KR20070079317A - 포인트 작동장치 - Google Patents

Abstract

포인트 작동장치(10)는

- 구동 모터,

- 상기 모터에 연결된 인풋(32)과 상기 포인트에 대한 제어장치에 연결되기에 적합한 아웃풋 사이에 배열된 일단의 피니언 기어를 포함하는 감속기어(18)와,

- 상기 모터와 상기 감속기어가 들어있으며, 저부(22) 및 상기 저부와 경계를 이루는 가장자리 벽을 갖는 보호 하우징을 포함하며,

상기 감속기어는 베이스와 상기 베이스로부터 융기하여 상기 피니언 기어 세트를 위한 지지 베어링을 규정하는 측벽들(56)을 갖는 강체 케이싱을 포함하며,

상기 케이싱의 베이스는 상기 하우징의 상기 저부를 따라서 견고하게 고정되는 것을 특징으로 한다.

리테이닝 아암(retaining arm, 100)은 상기 케이싱의 상기 측벽 중 하나를 상기 베이스로부터 떨어진 상기 케이싱에 배열되는 스트레스 테이크업 포인트로부터 상기 저부로부터 떨어져 위치하는 어느 하나의 포인트(106)에서 상기 하우징의 상기 가장자리 벽까지 연결시킨다.

포인트, 리테이닝 아암, 케이싱, 하우징, 스위치 레일

Description

포인트 작동장치{Actuating Device for Points}

본 발명은 일 예로써 제공되는 후술하는 설명 및 하기와 같은 도면을 참조함으로써 보다 쉽게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 포인트 작동장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 커버, 모터 및 토크 리미터(torque liminter)가 제거된 작동장치의 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 장치의 감속기어의 사시도이다.

도 4는 마운팅 플레이트와 평행한 면을 따른 감속기어의 길이방향 단면도이다.

도 5는 도 6의 단면 V-V 선을 따른 감속기어의 단면도이다.

도 6은 전술한 도면들에 도시된 감속기어의 측면도이다.

도 7은 케이싱의 리테이닝 아암의 사시도이다.

도 8은 전술한 도면들의 감속기어 케이싱의 사시도이다.

도 9는 감속기어의 케이싱의 상향 방향 사시도이다.

본 발명은 하기를 포함하는 유형의 포인트 작동장치에 관한 것이다. 즉,

- 구동 모터와;

- 상기 구동 모터에 회전가능하게 연결된 인풋(32)과 포인트들에 대한 제어장치에 연결되기에 적합한 아웃풋 사이에 배열된 일단의 피니언 기어를 포함하는 감속기어와;

- 저부 및 상기 저부와 경계를 이루는 가장자리 벽을 갖는 보호 하우징을 포함하며,

상기 감속기어는 베이스와 상기 베이스로부터 융기하여 상기 일단의 피니언 기어를 위한 지지 베어링을 규정하는 측벽들을 갖는 강체 케이싱을 추가로 포함하고,

상기 케이싱의 베이스는 상기 하우징의 상기 저부를 따라서 견고하게 고정되는 것을 특징으로 한다.

이러한 장치는 특히 일단의 포인트들의 스위치 레일 위치를 변경하는데 이용된다. 이를 위하여 서로 연결되는 슬라이딩 로드(sliding rods)의 어셈블리로 형성되는 장치가 포인트들을 따라 배열되고, 스위치 레일은 상기 장치의 길이를 따라 여러 포인트에서 고정된다. 일 단부에서 상기 장치는 로드에 의해 형성되는 어셈블리의 변위(displacement)를 허용하는 작동장치에 연결된다.

이러한 작동장치는 알려진 그대로 전기 구동 모터가 배열되는 하우징을 포함 하며, 감속기어가 그 아웃풋에 구비된다. 감속기어는 금속 케이싱에 들어있는 일단의 피니언 기어로 형성된다. 회전식 피니언 기어들은 각각 케이싱의 두 개의 평행 대향하는 측벽에 의해 운반되는 평행 샤프트 상에서 지지된다.

일단의 포인트의 일부는 매우 길어서, 스위치 레일을 조작하기가 매우 어렵다. 그러므로 아웃풋에서 매우 높은 전력을 공급할 수 있는 작동장치를 이용하는 것이 바람직하다.

일단의 피니언 기어는 대량의 스트레스를 받으므로, 그래서 공급될 전력이 매우 높을 때는 피니언 기어가 마모되고 기어 트레인은 매우 빠르게 악화되는 것으로 확인되었다.

