KR20100011639U - 곡선당김금구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 곡선당김금구에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동차의 팬터그래프와 접촉되어 그 전동차에 전원을 공급하는 전차선을 좌우방향으로 정확한 위치에 고정시키도록 하는 곡선당김금구에 있어서,

금속소재로 이루어지며 일측이 불가동적으로 고정되어 있는 아암파이프; 상기 전차선이 레일로부터 일정높이만큼 이격되어 위치할 수 있도록 조가선과 전차선을 함께 클램핑하는 클램핑부와, 상기 클램핑부로부터 일측으로 연장설치되는 중공형태의 연결부로 이루어진 이어; 및 상기 아암파이프와 상기 이어를 서로 절연시키면서 결합하는 절연결합수단;을 포함하되,

상기 절연결합수단은, 일측은 상기 아암파이프의 타측 내부에 끼워져 삽입되고 타측은 상기 연결부의 내부에 끼워져 삽입되는 연결로드와, 상기 연결로드의 중앙부분에 그 연결로드의 외주면을 감싸도록 형성되고 상기 아암파이프와 상기 이어에 밀착접촉되는 고무소재로 이루어진 밀착부재를 포함한다.

곡선당김금구, 클램핑부, 아암파이프, 절연결합수단

Description

곡선당김금구{Full-off fitting}

본 고안은 곡선당김금구 및 그 곡선당김금구의 조립방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 간단한 조립작업에 의하여 손쉽게 조립가능한 곡선당김금구 및 그 곡선당김금구의 조립방법에 대한 것이다.

일반적으로 전기철도 등에 사용되는 전동차를 전원을 공급받기 위해 전동차가 운행되는 구간에 전차선이 설치되어 있다. 상기 전차선은 전동차의 상단에 설치된 팬터그래프와의 접촉에 의하여 전동차의 운행 중에서 지속적인 전원을 인가하게 되는 것이다.

구체적으로 살펴보면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전차선(7)의 상측에는 급전선(4)과 조가선(6)이 설치되어 있다. 상기 급전선(4)은 애자(3)에 의하여 터널의 내벽과 절연된 상태에서 상기 전차선(7)에 전력을 공급하는 전원공급선이고, 상기 조가선(6)은 상기 전차선(7)이 레일(30)로부터 일정높이를 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 하는 것이다. 한편, 상기 전차선(7)과 급전선(4) 사이에는 V자형의 연결선(5)이 연결되어 있어 상기 전차선(7)과 급전선(4)이 전기적으로 연결된다.

그리고, 곡선선로에서는 레일(30)도 곡선으로 설치되어 전동차량이 곡선으로 주행하게 되므로 전동차량(1)에 전원을 공급하는 전차선(7)도 전동차량의 팬터그래프(2)와 접촉될 수 있도록 곡선당김금구(10)를 이용하여 전동차량이 주행하는 곡선에 가깝도록 당겨 준다.

도 3의 일점쇄선은 곡선당김금구(10)로 전차선(7)을 당기지 않았을 경우를 가상하여 도시한 것으로, 상기 곡선당김금구에 의하여 상기 전차선이 터널의 곡선구간을 따라 대략 터널의 중심부에 위치할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 역할을 하는 곡선당김금구는, 고압의 전류가 흐르고 있는 전차선(7)과 터널의 일측 벽면 사이에 설치되므로 전차선(7)에 흐르고 있는 고압의 전류가 당김금구(10)를 통하여 터널의 벽면으로 공급되는 것을 완전 차단(절연)할 수 있어야 감전사고를 방지할 수 있는 것이다.

도 4에 도시된 종래의 곡선당김금구(10)는 전차선(7)과 조가선(6)을 일정간격을 유지시키며 클램핑하는 이어(11)와, 소정의 강도를 유지하며 저중량을 유지하도록 금속봉으로 제작된 아암파이프(17)와, 아암파이프(17)까지 통전되는 고압의 전류가 터널 내벽측으로 흐르지 않도록 절연하는 2개의 절연애자(19)와, 상기 절연애자(19)를 터널 내벽면에 걸고리(20)를 이용하여 고정시키는 지지앵글(21)로 이루어진다.

