KR20060009739A - 철도 분기기용 고정부 간격장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도 분기기용 고정부 간격장치에 관한 것으로, 기본 레일과 분기기 텅레일 간의 간격유지를 미끄럼 접촉방식으로 구성시켜 레일 간의 간격을 보다 안정적으로 유지시킬 수 있고, 온도변화에 따른 텅레일의 연신 및 수축을 수직 및 수평변위로의 하중 분산을 통해 레일 신축에 의해 발생되는 축력을 최소화 할 수 있는 철도 분기기용 고정부 간격장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기본 레일과 분기기 텅레일의 철도 분기기용 고정부 간격장치에 있어서, 상기 텅레일의 일측에 구비되는 유동지지수단; 상기 텅레일의 일측에서 유동지지수단에 의하여 유동가능하게 지지되는 소정 형상의접촉바디; 및 상기 접촉바디에 대향하는 기본레일의 일측에 고정되고, 상기 접촉바디가 수용되며, 상기 텅레일의 연신 및 수축시 그 내부 상면은 상기 접촉바디의 상면과 미끄럼 접촉하는 수용바디를 포함하는 철도 분기기용 고정부 간격장치를 제공한다.

분기기, 기본레일, 텅레일, 접촉바디, 수용바디, 수평수직변위, 마찰방식

Description

철도 분기기용 고정부 간격장치{Device to fix the gap in the turnout system}

도1은 종래 일실시예에 따른 철도 분기기용 고정부 간격재가 분기기에 설치된 상태를 나타낸 예시도.

도2는 도1에 따른 분기기용 고정부 간격재가 기본레일과 텅레일간에 설치된 상태를 나타낸 예시도.

도3은 도1에 따른 철도 분기기용 고정부 간격재를 나타낸 평면도.

도4는 본 발명에 따른 철도 분기기용 고정부 간격장치를 나타낸 사시도.

도5는 본 발명에 따른 분기기용 고정부 간격장치를 구성하는 접촉바디부를 나타낸 사시도.

도6은 본 발명에 따른 분기기용 고정부 간격장치를 구성하는 수용바디부를 나타낸 사시도.

도7은 도4의 I-I선에 따른 단면도.

도8은 도7의 "A"부 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 텅레일 200: 지지플레이트

210: 지지가이드 300: 접촉바디

310: 관통공 320: 편평면

330: 경사면 400: 탄성부재

500: 기본레일 600: 수용바디

610: 내부 상면 620: 개방부

본 발명은 철도 분기기용 고정부 간격장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미끄럼 접촉방식을 통해 기본 레일과 분기기 텅레일 간의 간격을 보다 안정적으로 유지시키면서, 온도변화에 따른 텅레일의 연신 및 수축을 수직 및 수평변위로의 하중 분산을 통해 레일 신축에 의해 발생되는 축력을 최소화 할 수 있는 철도 분기기용 고정부 간격장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철도 분기기용 고정부 간격재는 철도 분기기에서 온도변화에 따른 레일의 신축과 열차 주행시 발생되는 축력을 기본레일과 텅레일(tongue rail)에 분산시켜 축력을 최소화하기 위하여 설치된다.

이와 같은 종래의 고정부 간격재는 볼트로 기본레일과 텅레일을 강제 구속시 키는 방법을 채용하고 있는 바, 볼트에 의하여 레일들이 강제 구속되므로 인하여 그 체결부에서 응력이 축적되어 레일에 손상을 초래할 수 있는 문제점이 있다.

이와 같은 강제 구속방식의 문제점을 해결하고자 도1 내지 도3과 같은 고정부 간격재가 제안되었다. 도1은 종래 일실시예에 따른 철도 분기기용 고정부 간격재가 분기기에 설치된 상태를 나타낸 예시도이고, 도2는 도1에 따른 분기기용 고정부 간격재가 기본레일과 텅레일간에 설치된 상태를 나타낸 예시도이며, 도3은 도1에 따른 철도 분기기용 고정부 간격재를 나타낸 평면도이다.

도1 내지 도3에 나타낸 바와 같이, 종래 일실시예에 따른 철도 분기기용 고정부 간격재(S)는. 기본레일(M)의 안쪽에 포크부(10)를 볼트(30)를 매개로 설치하고, 상기 기본레일(M)에 인접하는 텅레일(T)의 안쪽에 플러그부(20)를 볼트를(30)를 매개로 설치하여, 상기 포크부(10)와 플러그부(20) 사이에 일정한 간격을 유지하도록 설치한다.