본 발명의 목적은 오랜 서비스 수명을 갖는 신뢰할 만한 작동장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명의 대상은 전술한 유형의 작동장치인데, 케이싱의 측벽들 중 하나를 베이스로부터 떨어진 케이싱에 배열된 스트레스 테이크업 포인트로부터 저부로부터 떨어져 위치한 일 포인트에서 하우징의 가장자리 벽으로 연결시키는 리테이닝 아암을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구체적 실시예에 따라 작동장치는 하기 특징들 중 하나 이상을 포함한다.

- 케이싱은 형태에 있어 장방형이고, 일단의 피니언 기어는 케이싱의 길이에 대해 전체적으로 가로 방향으로 배열되고, 리테이닝 아암은 케이싱의 길이 방향 단부에서 케이싱에 고정된다.

- 케이싱은 베이스와 스트레스 테이크업 포인트 사이의 일 벽을 따라 배열된 강화 리브(rib)를 갖는다.

- 케이싱은 그 내부에 가장자리 벽의 두 개의 대향 영역 사이의 베이스를 따라 강화 리브를 갖는다.

- 리테이닝 아암은 일 단부에서는 하우징의 측벽에서 타 단부에서는 케이싱에서 나사로 죌 수 있게 지지되는 독립 아암을 포함한다.

- 자기 토크 리미터(magnetic torque limiter)는 모터의 아웃풋과 감속기어의 인풋 사이에 배열된다.

- 일단의 피니언 기어에서 각각의 피니언 기어는 날(teeth)을 갖는데, 각 쌍의 메시된 피니언 기어에 대하여 피니언 기어마다 적어도 두 개의 날이 서로에 대해 영구적으로 협력한다.

- 케이싱은 일단의 피니언 기어가 담기는 오일 배쓰(oil bath)가 유지되는 밀폐된 인클로저를 형성한다.

- 하우징과 케이싱은 주물로 형성된다.

본 발명은 또한 그 대상으로 이동식 스위치 레일과 전술한 작동장치를 포함하는 일단의 포인트들을 갖는데, 그 장치는 이동을 위하여 스위치 레일에 기계적으로 연결된다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 포인트 작동장치(10)는 모터(14), 토크 리미터(16)와 감속기어(18)가 배열되는 하우징(12)을 포함하며, 하우징의 아웃풋은 하우징(12)에 의해 운반되어 후자를 통과하는 회전식 아웃풋 샤프트(20)와 결합된다.

하우징(12)은 예를 들면 캐스팅(casting)에 의해 주물철(casting iron)로부터 만들어진다. 하우징(12)은 가장자리 벽(24)과 경계를 이루는 저부(22)를 가지며, 가장자리 벽(24)은 보통은 저부의 반대쪽에서 착탈식 커버(미도시)로 밀폐되는 개구부(26)를 규정한다. 커버는 실질적으로 저부(22)와 평행하게 연장된다.

고정 러그(28)는 저부(22)의 가장자리에 마련되어, 그 지지로 작동장치와 트랙이 견고하게 연결되는 결과를 가져온다.

모터(14)는 하우징에서 대향면에 배열되며, 그 대향면으로부터 샤프트(20)가 출현한다. 모터(14)의 아웃풋은 구동 "스타"(30)에 의해 토크 리미터(16)로 연결된다. 토크 리미터(16)는 자기 리미터인 것이 유리하다.

토크 리미터(16)의 아웃풋은 감속기어의 속이 빈 인풋 샤프트(32)에 회전 가능하게 결합된다. 감속기어의 34로 표시된 아웃풋 샤프트는 작동장치의 제어 샤프트(20)와 가로로 고정 결합되는 아암(38)의 그루브에 끼워지는 크랭크를 형성하는 편심 스터드(36)를 갖는다.

게다가 아웃풋 샤프트(34)의 타 단부는 장치의 수동 작동을 위해 앵글기어(40)에 의해 회전가능하게 샤프트(42)와 결합된다. 샤프트(42)는 하우징의 가장 자리 벽(24)에 의해 운반되어 외부로 돌출하는데, 착탈식 가로 제어 바를 수용하기에 적합한 외형을 갖는다.

감속기어(18)는 도 3 내지 도 6에 상세히 도시되어 있다. 감속기어는 케이싱(50)과 실질적으로 그 케이싱에 배열되어 지지되는 일단의 피니언 기어를 포함한다.

케이싱(50)은 전체적으로 직사각형인 마운팅 플레이트(52)를 갖는다. 케이싱(50)은 주물로 얻어지는데 우수한 기계적 성질을 갖는 알루미늄으로 형성된다.

