로 연결하는 컵-형상의 단부(23)는, 수직 로드(24)의 단부에 걸쳐서 놓여진 가로지르는 벽(transverse wall)에 의해서 위쪽 방향으로 닫혀져 있는 관형 요소(tubular element)를 구성한다. 컵-형상의 단부를 닫는 상기 벽은 핀 또는 이와 유사한 것에 의해서 관형 부위(tubular portion)에 의해서 연결되어지는데, 이는 스위치 지점들 상의 하중, 예를 들어 스위치 트레일링 조건(switch trailing condition)에서 열차(train)에 의해서 발휘되어지는 하중이 도면부호 (423)으로 표시되어지고 상기 핀이 브레이킹 강도한계(breaking strength limit)에 의해서 한정되어진 미리 결정된 최대값을 초과할 때, 부셔질 수 있는 기계적인 퓨즈(fuse)를 형성하도록 대체로 약화되어진다. 상기 브레이킹 작용(breaking action) 및 두개의 제어 및 지점 작동 로드(operating rod)의 기능은 다음에서 더욱 명확하게 될 것이다.

스위치 지점 잠금 유닛(switch point lock unit)은 지점(point, 1)과 관련되어진 것을 참조로 하여 기술되어지는데, 지점(2)와 관련된 유닛은 이와 동일하게 된다. 상기 유닛은 지점(1)에 동적으로 연결되어진 지점 작동 로드(point operating rod, 26)를 포함하며, 모듈(12)의 케이스(16)의 측면 벽(316)과 슬라이더(slider, 27) 사이에서 유지되어진다.

지점 작동로드(point operating rod, 26)는, 지점 작동 로드(point operating rod, 26)가 이를 따라서 미끄러지게 되는 모듈(12)의 케이스의 측면 벽(316)과 슬라이더(slider, 27) 상의 각각의 결속을 위한 관련 받침대 표면(abutment surface, 227,327) 또는 리세스(recess, 516)와의 결속을 위한 대향된 러그(lug)를 가지는 두개의 대향된 래치(latch, 28,29)를 전달한다. 또한 구동 슬라이더(driving slider, 27)는, 지점 작동로드(26)가 이를 따라서 미끄러지는 모듈(12)의 케이스의 측면 벽(side wall, 316)과 슬라이더(27) 상의 각각의 결속을 위한 관련 받침대표면(227,327) 또는 리세스(516,616)를 가진 래치(28,29)의 결속(engagement) 또는 해제(disengagement)를 야기하기 위한 수단을 가진다. 상기 수단은 롤러(roller)와 캠(cam)의 조합체로 구성되어지는데, 래치(29,30)가 슬라이더(27)의 변위의 함수로서 변위되어지도록 하며, 상기 슬라이더는 액츄에이팅 로드(actuating rod, 34)의 부위에 의해서 야기되어지며, 두개의 지점(1,2)에 관련되어진 두개의 모듈(12)의 지점 잠금 유닛(point lock unit)들 사이에서 놓여지고, 대응되는 모듈(12)의 대응되는 지점 잠금 유닛의 구동 슬라이더(27)에 그 각각의 단부에 의해서 동적으로 연결되어진다.

작동 로드(actuating rod, 34)는 액츄에이팅 모터(actuating motor)에 의해서 생성되어진 움직임을 전달(transmitting)/전환(transforming)하기 위한 유닛(unit)에 의해서 대응되는 레일(4,5)을 향하여 두개의 스위치 지점(switch point, 1,2) 각각의 두개의 트로잉 방향(throwing direction)으로 전달되어지는데, 상기 액츄에이팅 모터는 이하에서 더욱 상세하게 기술되어지게 되는 부가적인 미리 조립되어진 모듈(prefabricated module)이다.

당해분야에서 사용되는 어떠한 공지된 구성(construction)도 지점 잠금 유닛(point lock unit)을 위하여 제공되어질 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 도면들은 모듈(module, 12) 내에 포함된 지점 잠금 유닛의 특별히 간단한 실시예를 도시한다.

이러한 실시예에서, 도 4 내지 도 6A, 6B 그리고 7A, 7B에서 도시되어진 바와 같이, 지점 작동 로드(point operating rod, 26)는 두개의 래치(latch, 29,30)를 포함하는데, 상기 래치들은 슬라이더(slider, 27)와 모듈(12)의 케이스의 측면벽(316)으로부터 그리고 측면벽으로 수평평면에서 스윙(swing)하도록 하는 방법으로 지지되어진다. 래치(latch, 29,30)들은 두개의 대향된 래칭 러그(latching lug, 129와 229, 130과 230)를 가지는데, 상기 래칭 러그는 즉 모듈(12)과 슬라이더(27)의 케이스의 측면벽(316)을 향하여 회전되어진 두개의 대향된 측면으로부터 돌출한다. 두개의 대향된 러그(120,130)들 중 하나는, 주된 그리고 종된 스위치 지점 잠금 작용을 위하여 모듈(12)의 케이스의 대응되는 수직 벽(316) 내에 형성되어진, 관련된 래칭 리세스(latching recess, 516,616)와 상호 협동한다. 두개의 래치(29,30)들의 두개의 대향된 러그(229,230)들 중 다른 것은, 슬라이더(27)가 지점 작동로드(point operating rod, 26)를 밀거나 또는 당기도록 하기 위하여, 슬라이더(27) 상에서 관련된 받침대 표면(abutment surface, 227,327)과 상호협동한다.