상기 포크부(10)와 플러그부(20) 사이의 간격은 고정부 간격재 그 자체의 기능을 위하여 소정 간격으로 제한되어 있다.

상기 포크부(10)는, 각각 양측에 배치되면서 중앙에 볼트공(16)이 형성된 지지판(12)에 걸쳐서 연결 설치되며, 가운데 수용부가 형성되어 돌출 형성되는 포크(14)가 일체로 이루어진 포크부(10); 및 각각 양측에 배치되고 중앙에 볼트공(26)이 형성된 지지판(22)에 걸쳐서 연결 설치되며, 상기 포크부(10)의 수용부에 수용되는 돌출 형상의 플러그(24)가 일체로 이루어진 플러그부(20)로 구성되어, 상기 포크부(10)가 플러그부(20)가 기본레일(M)과 텅레일(T)에 각각 볼트(30)를 매개로 하여 일정한 간격을 유지하도록 설치된다.

이러한 종래의 고정부 간격재는, 포크부(10)와 플러그부(20)가 소정 간격을 유지함에 따라 레일의 신축량을 포크부(10)와 플러그부(20)에서 감소시키도록 한 것이다. 그러나, 이와 같은 장치는 레일의 신축량이 설정한 간격을 초과하는 상황이 발생될 때, 레일의 모든 축력이 포크부와 플러그부를 지지하는 체결볼트부에 집중되므로 구조적으로 불안정해 질 수 있다.

또한, 이러한 고정부 간격재의 경우, 레일의 과대축력이 포크와 플러그의 구속에 의해서만 대응하기 때문에, 원활한 하중분산이 이루어지지 않고 결국 하중집중부위의 피로한계에 따른 파손이 발생할 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 기본 레일과 분기기 텅레일 간의 간격유지를 미끄럼 접촉방식으로 구성함으로써 레일 간의 간격을 보다 안정적으로 유지시킬 수 있는 철도 분기기용 고정부 간격장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 온도변화에 따른 텅레일의 연신 및 수축에 따른 축력을 수직 및 수평변위로의 하중 분산을 통해 레일 신축에 의해 발생되는 축력을 최소화 할 수 있는 철도 분기기용 고정부 간격장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기본 레일과 분기기 텅레일의 철도 분기기용 고정부 간격장치에 있어서, 상기 텅레일의 일측에 구비되는 유동지지수단; 상기 텅레일의 일측에서 유동지지수단에 의하여 유동가능하게 지지되는 소정 형상의된접촉바디; 및 상기 접촉바디에 대향하는 기본레일의 일측에 고정되고, 상기 접촉바디가 수용되며, 상기 텅레일의 연신 및 수축시 그 내부 상면은 상기 접촉바디의 상면과 미끄럼 접촉하는 수용바디를 포함하는 철도 분기기용 고정부 간격장치를 제공한다.

상기 유동지지수단은, 상기 텅레일의 하단에 고정되는 지지플레이트; 및 상기 지지플레이트의 상부에 설치되어 상기 접촉바디를 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재를 탈락 방지하도록 상기 지지플레이트에 구비되며, 상기 접촉바디를 관통하는 지지가이드를 더 포함한다.

상기 탄성부재는 코일 스프링 또는 판 스프링 중 하나로 이루어진다.

상기 접촉바디는, 상부 형상에 있어 상면 중앙부가 편평면을 이루고, 그 중앙부로부터 양측으로 갈수록 하방향으로 경사진 경사면을 갖는 몸체로 이루어지고, 상기 수용바디의 내부 상면은 상기 접촉바디의 상부 형상에 대응하는 형상으로 이루어지며, 상기 접촉바디의 중앙부의 편평면에 대응한 부분이 개방된 개방부로 이루어진다.

상기 접촉바디는, 지면과 평행하고 텅레일에 직교하는 방향으로 바라 볼 때 사다리꼴 단면 형상 또는 사각 단면 형상으로 이루어진다.

상기 수용바디 및 지지플레이트는 기본레일의 성형시 일체로 형성되거나, 별개로 제작되어 기본레일에 일체화된다.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도4는 본 발명에 따른 철도 분기기용 고정부 간격장치를 나타낸 사시도이다.