마운팅 플레이트(52)는 가장자리에서 하우징의 저부(22)와 스크류 결합되게 하는 구멍들을 갖는 단단한 플레이트로 형성된다. 구멍 중 일부는 마운팅 플레이트의 측면 돌기(54)에 구비된다.

케이싱(50)은 중앙 위치에서 마운팅 플레이트(52)의 위에 형성되며, 일반 형태의 평행 육면체로 된 밀봉된 인클로져를 규정한다. 따라서 케이싱은 서로 전체적으로 평행하게 연장된 두 개의 세로 벽(56)에 의해 규정된다. 이들 두 개의 벽은 말단 벽(58)에 의해 케이싱의 단부들에서 연결되고, 상부 웹(60)에 의해 마운팅 플레이트(52)와 대향으로 연결된다.

상부 웹은 윤활제를 감속기어 인클로져로 공급되게 하는 개구부(62)를 갖는다.

감속기어의 피니언 기어들은 서로 평행 연장하고 케이싱의 길이에 대해 가로로 배열되는 샤프트에 의해 지지된다. 상기 샤프트들은 두 개의 세로 벽(56)으로 지지되는데, 그 안으로 샤프트들이 부분적으로 연장한다. 베어링들은 각각의 세로 벽(56)과 각각의 피니언 기어의 지지 샤프트 사이에 놓인다.

인풋 샤프트(32)는 그 축을 따라 속이 비어있다. 토크 리미터(16)의 아웃풋과의 연결을 위한 스크류(63)는 샤프트를 통과해 끝에서 끝까지 연장한다. 스크류(63)는 너트(63A)에 의해 그 단부에서 지지된다. 스크류는 샤프트(32)와 토크 리미터의 아웃풋을 회전 연결시킨다. 샤프트(32)는 제 1 감속 샤프트(68)에 의해 운반되는 더 큰 직경의 피니언 기어(66)와 맞물리는 작은 직경의 피니언 기어(64)를 갖는다.

피니언 기어(66)는 회전하여 더 작은 직경의 피니언 기어(70)와 고정되고, 회전하여 직경이 감소된 아웃풋 피니언 기어(74)와 고정되는 더 큰 직경의 피니언 기어(72)와 맞물린다. 피니언 기어(72, 74)는 제 2 감속 샤프트(76)에 의해 운반된다.

아웃풋 피니언 기어(74)는 제 3 감속 샤프트(80)에 의해 운반된 직경이 더 큰 인풋 피니언 기어와 맞물린다. 감속 샤프트(80)는 세로 벽(56)을 통해 돌출하고 케이싱 외부에 배열된 직경이 감소된 아웃풋 피니언 기어(82)를 운반한다. 피니언 기어(78)와 샤프트(80)는 회전하여 서로에게 고정된다.

아웃풋 피니언 기어(82)는 케이싱 외부에 배열된 직경이 더 큰 피니언 기어(84)와 맞물리고, 거기에 아웃풋 샤프트의 구동 스터드(36)가 구비된다. 스터드(36)에는 제어 아암의 그루브에서 스터드의 이동을 용이하게 하는 롤러(86)가 구비된다.

서로 협력하는 피니언 기어의 날들은 도 6에 예시된 것처럼 피니언 기어의 위치와 상관없이 두 개의 메시된 피니언 기어의 적어도 두 개의 날들이 항상 서로 접촉해 있다.

인풋 샤프트, 제 1, 제 2와 제 3 감속 샤프트 그리고 아웃풋 샤프트는 이 순서대로 감속기어의 일 단부(58)로부터 타 단부로 연속 배열되는데, 감속기어는 인풋 샤프트(32)가 위치하는 측에는 인풋 단부가 있고 아웃풋 샤프트(34)가 배열되는 측에는 아웃풋 단부가 위치한다.

그 아웃풋 단부에는 도 2에 예시된 것처럼 케이싱(50)이 마운팅 플레이트(52)로부터 이격된 포인트에서 견고한 연결 아암(100)에 의해 하우징의 가장자리 벽에 고정된다.

아암(100)은 스트레스 테이크업을 제공하고, 도 7에서 단독으로 도시된 브라켓으로 형성된다.

브라켓은 평판 패드를 사이에 위치시켜 측벽의 내부면에 대하여 지지하기에 적합한 플레이트(102)를 포함한다. 플레이트는 벽(24)에 대하여 고정하기 위한 핀의 통과를 위한 두 개의 보어(104)를 갖는다. 플레이트(102)를 수용하는 영역에서는 도 2에 예시된 것처럼 벽(24)이 하우징의 나머지와 일체를 이루는 강화 패드(106)를 갖는다.