슬라이더(slider, 27)는 래치(29,30)를 향하여 회전된 측면 상에서 롤러(roller, 31)를 가지는데, 상기 래치(29,30)의 연장부 상에 형성된 캠 표면에 대해서 부착되고 이로부터 변위를 제어한다. 특히, 래치(29,30)는 T형상을 가지는데, 여기서는 가로지르는 스템(transverse stem)의 두개의 반구(halve)는 대향된 러그(129와 130, 229와 230)를 형성하며, 베이스 스템(base stem, 329,330)은 슬라이더(27)을 향하여 회전되어진 측면 상에서 캠(cam)과 같이 형상화되어지고, 이에 따라서 전달되어지는 롤러(roller, 31)와 상호협동하게 된다. T형 래치(29,30)는 베이스 스템(329,330)의 단부에서 수직 축(vertical axis) 둘레에서 피벗되어지는데, 이는 버팀대(fulcrum)를 넘는 베이스 스템(330)의 상기 단부부분 상에서 캠 트랙과 상호협동하는 롤러(roller)가 래치(latch)가 슬라이더(27)를 향하여 그리고 모듈(12)의 케이스의 측면벽(316) 내의 래칭 리세스(latching recess, 516,616)로부터 해제되는 조건까지 스윙하도록 되어지도록 하는 방법으로 버팀대(fulcrum)를 넘는 특정한 정도까지 연장된다.

특히, 슬라이더(27)를 향하여 회전되어진 상기 베이스 스템(base stem)의 측면 표면에 의해서 형성되어진 베이스 스템(base stem) 상의 캠 트랙(cam track)의 형상과 두개의 대향된 러그(129,229, 그리고 130,230)의 전체적인 길이와 그리고 단부 측면들의 경사(inclination)들은, 래치(29,30)가 벽(310) 또는 슬라이더(27)로써 결속위치에 있을 때 대향된 러그의 다른 단주표면들은 슬라이더(27) 또는 벽(316)과 비-간섭적인 위치로 연장되어지도록 하는 방식으로 선택되어진다. 베이스 스템(base stem)은 두개의 분기하는 가장자리 부위를 가지는. 받침대 단부(fulcrum end)를 향하여 넓혀지는 형상(widening shape)을 가지나, 슬라이더(27)와 제어 롤러(control roller, 31)를 향하여 회전되어진 가장자리(edge)는 분기하는 스템 가장자리 부위에 의해서 형성되어진 각도의 2등분선을 따라서 받침대 구멍(fulcrum hole) 또는 피벗(pivot)을 절단하는 직경을 가지는 내부로 경사진 실제적인 레벨이다. 래치(30)가 빈틈없는 방식으로 피벗되어지고 주된, 강성의 스위치 지점 잠금 작용을 관련된 레일에 대하여 그 각각의 트로운(thrown) 또는 개방 위치에서 수행하는 동안, 잠금(lock, 29)은 2차적인 스위치 지점 잠금 작용을 수행하고 슬롯된 구멍(slotted hole) 내에서 피벗되어지는데, 다음에서 이는 더욱 자세히 설명되어진다. 롤러(roller, 139)와 롤러(39)를 밀기위하여 조절가능한 수단을 포함하는 예압된 프레서(preload presser, 39)는, 래치(29)의 T 스템의 단부측면에 대해서 상기 롤러에 의해서 서로 작용하게 되는데, 래치는 스위치 지점(1)을 트로운 위치(thrown position) 내에 잠그도록 하기 위한 방법으로, 리세스(516) 내의 잠겨진 위치에 래치를 유지하도록 아치된 형상을 가진다. 그렇지 않다면, 슬롯된 구멍(slotted hole, 449)에 의해서 기인된 받침대(fulcrum) 상의 병진운동(translational motion)으로 인하여, 래치(29)는 리세스(516) 내에 안정적으로 결속되어지지 않는다.

또한, 도 6B 및 도 7B에서 명확한 바와 같이, 각가의 슬라이더(slider, 27)는 슬라이더 변위 방향으로 연장되는 특별한 캠 트랙(cam track, 427)을 가지는데,섹터 기어(sector gear, 232)를 전달하는 스핀들러(spindle, 132)는 두개의 이격된 롤러에 의해서 결속되어지고, 스핀들러는 상기 섹터 기어(232)와 결속되어진 기어(gear, 133)에 의해서 구동되어진 제어기 유닛(controller unit, 33)을 제어하기 위한 스윙 부재(swinging member, 32)이다. 캠 트랙(cam track, 427) 내에 결속되어진 두개의 롤러(roller)와 상기 캠 트랙의 형상에 의해서 기인하는 섹터 기어(sector gear, 232)의 스윙 움직임(swinging motion)은 기어(133)의 회전을 야기하고, 이는 다시 스위치 장치(switch machine)의 작동 조건에 대해서 제어 신호(control signal)를 발생하는 전기 신호(electrical switch)를 전환하기 위한 샤프트(shaft)를 구동한다.