이러한 곡선당김금구(10)는, 이어(11)의 외주면에 절연성의 합성수지로 이루어진 절연부(11a)를 인서트성형으로 제작한 후에, 사기소재의 애자(16)를 끼워넣은 후, 상기 아암파이프(17)의 일측에 끼워넣어 핀고정시키게 된다. 이때, 고정을 위 한 핀(18)은 그 이어(11)가 아암파이프(17)에 대하여 상대적인 회전이 방지되고 확실한 고정이 가능하도록 서로 직각을 이루는 방향으로 2개가 설치된다.

이러한 종래의 곡선당김금구는, 이어에 절연부를 인서트 성형하는 등의 공정을 거쳐야 하고, 애자를 끼워넣는 등의 공정도 거치며, 2곳에 교차되도록 핀고정시켜야 하는 등 그 공정이 번거로워 하나의 곡선당김금구를 조립하는데, 많은 시간이 필요하다는 문제점이 있다.

또한, 이어 및 아암파이프와 면접촉하는 애자는 각각의 표면이 고르지 못한 경우에는 그 사이에 틈이 형성될 수 밖에 없게 된다. 그러나, 곡선당김금구를 장시간 사용하다보면 그 틈사이에 습기가 찰 수 있으며, 이러한 습기는 주변전원의 스파크 또는 각종 전기적 절연성의 저하를 일으킬 염려가 있게 된다.

또한, 애자는 자기(사기)재료로 형성되어 있으므로 파손이 빈번하게 발생하게 되고, 이에 따라 고가의 애자를 교체하는데 따른 교체비용의 상승등의 문제점이 있게 된다.

본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 조립작업이 간단하여 전체적인 조립에 드는 시간을 감소시킬 수 있으며, 주변 이어 및 아암파이프와의 확실한 면접촉이 가능하여 틈새가 발생하지 않고, 파손으로 인한 부품교체에 대한 문제점이 적은 곡선당김금구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 곡선당김금구는, 전동차의 팬터그래프와 접촉되어 그 전동차에 전원을 공급하는 전차선을 좌우방향으로 정확한 위치에 고정시키도록 하는 곡선당김금구에 있어서,

금속소재로 이루어지며 일측이 불가동적으로 고정되어 있는 아암파이프;

상기 전차선이 레일로부터 일정높이만큼 이격되어 위치할 수 있도록 전차선을 클램핑하는 이어;

상기 일측은 상기 이어와 회전가능하게 결합되고 타측은 중공형태로 이루어진 중간접속부재; 및

상기 아암파이프와 상기 중간접속부재를 서로 절연시키면서 결합하는 절연결합수단;을 포함하되,

상기 절연결합수단은,

일측은 상기 아암파이프의 타측 내부에 끼워져 삽입되고 타측은 상기 중간접속부재의 타측에 끼워져 삽입되는 연결로드와,

상기 연결로드의 중앙부분에 그 연결로드의 외주면을 감싸도록 형성되고 상기 아암파이프와 상기 중간접속부재에 밀착접촉되는 밀착부재를 포함한다.

상기 곡선당김금구에서,

상기 아암파이프는 연결로드가 삽입된 어느 일부분이 중심축방향으로 압착되어 외주면에 압착홈을 형성시킴으로써 그 연결로드와 압착고정결합되고,

상기 중간접속부재는 연결로드가 삽입된 어느 일부분이 중심축방향으로 압착되어 외주면에 압착홈을 형성시킴으로써 그 연결로드와 압착고정결합되는 것이 바 람직하다.

상기 곡선당김금구에서, 상기 연결로드는 유리섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastic; FRP)로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 곡선당김금구에서, 상기 밀착부재는 고무소재로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 곡선당김금구에서, 상기 밀착부재는 연결로드의 길이방향을 따라 굴곡진 주름이 마련되어 있는 것이 바람직하다.

본 고안의 곡선당김금구에서는, 연결로드를 아암파이프 및 이어에 삽입한 후에, 그 아암파이프 및 이어에서 상기 연결로드가 삽입된 부분을 눌러 압착하는 간단한 공정에 의하여 용이하게 조립이 가능하여, 전체적인 조립시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 곡선당김금구는, 연결로드와 이어를 서로 절연이격시키는 밀착부재가 확실하게 상기 연결로드 및 이어에 밀착되어 틈새가 형성되지 않으므로 불필요한 전기적 절연특성 저하 및 스파크 발생등의 문제가 적은 장점이 있다.