도4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 철도 분기기용 고정부 간격장치는, 기본 레일(500)과 분기기 텅레일(100)에 구비되는 철도 분기기용 고정부 간격장치에 있어서, 텅레일(100)의 하단 일측에서 고정되는 지지플레이트(200); 상기 지지플레이트(200)의 상부에 직교되게 구비되는 지지가이드(210); 상기 텅레일의 일측에 구비되고 소정 형상의 접촉바디(300); 상기 지지가이드(210)와 접촉바디(300) 사이에 구비되어 상기 접촉바디(300)를 상방향으로 탄성 지지하는 탄성부재(400); 상기 접촉바디(300)에 대향하는 기본레일(500)의 일측에 고정되고, 상기 접촉바디(300)가 소정 간극을 갖고 수용되며, 상기 텅레일(100)의 연신 및 수축시 그 상부 내면이 상기 접촉바디(300)의 상면과 미끄럼 접촉하는 수용바디(600)를 포함한다.

상기 접촉바디(300) 및 수용바디(600)를 각각 도5 및 도6을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도5는 본 발명에 따른 분기기용 고정부 간격장치를 구성하는 접촉바디부를 나타낸 사시도이고, 도6은 본 발명에 따른 분기기용 고정부 간격장치를 구성하는 수용바디부를 나타낸 사시도이다.

먼저, 도5에 나타낸 바와 같이, 상기 분기기용 고정부 간격장치를 구성하는 접촉바디(300)는, 상기 지지가이드(210)가 관통되는 관통공(310)이 형성되고, 상면 중앙부가 편평면(320)을 이루며, 그 중앙부로부터 양측으로 갈수록 하방향으로 경사진 경사면(330)을 갖는 형태로 이루어진다. 다시 말해서, 상기 접촉바디(300)는 지면과 평행하고 레일에 직교되는 방향으로부터 바라 볼 때 사다리꼴 단면 형상으로 이루어진다.

이 때, 상기 수용바디(600)의 내부 상면(610)은 도6에 나타낸 바와 같이 사다리꼴 형상의 하면을 제외한 삼면의 형상에 대응하는 형상으로 이루어지되, 상기 접촉바디(300)의 중앙부의 편평면(320)에 대응한 부분이 개방된 개방부(620)를 갖는다.

여기에서, 상기 접촉바디(300)의 다른 형태로, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 접촉바디는 지면과 평행한 측면으로부터 바라 볼 때 사각 단면 형상으로 이루어진다. 이 때, 상기 수용바디(600)의 내부 상면은 편평면을 갖는다.

상기 지지플레이트(200), 지지가이드(210) 및 탄성부재(400)는 상기 접촉바디(300)를 상방향으로 유동가능하게 지지하는 유동지지수단이다. 여기에서, 상기 지지플레이트(200)는 판형으로 이루어지고, 텅레일(100)의 하단에 일체화된다.

상기 지지가이드(210)는 상기 접촉바디(300)의 관통공(310)을 관통하여 상기 탄성부재(400)에 의하여 상방향으로 탄성지지되는 접촉바디(300)를 지지방향으로의 가이드뿐만 아니라, 이탈을 방지한다.

상기 탄성부재(400)는 예를 들면 코일 스프링 형태나 판 스프링 형태로 이루어질 수 있으나, 이에 국한되지 않고 상기 접촉바디(300)를 탄성 지지할 수 있는 방식이라면 어떠한 구성으로 이루어질 수 있다.

여기에서, 상기 유동지지수단을 구성하는 지지가이드(210)는 생략될 수 있다. 이는 지지플레이트(200)상의 탄성부재(400)에 의하여 접촉바디(300)가 상방향으로 지지될 때, 수용바디(600)에 의해 심각한 이탈이 방지될 수 있는 구성으로 이루어질 수 있기 때문이다.

상기 지지플레이트(200) 및 접촉바디(300)는 상기에서 설명한 바와 같이 각각 텅레일(100) 및 기본레일(500)에 일체화 고정되는 것으로, 상기 지지플레이트(200) 및 수용바디(600)는 텅레일(100) 및 기본레일(500)의 성형시 일체화 성형되는 것이 바람직하나, 별개로 제작되어 용접 등의 방법으로 일체화될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 철도 분기기용 고정부 간격장치의 동작 및 작용을 앞서 설명한 도면들 및 도7 및 도8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도7은 도4의 I-I선에 따른 단면도이고, 도8은 도7의 "A"부 확대도이다.