제어 로드(control rod, 38)는 모듈(module, 12)의 케이스(16)의 측면 벽(side wall, 416)과 슬라이더(slider, 27) 사이에 위치되어지며, 벽은 지점 작동 로드(point operating rod)에 관련되어진 벽(316)에 대향되어진다. 슬라이더(38)는 슬라이더(27)에 의해서 전달되어지는 투스(tooth, 35)의 결속을 위한 가로지르는 리세스(transverse recess, 138)를 가진다. 투스(tooth, 35)는 사다리꼴 대향된 가장자리를 가지는 중간 개구부(intermediate opening)를 가지며, 이에 의해서 슬라이더(2)의 캠 트랙(627) 상에서 결속되어지며, 로드(38)의 가로지르는 리세스(transverse recess, 138)로부터 해제하거나 또는 이와 결속하는 위치에 가로지르게 미끄러지도록 되어지며, 캠 트랙(cam track, 627) 덕분에 장착된 투스(tooth)는 슬라이더(27)로써는 병진움직임으로는 변위되어질 수는 없지만, 슬라이더(27)에 가로지르는 자유 움직임으로 변위된다. 투스(tooth, 35)는, 다음에서 더욱 상세하게 기술되어지는 바와 같이, 트레일링 작용(trailing action)의 결과로서 생성되어지는 제어의 손실(loss of control)을 허용하도록 피벗축의 제어 암(pivotal control arm, 32)의 중앙 피벗을 전달하는 상세하게 도시되지는 않은 플레이트(plate)를 교번적으로 미끄러지게 결합(coupling)하거나 또는 해제(uncoupling)하는 기능을 가진다.

지점 작동 로드(point operating rod, 34)의 변위는 모듈(module, 13) 내에 수용되어지고 그 일부인 움직임 전달/전환 유닛(motion transmitting/transforming unit)에 의해서 제어되어진다. 상기 유닛은 직선 움직임(rectilinear motion)으로 회전 움직임(rotary motion)을 전환하기 위한 수단(means, 40)을 실질적으로 포함하고, 예를 들어 나사모양의 스핀들러(threaded spindle)와 나사모양의 부시(threaded bush)의 조합체 또는 선형 볼 베어링 액츄에이터, 또는 이와 유사한 것을 포함한다. 커플링 연장부(coupling extension) 덕분에, 로드(34)는 움직임 전환 유닛(motion transforming unit, 40)에 동적으로 연결되어진다. 상기 유닛은 모터 유닛(motor unit), 예를 들어 모듈(11) 내에 수용되어지고 조인트(joint, 41)에 의해서 움직임 전환 유닛의 입력샤프트(240)로 그 출력샤프트(240)에 의해 연결되어지는, 전기 모터(electrical motor, M)에 의해서 구동되어진다. 스위치 장치(A1)의 일반적인 작동 상에서, 모터는 구동되어지고 회전 움직임(rotary motion)은 모듈(13)의 트랜스미션에 의해서 직선 움직임 속으로 전환되어진다. 상기 직선 움직임은 스위치 지점(switch point, 1)을 레일(4)을 향하여 또는 레일로부터 벗어나게 움직이도록 지점 작동 로드(point operating rod)를 변위시키고, 반대 움직임은 스위치 지점(2)과 레일(5)을 위하여 제공되어진다. 도 4 내지 도 7B의 조합으로부터 명백한 바와 같이, 래치(latch, 30)의 러그(lug, 230)이 슬라이더(27)의 받침대 표면(abutment surface, 327)과 상호 협동할 때까지, 슬라이더(27)는 화살표 D의 방향으로 일정한 정도까지 움직여질 수도 있다. 이러한 조건에서, 슬라이더(27)는 지점 작동 로드(26) 상에서 인발력(pulling force)을 발휘하도록 시작되어진다. 래치(30)의 러그(230)에 대해서 표면(327)이 인접할 때까지 슬라이더(27)의 초기 자유 변위는, 슬라이더(27)에 대해서 잠기어진 제어 로드(control rod, 38)의 투스(tooth, 35)는, 컨트롤러 수단(33)을 구동하는 스윙 앙(swinging arm, 32)을 전달하는 플레이트로부터 상기 제어 로드가 해제되어지는 위치로 변위되어지도록 한다. 제어로드(38)는 투스(tooth, 50)에 의해서 슬라이더(27)와 미끄러질 수 있도록 결합되어지는데, 투스는 제어로드(38)의 리세스(238) 속으로 돌출하고 상기 리세스(238)의 단부에 대해서 교번적으로 인접한다. 두개의 지점 작동 및 제어 로드는 슬라이더(27) 및 스위치 지점(1)과 함께 움직인다. 이러한 것은, 슬라이더(27)의 초기 자유 스트로크(initial free stroke) 동안, 롤러(31)가 래치(29)의 베이스 스템(329)의 캠과 같은 가장자리와 주된 지점 잠금 래치(primary point locking latch, 30)의 베이스 스템(330)의 캠과 같은 가장자리를 따라서 구르고(roll), 그 사이의 중간 위치, 즉 래치(29,30)의 양쪽 베이스 스템의 단부 부위에 부착되어지는 위치에 도달하고, 따라서 벽(3160 내의 리세스(516,616)로부터 두개의 래치(29,30)의 해제로 동시에 이들이 스윙하도록 하는 사실 때문이기도 하다. 명백하게, 반대편 지점과 관련된 지점 잠금 유닛(point lock unit)은, 동일한 원리에 따라서 반대 움직임을 수행한다.