또한, 본 고안의 곡선당김금구에서, 상기 밀착부재는 종래의 애자와 달리 파손의 우려가 적기 때문에 장기간 곡선당김금구를 사용할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 곡선당김금구 및 그 곡선당김금구의 조립방법을 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 곡선당김금구의 도면이고, 도 6 및 도 7은 도 5의 곡선당김금구의 조립모습을 나타내는 도면이다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 곡선당김금구(100)는, 아암파이프(110), 이어(120), 중간접속부재(130) 및 절연결합수단(140)으로 이루어진다.

상기 아암파이프(110)는, 금속소재로 이루어지며 일측이 터널의 벽 및 소정의 프레임등에 의하여 불가동적으로 고정되어 있게 된다. 이를 위하여 상기 일측에는 터널의 벽과 결합될 수 있도록 고정부(111)가 형성되어 있다. 또한, 상기 아암파이프(110)의 타측은 후술하는 연결로드(141)가 삽입될 수 있다. 상기 아암파이프(110)는 무게가 가벼우면서도 강도가 높은 금속소재를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 무게가 무거운 경우에는 금속당김금구(100)가 상기 전차선(150)을 누르게 되는 경우도 발생하게 되므로 되도록 가벼운 소재를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 이어(120)는, 상기 전차선(150)이 레일로부터 일정높이만큼 이격되어 위치할 수 있도록 전차선(150)을 클램핑하는 것이다. 구체적으로는, 구체적으로는 집게형태로 이루어져 중앙부분이 힌지결합된 한 쌍의 바부재(121) 및 그 바부재(121)의 어느 하나로부터 연장되어 마련된 접속부(122)로 이루어진다. 이러한 바부재(121)에는 서로 마주보는 면상에 서로 대응되는 위치에 전차선(150)이 끼워져 걸릴 수 있는 반원형태의 단면을 가지는 홈이 형성되어 있다. 상기 전차선(150)은 상기 한 쌍의 바부재(121)에 형성된 홈에 끼워져 삽입되어 상기 클램핑될 수 있다.

상기 접속부(122)는 후술할 중간접속부재(130)의 일측과 회전가능하게 결합되는 부분으로서, 코터 핀(131)에 의하여 양자는 서로 결합된다.

상기 중간접속부재(130)는, 일측은 상기 이어(120)와 회전가능하게 결합되고 타측은 중공형태로 이루어진 것이다. 구체적으로 상기 중간접속부재(130)의 일측은 상기 제1접속부(122)재에 코터핀(131)에 의하여 회전가능하게 결합될 수 있도록 "ㄷ" 자형으로 이루어져 있어 그 접속부(122)를 내측으로 수용할 수 있다. 또한, 상기 중간접속부재(130)의 타측에는, 상기 연결로드(141)를 수용할 수 있는 크기의 내경을 가지게 된다. 이러한 중간접속부재(130)의 타측은 전체적으로 파이프의 형태를 가지게 된다.

이러한 중간접속부재(130)의 일측과 타측은 일체형으로 마련되어 있는 것도 가능하지만, 서로 별도로 제작되어 볼트결합등에 의하여 서로 연결되는 것도 가능하다.

상기 절연결합수단(140)은, 상기 아암파이프(110)와 상기 중간접속부재(130)를 서로 절연시키면서 결합하는 것으로서, 연결로드(141)와 밀착부재(142)로 이루어진다.

상기 연결로드(141)는, 그 일측이 상기 아암파이프(110)의 타측 내부에 끼워져 삽입되고 타측은 상기 중간접속부재(130)의 타측 내부에 끼워져 삽입되는 것이다. 이러한 연결로드(141)는 유리섬유강화플라스틱으로 이루어지는 것이 바람직하고, 아암파이프(110) 및 중간접속부재(130)의 타측 내부에 충분히 삽입될 수 있는 길이를 가지는 것이 좋다.