플레이트(102)의 베어링 면으로부터의 대향측에서 브라켓(100)은 솔리드 베이스에 의해 플레이트(102)에 연결되고 자유 단부를 향하여 점점 가늘어지는 돌출 림(projecting limb, 110)을 갖는다. 그 자유 단부에 브라켓은 부쉬(112)를 가지며, 부쉬(112)를 통해서 일측에서 타측으로 보어(114)를 연장시키며, 보어(114)는 플레이트(102)와 전체적으로 평행한 축을 가지며 두 개의 보어(104)를 연결시키는 축과는 수직이다.

부쉬(112)는 도 3과 도 8에 도시된 케이싱의 나사형 구멍(threaded hole, 120)으로 나사 결합되는 핀(116)을 수용하기에 적합하다. 나사형 구멍(120)은 마운팅 플레이트(52)에 수직인 축을 갖는 원통형 부쉬(122)에 구비된다. 부쉬는 케이싱(102)의 나머지와 일체를 이룬다. 상기 부쉬는 실질적으로 케이싱의 아웃풋 측에서 말단 벽(58)과 케이싱의 상부 웹(60) 사이의 교차점에서 형성된다.

이 외에도 강화리브(126)가 말단 벽(58)을 따라 부쉬(122)와 대향하게 형성된다. 상기 리브(122)는 마운팅 플레이트(52)로부터 상부 웹(60)으로 연장한다. 상기 리브(122)는 자유 에지, 즉 케이싱의 말단 벽(58)로부터 떨어진 에지를 따라 말단 벽(58)과 전체적으로 평행하게 연장하는 웹(128)에 의해 강화된다. 상기 웹(128)은 마운팅 플레이트(52)로부터 부쉬(122)로 점점 줄어드는 폭을 갖는다. 이 외에도 가로 리브(130)는 실질적으로 케이싱의 말단 벽과 웹(128)의 사이에서 케이싱의 중간 높이에서 연장한다. 가로 리브(130)는 마운팅 플레이트(52)와 평행하게 연장한다.

더욱이 다른 강화리브들은 세로 벽(56)의 길이를 따라 구비된다. 전체적으로 132로 표시된 이들 리브는 마운팅 플레이트(52)로부터 연장하며, 그들이 강화하는 세로 벽에 대해 전체적으로 수직이고, 케이싱의 상부 웹(60)을 향하여 마운팅 플레이트(52)로부터 점점 줄어드는 폭을 갖는다.

강화리브(134)는 케이싱에 의해 한정되는 부피 안에서 가로로 배열되는 것이 바람직하다. 예를 들면 도 9에 예시된 것처럼, 리브(134)는 마운팅 플레이트(52) 상에서 자신을 지지하는 두 개의 세로 벽(54)들 사이의 아웃풋 샤프트(34)와 대향하게 연장한다.

마지막으로 브레이크(150)는 감속기어의 케이싱(18)에 장착된다. 브레이크(150)는 일단의 피니언 기어의 축에 평행하게 연장하고 케이싱의 상부 리브(155)에 고정되는 샤프트(154) 주위에서 연결된 레버(152)를 갖는다. 슬리브(158)가 장착된 브레이킹 단부에서 도 5에 예시된 것처럼 레버(152)는 슬라이딩식으로 슬리브(158)에 맞물리는 로드(162)를 거쳐서 브레이킹 단부에 의해 운반되는 브레이크 패드(160)를 갖는다. 포크 형태의 패드(160)는 인풋 샤프트(32)의 연장부(164)에 부착된다. 패드(160)는 슬리브(158)와 패드(160) 사이에 위치한 스프링(166)에 의해 이 샤프트에 대하여 경사를 이룬다.

타 단부에서 레버(152)는 아웃풋 피니언 기어(84)의 표면에서 한정되는, 전체적으로 회절 표면인 캠 표면(174)에서 지지되는 회전 롤러(172)로 형성되는 캠 종동부(cam follower, 170)를 갖는다. 캠 표면(174)은 가변적인 직경을 갖는데, 피니언 기어(84)의 각 이동은 레버(152)가 기울어지게 하여 압력을 가하거나 감소시키고 그리하여 인풋 샤프트(32)에 부착된 패드(160)의 마찰력을 가하거나 감소시킨다.