슬라이더(27)와 지점 작동 및 제어 로드(26,38)에 의해서 형성되어진 조립체(assembly)는 레일(rail, 5)에 대해서 스위치 지점(2)을 트로우(throw)하도록 그 스트로크를 운영하는데, 상기 동일한 지점 잠금 수단은 도 6C 및 도 6D에서 도시되어진 위치에 도달하고, 따라서 스위치 지점(2)은 레일(5)에 대해서 트로운 위치(thrown position) 내에서 잠겨진다.

레일(5)에 대한 스위치 지점(2)의 트로운 위치(thrown position)는, 지점 작동 로드(34)의 스트로크의 단부 이전에 도달되어진다. 상기 스트로크(stroke) 차이는 슬라이더(27) 내의 리세스(827)의 길이에 대응하고, 지점 작동 로드(26)를 위한 받침대 표면(227)을 형성한다. 따라서, 스위치 지점(2)이 레일(5)에 대해서 트로운 위치(thrown position)에 도달하게 될 때, 지점(2)을 위한 지점 작동 로드(point operating rod, 26)에 의해서 전달되어지는 관련 래치(29,30)는 대응되는 모듈(12)의 케이스(16)의 벽(416) 내의 리세스(516)와 그리고 슬라이더(27)의 리세스(827)와 일치하는 위치 내에서 멈추어진다. 스트로크의 나머지는, 스위치 지점(2)에 관련된 슬라이더(27)의 표면(227)에 대해서 받침대 위치(abutment position)으로부터 케이스(16)의 결속을 위한 리세스(516,616) 내의 주된 지점 잠금 래치(30)의 러그(130)의 결속위치까지 래치(30)를 전달하게 된다. 또한, 상기 스위치 지점(2)에 관련된 슬라이더(27)의 스트로크의 독립 단부부위는 지점(2)을 위한 제어로드(control rod, 38)의 리세스(138) 내의 결속으로 투스(tooth, 35)를 전달하게 되고, 따라서 제어 로드(38)를 포함하는 제어수단을 구동하는 피벗 암(pivotal arm, 32) 사이에 미끄럼 연결(sliding link)을 복원하게 된다. 스위치 지점(1)과 관련하여, 대응되는 레일로부터 이격된 상기 지점(1)과 관련된 슬라이더(27)의 독립 단부 스트로크는, 래치가 벽(31)의 리세스(616) 내의 러그(129)의 결속위치로 움직여지도록 하고, 따라서 2차적인 스위치 지점(1) 잠금 조건을 생성하게 되는데, 이는 레일(4)로부터 이격되어진 스트로크 위치의 단부에서이다. 반대로, 스위치 지점(1)과 관련된 제어로드(control rod)의 커플링 투스(coupling tooth, 35)는 제어로드(38)로부터 해제되어지도록 남게 된다.

두개의 기점을 위한 지점 작동 로드(point operating rod)는 대응되는 슬라이더(27)에 그리고 액츄에이팅 로드(actuating rod)에 분리되게 연결되어지는 것이 주목되어진다. 이는 추적성(trailability) 특성을 위하여 아주 중요하다.

스위치가 추적(trail)되어질 때, 즉 트로운(thrown) 스위치 지점들 중 하나가 열차 바퀴(train wheel)에 의해서 대응되는 레일로부터 벗어나도록 밀려질 때, 각각의 지점(1,2)에 관련된 모듈(12) 내에 포함되어진 상기에서 기술되어진 스위치 지점 잠금 수단은 반대편 지점들의 위치와 그 기능에 영향을 미침이 없이 지점 잠금 수단(point locking means)으로부터 지점(point)이 해제되어지도록 한다.

상기 스위치 장치(switch machine)의 추적성(trailability)은 기계적인 퓨즈(mechanical fuse), 즉 미리 결정된 기계적 응력에 종속되어질 때 변형되어지거나 또는 파손(break)되도록 배열되어진 기계적 요소(mechanical element)에 근거하고 있다.

여기서, 트레일링(trailing)할 때 열차 바퀴에 의해서 발휘되어지는 힘은, 트로운 지점(thrown point)으로 지점 작동로드(26)를 결합하기 위한 조인트(23)의 핀(423)이 파손되어지도록 하고, 따라서 추적(trailed)된 지점은 상기 지점 작동로드(26)에 대해 자유롭게 움직이는데, 이는 모듈(12)의 케이스(16)의 래칭 리세스(latching recess, 516) 내에 결속되어지는, 오차가 없는 위치 내에 지지되어지는 래치(30)를 가지는 활성(active)의 주된 지점 잠금위치이다.

트레일링 힘(trailing force)은 슬롯된 구멍(slotted hole, 429)과 탄성 사전재하 수단(elastic preload means, 39)으로 인하여 피벗(pivot) 상의 오차 덕분에, 2차적인 지점 잠금 래치(secondary point locking latch, 29)에 의해서 탄성적으로 취해진다.