온도변화에 따라 텅레일(100)에 연신 및 수축에 의한 축력이 도7 및 도8의 굵은 화살표와 같이 발생할 경우, 접촉바디(300)의 일측 경사면(330)은 수용바디(600)의 상부 내면(610)의 경사면과 미끄럼 접촉에 의하여 그 힘에 대항하게 된다.

이 때, 상기 접촉바디(300)의 경사면(330)과 수용바디(600)의 상부 내면(610) 접촉부에서 발생하는 벡터는 경사면(330)과 내면(610)에 수평인 방향과, 그에 직교되는 노멀방향(수직방향)으로 분산되어 레일 축력에 따른 하중 분산을 효과적으로 이룰 수 있다. 수직방향 벡터는 마찰력 발생을 통해 상쇄될 수 있는 반면, 수평방향 벡터는 기본레일(500)을 침목에 고정시키는 체결구(미도시)와 체결볼트(미도시)의 두 부분으로 분산됨으로써 그 힘이 경감된다. 마찰력이 발생하는 동작거리는 수용바디(600)와 접촉바디(300)의 거리를 조절하여 조정할 수 있다.

상기 접촉바디(300)는 탄성부재(400)에 의하여 상방향으로 탄성 지지되어 있으므로 마찰 중 발생하는 수직변위를 허용할 수 있으므로 접촉바디(300)와 수용바디(600)가 고정된 두 레일(100, 600)에서는 수직변위가 발생하지 않도록 설계된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 기본 레일과 분기기 텅레일 간의 간격유지를 접촉바디와 수용바디 간의 미끄럼 접촉방식으로 구성함으로써 레일 간의 간격을 보다 안정적으로 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 온도변화에 따른 텅레일의 연신 및 수축에 따른 축력에 대하여 수직 및 수평변위로의 하중 분산을 통해 축력을 최소화 할 수 있다.

또한, 유동지지수단에 의하여 상방향으로 탄성지지되는 접촉바디의 구성으로 두 레일간에 수직변위가 발생되지 않는다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 기본 레일과 분기기 텅레일 간의 간격 을 보다 안정적으로 유지시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 온도변화에 따른 텅레일의 연신 및 수축에 따른 축력을 수직 및 수평변위로의 하중 분산을 통해 축력을 최소화하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 기본 레일과 분기기 텅레일의 철도 분기기용 고정부 간격장치에 있어서,

   상기 텅레일의 일측에 구비되는 유동지지수단;

   상기 텅레일의 일측에서 유동지지수단에 의하여 유동가능하게 지지되는 소정 형상의접촉바디; 및

   상기 접촉바디에 대향하는 기본레일의 일측에 고정되고, 상기 접촉바디가 수용되며, 상기 텅레일의 연신 및 수축시 그 내부 상면은 상기 접촉바디의 상면과 미끄럼 접촉하는 수용바디를 포함하는

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유동지지수단은,

   상기 텅레일의 하단에 고정되는 지지플레이트;

   상기 지지플레이트의 상부에 설치되어 상기 접촉바디를 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하는

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 탄성부재를 탈락 방지하도록 상기 지지플레이트에 구비되며, 상기 접촉바디를 관통하는 지지가이드를 더 포함하는

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 탄성부재는

   코일 스프링 또는 판 스프링 중 하나로 이루어지는

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 접촉바디는, 상부 형상에 있어 상면 중앙부가 편평면을 이루고, 그 중앙부로부터 양측으로 갈수록 하방향으로 경사진 경사면을 갖는 몸체로 이루어지고,

   상기 수용바디의 내부 상면은 상기 접촉바디의 상부 형상에 대응하는 형상으로 이루어지며, 상기 접촉바디의 중앙부의 편평면에 대응한 부분이 개방된 개방부로 이루어진

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 접촉바디는, 지면과 평행하고 텅레일에 직교하는 방향으로 바라 볼 때 사다리꼴 단면 형상으로 이루어진

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 접촉바디는, 지면과 평행하고 텅레일에 직교하는 방향으로 바라 볼 때 사각 단면 형상으로 이루어진

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 수용바디는 기본레일의 성형시 일체로 형성되는

   철도 분기기용 고정부 간격장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 수용바디는 별개로 제작되어 기본레일에 일체화되는

   철도 분기기용 고정부 간격장치.

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