따라서, 아웃풋 샤프트의 위치와 피니언 기어(84)의 위치에 따라 인풋 샤프트는 자유로이 회전하거나 또는 브레이크가 걸려 샤프트의 회전 안정화 및 그 결과로써 트래픽 경로에 의해 진동이 발생되는 경우에 장치의 안정화를 보장한다. 작 동장치는 다음과 같이 기능한다. 스위치 레일의 이동을 위하여 모터(14)는 일방향 또는 타방향으로 동작하도록 설정된다. 회전 운동은 토크 리미터(16)를 거쳐 감속기어(18)로 전달된다. 아웃풋 샤프트는 피니언 기어 세트를 거쳐 더 빠른 속도로 회전하는 인풋 샤프트(32)에 의해 저속으로 구동된다. 회전 운동은 결국 샤프트(20)의 제어 아암의 그루브에서 이동하는 스터드(36)를 경유하여 제어 샤프트(20)로 전달된다.

상기 스터드(36)는 샤프트(20)로 매우 높은 토크를 전달할 수 있다. 스트레스 테이크업 아암(100)의 존재는 케이싱의 아웃풋 단부와 하우징(12) 측벽의 견고한 연결을 가능하게 한다.

따라서, 케이싱은 단지 약간의 뒤틀림 변형만을 겪는데, 피니언 기어의 회전축이 서로에 대해 팽팽하게 평행하게 하는 것이다. 이러한 상태 하에서 피니언 기어가 악화할 리스크가 줄어들고 작동장치의 서비스 수명이 길어진다. 이러한 상태 하에서 하우징과 특히 그 가장자리 벽은 케이싱의 상부 단부에서 스트레스 테이크업에 의한 케이싱의 견고화에 기여한다.

Claims (10)

1. 구동 모터(14)와;

   상기 구동 모터에 회전 가능하게 연결된 인풋(32)과 상기 포인트에 대한 제어장치에 연결되기에 적합한 아웃풋(34) 사이에 배열된 일단의 피니언 기어를 포함하고, 베이스(52) 및 상기 베이스(52)로부터 융기하여 상기 일단의 피니언 기어를 위한 지지 베어링을 규정하는 측벽(56, 58)을 갖는 강체 케이싱을 추가로 포함하는 감속기어(18)와; 및,

   상기 구동 모터(14)와 상기 감속기어(18)를 포함하며, 저부(22) 및 그 저부와 경계를 이루는 가장자리 벽(24)을 가지며, 상기 케이싱의 베이스(52)가 상기 하우징의 저부(22)를 따라서 견고하게 고정되는 보호 하우징(12);

   을 포함하는 포인트 작동장치에 있어서,

   상기 케이싱의 측벽 중 하나(58)를 상기 베이스(52)에서 떨어져 케이싱에 배열되는 스트레스 테이크업 포인트(122)로부터 상기 저부(22)로부터 떨어져 위치한 포인트(106)에서 상기 하우징(12)의 가장자리 벽(24)으로 연결시키는 리테이닝 아암(100)을 포함하는 것을 특징으로 하는 작동장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 케이싱(50)은 형태에 있어서 장방형이고, 상기 일단의 피니언 기어는 상기 케이싱(50)의 길이에 대해 전체적으로 가로로 배열되며, 상기 리테이닝 아암(100)은 상기 케이싱의 종방향 단부에서 상기 케이싱(50)에 고정되는 것을 특징으로 하는 작동장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 케이싱(50)은 상기 베이스(52)와 상기 스트레스 테이크업 포인트(122) 사이의 하나의 벽을 따라서 배열되는 강화 리브(126)를 갖는 것을 특징으로 하는 작동장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 케이싱(50)은 그 내면에 상기 가장자리 벽(56)의 두 개의 대향 영역들 사이에서 상기 베이스(52)를 따라서 강화 리브(134)를 갖는 것을 특징으로 하는 작동장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 리테이닝 아암(100)은 상기 하우징의 측벽(24)상의 일 단부 및 케이싱(50)의 타 단부에서 나사 결합으로 지지되는 독립적인 아암을 포함하는 것을 특 징으로 하는 작동장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   자기 토크 리미터(16)가 상기 모터(14)의 아웃풋과 상기 감속기어(18)의 인풋(32) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 작동장치.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 일단의 피니언 기어 중 각각의 피니언 기어는 각 쌍의 메쉬된 피니언 기어에 대해 피니언 기어마다 적어도 두 개의 날이 서로 영구적으로 협력하는 것을 특징으로 하는 작동장치.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 케이싱(50)은 상기 일단의 피니언 기어가 담기는 오일 배쓰가 유지되는 밀폐형 인클로져를 형성하는 것을 특징으로 하는 작동장치.
9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 잇어서,

   상기 하우징(12)과 상기 케이싱(50)은 캐스팅에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 작동장치.
10. 이동가능한 스위치 레일과 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 작동장치를 포함하며, 상기 작동장치는 이동을 위하여 상기 스위치 레일과 기계적으로 연결된 일단의 포인트.

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