그러나, 제어로드(control rod, 38)에 트레일된 지점(trailed point)에 결속하는 조인트(joint, 23)는 즉각적으로 파괴되어지지는 않는다. 투스(tooth, 35)가 해제되어지지 않을 때, 상기 조인트는 변위되어지고, 제어수단을 구동하는 피벗 암(pivotal arm, 32)을 전달한다. 따라서, 스윙 암(swinging arm, 32)은 비-제어 위치(no-control position) 내에서 전달되어지고, 따라서 트레일링 조건을 신호하게 된다.

제어로드(control rod, 38)는, 멈춤부(stop)에 도달할 때까지 그 자유 스트로크(free stroke)를 계속하고, 이러한 조건에서 트레일링 작용(trailing action)은 트로운 지점(thrown point)에 제어로드(control rod, 38)를 연결하는 조인트(23)가 파괴되어지도록 한다.

지점(point)을 지점 작동로드(26)와 제어로드(control rod, 38)로 결합하기 위한 조인트(23)가 파괴되어질 때, 스위치 지점(1,2)과 관련된 지점 잠금수단은 부적절한 응력에 종속되어지지는 않고, 지점 잠금 시스템(point locking system)은 완전히 작동적이나, 완전한 스위치 기능성(switch functionality)은 파괴된 조인트(23)를 대체하거나 또는 복원함에 의해서 복원되어질 수도 있다.

도 8 내지 도 10은, 도 4 내지 도 7과 같이 도면부호 A2와 A3로 표시되어진 중간 스위치 장치(intermediate switch machine)를 도시한다. 채널 케이스(channel case, 15) 내의 모듈(11,13)은 주된 스위치 장치(A1)의 이전의 실시예에서와 정확하게 같다는 것이 주목되어야 한다. 지점 결합 및 지점 잠금 수단을 포함하는 두개의 분리된 모듈(12) 대신에, 중간 스위치 장치는 두개의 지점(1,2)과 관련된 레일(4,5) 사이에 지점 결합 및 잠금 장치를 가진다. 작동원리(operating principle)는 실질적으로 동일하고, 유사한 기능상의 부분들 또는 유사한 구성을 가지는 부분들은 동일한 도면부호로서 표시되어진다.

모듈(14)는 지점(1,2) 결합 및 잠금 수단을 포함한다. 주된 스위치 장치의 배열과는 달리, 분리된 지점 잠금 수단은 지점(1,2)를 위하여 제공되어지지는 않는다. 두개의 지점(1,2)들은 조인트(23)와 수직로드(24)를 통하여 공통의 지점 작동로드(point operating rod, 26)에 연결되어진다. 따라서, 지점 작동로드(26)는 양쪽의 지점(1,2)을 제어하고, 도 4 내지 도 7B의 실시예를 참고로 하여 기술되어지는 바와 같은 추적성 특성, 즉 사전재하된 수단(preload means)과 조합하여 각각의 단부부위에서 지점 작동로드(26)의 미끄럼 방향으로 틈(clearance)을 가지는 래치(29)를 전달한다. 두개의 래치(29) 각각은 롤러(31)에 의해서 제어되어지고, 이는 공통의 제어로드(38) 내에서 탄성적으로 유순한 방식으로 수용되어지는데, 상기 로드는 두개의 대향된 단부에서, 대응되는 레일(4,5)에 대해서 지점(1,2)의 대응되는 트로운 위치(thrown position) 내에서 래치(29)의 러그(229)와 결합하기 위한 표면(227)을 형성한다. 지점 작동로드(point operating rod, 38)는 이전의 실시예의 제어수단과 동일하게 될 수 있는 제어수단(33)을 구동하기 위한 캠 트랙(cam track, 427)을 가진다.

슬라이더(27)는 이전의 실시예의 것과 동일하게 모듈(13)을 생성하는 트랜스미션 수단에 연결되어지고, 이전의 실시예들 중 하나와 동일한 모듈(11)의 형태로 된 모터(motor)에 의해서 구동되어진다.

중간 스위치 장치의 일반 작동(actuation) 상에서, 슬라이더(27)의 초기 독립적이고 아이들(idle) 변위는 래치 리세스(516)로부터 해제되어지고 표면(227,327)의 결속으로 래치(29)를 구동하도록, 제어로드(38)와 롤러(31)가 지점 작동로드를 따라서 변위되어지도록 하는데, 이는 지점 작동로드(point operating rod, 26)가 슬라이더(27)에 의해서 수반되어지도록 한다. 어떠한 추가적인 움직임, 예를 들어 레일(5)에 대해서 반대편 지점(2)을 트로우(throw)하는 움직임은 지점(2)의 측면 상에서 잠금(lock, 29)을 향하여 회전되어진 받침대 표면(abutment surface, 227)이 상기 래치(29)의 러그(229)에 대해서 인접하도록 하고, 지점 작동로드(26)는 양쪽 스위치 지점(1,2)들의 동시적인 변위가 시작되도록 한다. 지점 작동로드(point operating rod)의 스트로크(stroke)는 레일(5)에 대해서 지점(2)의 트로운 위치 내에서 종결되어지도록 하나, 제어로드(control rod)는 이전의 실시예에서와 같이 짧은 단부 스트로크를 여전히 운행하며, 이러한 스트로크는 레일(5)에 대한 트로운 지점(thrown point, 2)의 측면 상에서 롤러(31)가 래치(29)에 대해서 작동하도록 하고, 래치는 개구부(opening, 316')에서 고정되어지고, 다시 그 속에서 결속되도록 변위되어지며, 따라서 양쪽의 지점(2,1)을 잠그게 된다.