한편, 연결로드(141)가 삽입된 아암파이프(110)의 외주면에는 다수개의 압착홈(110a)에 원주방향을 따라 대략 2~6개 정도 형성되어 있다. 이러한 압착홈(110a) 은 연결로드(141)가 삽입된 부분과 대응되는 아암파이프(110)의 어느 일부분에 형성되는 것으로서, 중심축방향으로 굴곡진 형태로 이루어진다. 이와 함께 연결로드(141)가 삽입된 중간접속부재(130)의 외주면에도 상기 아암파이프(110)의 외주면에 형성된 압착홈(110a)과 유사한 압착홈(130a)이 형성되어 있다. 압착홈(110a, 130a)에 의하여 아암파이프(110) 또는 중간접속부재(130)의 내면이 상기 연결로드(141)의 외주면에 파고들게 되고 이에 따라 연결로드(141)는 길이방향으로 이동하거나 또는 회전하는 것이 방지될 수 있는 것이다.

상기 밀착부재(142)는, 상기 연결로드(141)의 중앙부분에 그 연결로드(141)의 외주면을 감싸도록 형성되고 상기 아암파이프(110)와 상기 중간접속부재(130)에 밀착접촉되는 고무소재로 이루어진 것이다. 그러한 밀착부재(142)는 그 연결로드(141)의 길이방향을 따라 굴곡진 주름이 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 밀착부재(142)는 상기 연결로드(141)의 표면에 기밀하게 부착되는 것이 바람직하다. 상기 밀착부재(142)의 주름은 아암파이프(110) 및 중간접속부재(130)가 그 밀착부재(142)에 접촉하여 압착하는 경우, 그 아암파이프(110) 및 중간접속부재(130)가 서로 근접하는 방향으로의 압축을 용이하게 하기 위하여 마련된 것이다.

이러한 본 고안의 곡선당김금구(100)를 다음과 같이 조립하게 된다. 먼저, 연결로드(141)의 양쪽을 아암파이프(110) 및 상기 중간접속부재(130)의 타측에 삽입한다. 이후에, 상기 아암파이프(110)와 상기 중간접속부재(130)를 서로 근접하게 되는 방향으로 압착시켜 상기 아암파이프(110) 및 중간접속부재(130)의 단부가 상기 밀착부재(142)의 양단에 밀착되도록 한다. 구체적으로는 아암파이프(110)와 중 간접속부재(130)를 밀착부재(142)에 접촉되도록 한 후에는, 서로 근접하는 방향으로 가압시켜 상기 아암파이프(110) 및 이어(120)의 각 단부가 탄력성 있는 밀착부재(142)에 기밀하게 접촉되도록 한다. 이후에, 소정의 공구(도 7의 C)를 이용하여, 아암파이프(110)에서 상기 연결로드(141)가 삽입된 부분과 대응되는 외주면을 눌러 그 아암파이프(110)의 압착에 의하여 상기 연결로드(141)가 상기 아암파이프(110) 내에서 위치고정되도록 하고, 중간접속부재(130)에서 상기 연결로드(141)가 삽입된 부분과 대응되는 외주면을 눌러 상기 연결로드(141)가 상기 중간접속부재(130) 내에서 위치고정되도록 하여, 전체적인 곡선당김금구(100)의 조립작업을 완료하게 되는 것이다. 한편, 상기 아암파이프(110) 및 중간접속부재(130)의 외주면에는 압착홈(110a, 130a)이 형성된다.

이러한 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 곡선당김금구는 다음과 같은 효과를 가진다.

먼저, 본 실시예에 따른 곡선당김금구는 아암파이프 및 이어를 연결로드에 결합시킨 후에, 그 아암파이프 및 이어의 압착작업에 의하여 손쉽게 조립작업이 완료되어 전체적인 공정수가 적어지고 이에 따른 제조비용이 저렴해지는 장점이 있다.

또한, 본 실시예에 따른 곡선당김금구는 밀착부재와 아암파이프, 밀착부재와 이어간에 확실한 밀착이 가능하므로, 누수가 100% 방지될 수 있어 높은 전압을 지지하는 경우에도 사용할 수 있는 장점이 있게 된다.