도 4 내지 도 7B에서 도시되어진 바와 같이, 이전의 실시예에서와 유사하게, 제어로드(38)와 지점 작동로드(point operating rod, 26)는 미리 결정된 파괴가능한 조인트(breakable joint, 23)에 의해서 스위치 지점(switch point)에 연결되어진다. 따라서, 만일 스위치가 우측방향으로 즉 레일(5)에 대해서 지점(2)을 트로우(throw)하도록 작동되어지지 않지만, 레일(4)에 대해서 트로우(throw)되어지는 지점(1)을 추적(trail)하는 열차 바퀴에 의해서 작동되어진다면, 지점(point)으로 지점 작동로드(26)를 연결하는 조인트(23)는 파괴되어지고, 제어로드(control rod, 38)는 변위되어지고 스위치 장치의 제어를 잃게 되고, 제어로드가 받침대에 도달하게 될 때, 자유 지점 움직임을 허용하도록 추적된 지점(trailed point)으로 제어로드를 연결하는 조인트(23)는 또한 파괴되어지도록 하는 조건으로 들어간다.

이전의 실시예와 유사하게, 래치의 구성에서의 틈새(clearance) 및 사전재하된 수단(preload means)은 그 위에서 트레일링 응력(trailing stress)을 취하도록 허용되며, 따라서 스위치 지점 잠금 시스템에 손상을 회피하도록 된다.

명백하게, 이전의 실시예들은 스위치 장치의 작동(actuation) 덕분이거나 또는 트레일링(trailing) 덕분에 의해서 지점(1)의 트로운 위치(thrown position)로부터 변위에 관한 것이지만, 이와 동일한 것이 스위치 장치의 작동 덕분이거나 또는 트레일링 덕분에 의해서 지점(2)의 트로운 위치(thrown position)로부터의 변위에도 적용된다.

스위치 프로그(switch frog, 3)를 위한 스위치 장치(A4 또는 A5)에 관해서, 이의 구성은 중간 스위치 장치(A2와 A3)를 위하여 기술되어진 것과 실질적으로 동일하다.

다시 스위치 장치(A2 내지 A5)에 대해서, 상기에서 기술되어진 실시예는 단지 가능한 모든 특성과, 추적성(trailability)에 관한 특성들을 포함하는 특징적인 실시예이다. 본 발명의 모듈성의 원리는, 비록 스위치 장치로부터 요구되는 모든 특성을 제공하지만 비록 상기 실시예들이 모듈(module)로서 작동유닛의 더 우수한 구성을 허용하는 개선내용을 포함하더라도, 상기에서 도시되어진 구성의 실시예의 특별한 참조없이 의도되어진다.

따라서, 대안적인 실시예들이 또한 제공되어질 수 있는데, 스위치 장치는 비-추적가능 스위치 잠금 장치(non-trailable switch locking device)를 가지며, 이는 상기에서 기술되어진 장치에 구조적인 변형을 간단하게 제공함에 의해서도 모든 스위지 장치의 타입(A1 내지 A5)에 적용되어진다. 실제로, 래치(latch, 30)과 동일한 래치(29)를 제공함에 의해서 그리고 스위치 지점가 제어로드 사이의 미리 결정된 파괴가능한 조인트(predeterminedly breakable joint)를 생략함에 의해서, 여기서 기술되어지고 도시도어진 스위치 장치는 비-추적가능한 타입(non-trailable type)이 된다.