또한, 밀착부재가 고무소재로 이루어지기 때문에, 장기간 사용하는 경우에도 종래의 사기재질에 비해서 파손의 우려가 적은 장점이 있다.

상술한 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 곡선당김금구는 다음과 같이 변형되는 것도 가능하다.

첫째, 상술한 실시예에서 연결로드의 소재로서 유리섬유강화플라스틱을 사용하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 강도가 높으면서 탄력성이 좋은 소재라면 무엇이나 사용가능하다.

둘째, 상술한 실시예에서는 탄력부재로서 고무소재를 사용하는 예를 들었으나, 탄력성이 좋으면서 내구성이 우수한 소재라면 무엇이나 사용가능함은 물론이다.

셋째, 상술한 실시예에서는 연결로드가 삽입된 아암파이프와 이어의 외주면을 압착함에 의하여 각각이 서로 결합되도록 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연결로드의 외주면에는 숫나사산이 형성되고 아암파이프 및 이어의 내주면에는 암나사산이 형성되어 있어, 연결로드를 회전시키면서 삽입하여 상기 아암파이프 및 이어에 결합하는 것도 고려할 수 있다.

넷째, 상술한 실시예에서는 탄력부재로서 길이방향을 따라 주름이 마련되어 있는 것이 언급되었으나 이는 탄력부재의 신축성을 개선하기 위한 것으로서, 신축성이 좋은 소재를 밀착부재로 사용하는 경우 및 기타 제작상 필요한 경우에는 이러한 주름이 없이 사용되는 것도 가능하며, 주름을 사용하는 경우에도 다양한 변형을 가하는 것도 가능하다.

도 1은 일반적인 곡선당금금구의 설치상태를 나타내는 정면도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3은 곡선선로에 곡선당김금구가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 설명도.

도 4는 종래기술에 따른 곡선당김금구의 설치상태도.

도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 곡선당김금구를 나타내는 도면.

도 6 및 도 7은 도 5의 곡선당김금구를 조립하는 모습을 나타내는 도면.

<도면부호의 상세한 설명>

100...곡선당김금구 110...아암파이프

111...고정부 120...이어

121...바부재 122...접속부

130...중간접속부재 131...코터핀

140...절연결합수단 141...연결로드

142...밀착부재 150...전차선

Claims (5)

1. 전동차의 팬터그래프와 접촉되어 그 전동차에 전원을 공급하는 전차선을 좌우방향으로 정확한 위치에 고정시키도록 하는 곡선당김금구에 있어서,

   금속소재로 이루어지며 일측이 불가동적으로 고정되어 있는 아암파이프;

   상기 전차선이 레일로부터 일정높이만큼 이격되어 위치할 수 있도록 전차선을 클램핑하는 이어;

   상기 일측은 상기 이어와 회전가능하게 결합되고 타측은 중공형태로 이루어진 중간접속부재; 및

   상기 아암파이프와 상기 중간접속부재를 서로 절연시키면서 결합하는 절연결합수단;을 포함하되,

   상기 절연결합수단은,

   일측은 상기 아암파이프의 타측 내부에 끼워져 삽입되고 타측은 상기 중간접속부재의 타측에 끼워져 삽입되는 연결로드와,

   상기 연결로드의 중앙부분에 그 연결로드의 외주면을 감싸도록 형성되고 상기 아암파이프와 상기 중간접속부재에 밀착접촉되는 밀착부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선당김금구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 아암파이프는 연결로드가 삽입된 어느 일부분이 중심축방향으로 압착되 어 외주면에 압착홈을 형성시킴으로써 그 연결로드와 압착고정결합되고,

   상기 중간접속부재는 연결로드가 삽입된 어느 일부분이 중심축방향으로 압착되어 외주면에 압착홈을 형성시킴으로써 그 연결로드와 압착고정결합되는 것을 특징으로 하는 곡선당김금구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연결로드는 유리섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastic; FRP)로 이루어진 것을 특징으로 하는 곡선당김금구.
4. 제1항에 있어서,

   상기 밀착부재는 고무소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 곡선당김금구.
5. 제3항에 있어서,

   상기 밀착부재는 연결로드의 길이방향을 따라 굴곡진 주름이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 곡선당김금구.

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