Claims

타이(tie)와 동일한 크기의 작동유닛(operating unit)을 위한 덮개(enclosure, 15)를 가지며 타이와 유사하게 사용되어지도록 채택된, 철로(railway) 및 궤도(tramway) 스위치를 위한 스위치 장치(switch machine)에 있어서, 상기 장치는 모듈 구성(modular construction)을 가지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 1 항에 있어서, 하나의 모듈(module)은 덮개(enclosure, 15)에 의해서 형성되어지며, 그 케이스 부분(case part) 또는/및 커버 부분(cover part)은 동일하거나 또는 동일한 섹션(section)으로부터 절단되어지고, 다른 모듈은 하나의 모터 모듈(motor module, 11)과 하나의 트랜스미션 모듈(transmission module, 13), 그리고 적어도 하나 또는 두개의 개별적인 지점 잠금, 제어 및 결합모듈(12,14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 각각의 모듈(module, 11,12,13,14)은 그 자체의 케이스(16,16',16",16'") 또는 프레임을 가지며, 그 케이스 또는 프레임은 미리 결정된 위치 내에 이를 맞추고, 부합하는 패스너 수단(fastener means)과 상호작용하여 타이와 같은 덮개 모듈(15) 상의 미리 결정된 위치 내에 이를 맞추기 위한 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 타이와 같은 덮개(15)는, 커버(cover)에 의해서 덮혀질 수도 있는, 위쪽방향으로 개방된 채널섹션(channel section)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 타이와 같은 덮개(15)의 적어도 커버부분은 작동유닛(operating unit)의 케이스(16,16',16"')의 커버에 의해 형성되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 각각의 모듈(module, 11,12,13,14)은 상기 모듈과 관련된 작동유닛의 입력부재(input member)와 출력부재(output member)의 연결을 위한 수단의 통행을 허용하는 구멍(aperture)을 가지고 있으며, 입력부재와 출력부재 그리고 구멍은 미리 결정된 형상을 가지며, 미리 결정된 위치 내에 위치되어지고, 동일한 타입의 모든 모듈(11,12,13,14)에 대해서 동일한 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 스위치 부분은 지점 말단(point heel, A1)을 위한 적어도 하나이상의 스위치 장치(A1)와, 지점(1,2)을 따라서 중간 위치 내에서 작동하는 적어도 하나이상의 스위치 장치(A2,A3)와 그리고 스위치 프로그(switch frog, 3)에서 작동하는 적어도 하나이상의 스위치 장치(A4,A5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 7 항에 있어서, 말단부(A1), 중간위치(A2,A3) 그리고 프로그(frog, A4,A5)를 위한 다른 타입의 스위치 장치는 동일한 움직임 전달(transmitting)/전환(transforming) 모듈(13)과, 동일한 채널 케이스 모듈(channel case module, 15)과 다른 지점 결합 및 잠금 모듈(12,13)을 가지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 8 항에 있어서, 지점 말단부(point heel)를 위한 스위치 장치(11)는, 두개의 지점 결합 및 잠금 모듈(12)을 포함하며, 각각은 별개의 지점 잠금 작용을 위하여 지점들(1,2) 중 하나와 관련되어진다는 점에서, 중간 스위치 장치와 프로그 스위치 장치(A2,A3,A4,A5)와 다른 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 8 항에 있어서, 중간 스위치 장치(A2,A3)는 지점 결합 및 잠금 모듈(14) 내의 지점 말단부(point heel)를 위한 주 스위치 장치(A1)와 다르고, 두개의 지점드에 의해서 나누어지고 이들(1,2) 사이에 배치되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 8 항에 있어서, 스위치 프로그(switch frog)를 위한 스위치 장치(A4,A5)는 스위치 지점(1,2)의 말단부(heel)를 위한 스위치 장치(A1)와 다르나, 청구항 제11항에서 청구된 중간 스위치 장치(A2,A3)와는 동일한 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 진단모듈(diagnostic module, 11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 12 항에 있어서, 진단모듈(diagnostic module)은 모든 스위치 장치에 대해서 동일한 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 12 항에 있어서, 진단모듈(11)은 모든 스위치 장치를 위한 동일한 케이스를 가지며, 상기 진단모듈(11)의 케이스는 그 속에 진단유닛(diagnostic unit)에 간한 모듈 디자인(modular design)을 가지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 지점(1,2) 결합 및 잠금 모듈(coupling and locking module, 12,14)은, 대응되는 지점(1,2)에 연결되어진 하나이상의 지점 작동로드(point operating rod, 26)와, 그리고 대응되는 지점(1,2)에 역시 연결되어지고 지점 작동로드(26)에 평행한 하나이상의 제어로드(control rod, 27)를 가지며, 지점 작동로드는 지점(1,2)의 변위의 기능을 가지나, 제어로드(control rod, 38)는 스위치 상태의 조절을 생성하는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 15 항에 있어서, 지점 작동로드(point operating rod, 26)와 제어로드(control rod, 38)는, 미리 결정된 트레일링 힘(trailing force)이 초과되어질 때 파괴되어지도록 설계된 조인트(joint)에 의해서 지점(1,2)들에 연결되어지고, 지점 작동로드(point operating rod)는 적어도 주된 지점-잠금 기능을 위하여 래치(latch, 29,30)를 가지며, 고정벽(stationary wall, 316,416) 내에 형성된 래칭 리세스(latching recess, 516,616) 내에 자동적으로 그리고 강성적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 래치(30,29)의 결속을 위한 리세스(516,616)는 지점(1,2) 결합 및 잠금 모듈(12,14)의 케이스(16)의 측면벽(316,416) 내에 형성되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 지점 작동로드(point operating rod, 26)는 주된 지점 잠금 래치(primary point locking latch, 30)와 종속적인 지점 잠금 래치(29)를 조합하여 포함할 수도 있는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 18 항에 있어서, 주된 지점 잠금 래치(primary point locking latch, 30)는 지점을 변위하도록 지점 작동로드(26)에 뒤따르는 미끄럼 방향(sliding direction)을 따라서, 상대적인 병진 움직임(translational motion)으로 지점 작동로드(26)에 의해서 강성적으로 전달되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 종속적인 지점 잠금 래치와 가능한 주된 지점 잠금 래치들은 지점(1,2)의 움직임 방향으로 상대적인 병진 움직임과 관련하여 지점 작동로드(point operating rod, 26) 상에서 틈새(clearance)로서 지지되어지고, 지점 작동로드(26) 상에서 지점(1,2)에 의해서 발휘되어지는 추력 응력(thrust stress)을 취하는, 즉 트레일링 조건(trailing condition)에서, 탄성적인 사전재하 수단(preload means,39)과 관련되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 작동 움직임(actuating motion)은 모터(11)의 회전 움직임을 선형 움직임으로 전달하기 위한 유닛(13)에 연결되어지는 중간 슬라이더(intermediate slider, 27)에 의해서, 지점 작동로드(point operating rod, 26)와 가능하면 제어로드(control rod, 38)에 전달되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 21 항에 있어서, 슬라이더(27)는 래치(29,30)를 구동하기 위한 수단(31)을 전달하며, 상기 수단은 캠(330,329)과 롤러(31)의 조합체로 구성되며, 구동수단은 래치를 활성 지점 잠금 위치 속으로 교번적으로 변위시키고, 이들은 슬라이더(27)가 지점 작동로드(26)를 운반하도록, 슬라이더(27)의 받침대 표면(227,327)에 대한 받침대 위치(abutment position) 내에 그리고 래칭 리세스(latching recess, 516,616) 내에서 결속되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 슬라이더(27)는 스위치 장치 상태 제어 신호 수단(33)을 구동하기 위한 수단(32)을 작동하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제어로드(control rod, 38)는 슬라이더(27)의 제어 시에, 스위치 장치 상태 제어 신호 수단(33)을 구동하기 위한 수단(32)에 교번적으로 연결되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 스위치 장치 상태 제어 신호 수단(33)을 구동하기 위한 수단(32)은 제어 신호수단(33)의 기어(gear, 133)를 가진 섹터 기어(sector gear)에 의해서 연결되어진, 피벗 암(pivotal arm)으로 구성되며, 피벗 암은 미끄러질 수 있는 플레이트 상에서 피벗되어지는데, 상기 플레이트는 슬라이드(27)의 제어시에 제어로드(38)로부터 기계적으로 해제되어지고 제어로드에 기계적으로 연결되어지며(627,35), 그 피벗 움직임은 피벗으로부터 방사적으로 이격되어진 롤러(roller)에 의해서 야기되어지고 슬라이더(27)와 일체로 된 슬롯된 캠 트랙(cam track, 627) 내에서 결속되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 25 항에 있어서, 제어 신호 수단(control signaling means, 33)을 구동하기 위한 수단을 지지하는 플레이트 사이에서 기계적인 연결을 위한 수단(means)은, 제어로드(control rod, 38)의 노치 또는 리세스(138) 내의 결속위치로부터 그 해제위치까지 병진 움직임(translational motion)으로 움직여 질 수 있는 가로지르는 투스(transverse tooth)를 포함하며, 슬라이더(27) 상에 형성된 캠 트랙(cam track, 627)에 의해서 두개의 위치 속으로 움직여지고, 상기 수단은 스위치 장치의 일반적인 작동 상에서 제어 신호수단(33)을 구동하기 위한 수단(32)을 지지하는 플레이트에 제어로드(38)가 기계적으로 연결되어지지 않도록 되며, 트레일링 작용(trailing action)의 덕분에 제어로드(38)의 해제시에, 상기 제어로드(38)는, 노치(35)에 의해서, 상기 구동수단(driving means, 32)을 지지하는 플레이트에 기계적으로 연결되어지고, 구동수단을 제어 신호수단(33)으로부터 해제위치 속으로, 즉 스위치 장치의 제어의 손실로 운반하는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 제어로드(control rod, 38)는 트레일링(trailing)에 의해서 야기되어지는 미끄럼 움직임(sliding motion)을 멈추는 받침대와 상호작용하며, 상기 트레일링 조건에서는, 조인트의 미리 결정된 파괴(breaking) 덕분에, 지점 작동로드(point operating rod, 26)는 지점(point)으로부터 먼저 해제되어지나, 제어로드(38)는 제어 신호수단(33)을 제어 손실 조건(control loss condition)으로 구동하기 위한 수단(32)의 제한된 변위 스트로크를 운행한 후에만 조인트(23)의 미리 결정된 파괴 덕분에 지점(point)으로부터 역시 해제되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 장치는 각각의 스위치 지점(1,2)을 위한 별개의 지점 잠금 유닛(point lock unit, 12)을 가지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 28 항에 있어서, 지점 잠금 유닛(point locking unit)은 주된 지점 잠금 수단(30)과 종된 지점 잠금 수단(29)을 가지며, 상기 주된 지점 잠금 수단은 트로운 지점(thrown point)을 위하여 작동되어지고, 상기 종된 지점 잠금 수단은 관련된 레일로부터 이격되어진 반대편 지점을 위하여 작동되어지는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
상기 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 양쪽 지점(1,2)을 위한 공통의 지점 잠금 수단을 가지며, 상기 지점 잠금 수단은 두개의 지점들 중 하나가 트로운 위치(thrown position) 내에 있을 때 관련된 래칭 리세스(latching recess, 516,616) 내에 결속으로 교번적으로 되어지는 두개의 래치(29)만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)
제 30 항에 있어서, 지점 잠금 수단은 청구항 20항에서와 같이 종된 지점 잠금 수단의 구성을 가지는 래치(29)로 구성되는 것을 특징으로 하는 스위치 장치(switch machine)