KR20100067512A - 철도용 침목 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도용 침목에 관한 것으로서; 연결부재와, 상기 연결부재의 양단에 각각 결합되며 상부에 레일이 설치되는 제1 및 제2연장부재와, 상기 상기 연결부재와 제1 및 제2연장부재의 결합부위에 구비되어 레일을 통해 전달되는 진동을 흡수하는 제1 및 제2진동흡수체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 철도용 침목을 다수개로 분할하여 결합하되 그 결합부위에 진동흡수체를 구비함으로써 열차의 운행으로 인해 야기되는 진동이 레일을 통해 전달되더라도 이를 효과적으로 흡수하여 침목에 가해지는 스트레스를 저감함은 물론 침목에 고정되는 레일의 변형 등을 방지하여, 열차가 운행시에 침목에서 원활하게 진동을 흡수함으로서 철도차량에 전달되는 진동을 최소화하여 승차감을 향상시키는 장점이 있다.

철도, 침목

Description

철도용 침목 { sleeper for railroad }

본 발명은 철도용 침목에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열차가 운행시에 레일을 지지하는 침목이 열차 운행시에 발생되는 진동을 흡수하여 침목에 설치되는 레일의 변형 방지와 철도차량의 승차감을 향상시키는 철도용 침목에 관한 것이다.

일반적으로 철도 선로는 열차가 이동하는 주행로로서, 도 1에 도시한 바와 같이 지면(地面)보다 일정한 높이로 솟아 오른 도상(ballast)(100)의 상부에 도상(100)을 따라 일정한 간격을 유지하며 배열되는 침목(110)들과, 그 침목(110)들의 상면 양측에 베이스 플레이트(120,122)를 구비하고, 그 각각의 베이스 플레이트(120,122)의 상면에 고정되어 열차를 이루는 철도차량의 차륜(車輪)이 접촉하여 회전주행하는 레일(130,132)을 체결수단인 스파이크(spike, 미도시)를 이용하여 고정시키게 된다.

이와 같은 레일(130,132)의 상면으로 열차가 주행하게 되면, 그 레일(130,132)에 가해진 열차의 하중은 베이스 플레이트(120,122)를 거쳐 침목(110)에 전달되며 이는 도상으로 전달되어 분산시키게 됨으로써 열차의 진동흡수 및 승차감의 향상을 도모하게 된다.

그런데, 철도 선로상에 열차가 정속운전을 하는 이상적인 운전환경하에서는 침목의 양측 상부에 고정되는 레일(130,132)상에 고르게 하중이 분산되고 그와 같은 하중이 고르게 도상(100)에 전달되지만, 실제 열차가 주행시에는 곡선구간과 직선구간 그리고 오르막(상구배)과 내리막(하구배)이 혼재되어 있고, 레일의 이음매가 있으며, 선로의 진로를 변경하는 분기기 등이 있어 다양한 진동발생 요인이 존재하고, 열차의 제동 및 견인 제어에 의한 선로 부담력으로 인해 침목의 변형이 발생될 수 있다.

특히, 레일(130,132) 중에 어느 한쪽의 레일에 하중이 집중되는 경우에는 열차의 진동을 원활하게 흡수하지 못할 뿐만 아니라 최악의 경우에는 침목(110)이 파단될 수 있으며 그에 따라 레일의 변형이 발생되어 열차가 탈선되는 사고를 유발할 수 있다.

한편, 종래의 침목(110)의 경우에는 하나의 몸체로 이루어짐에 따라 열차의 진동과 충격을 원활하게 감쇄하지 못하여 열차에 전달됨으로 인해 열차에 진동과 소음을 유발함으로써 승차감을 저하시키는 원인이 되었다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열차의 운행으로 인해 야기되는 진동을 원활하게 흡수하고 진동에 대한 신속한 대응이 이루어지도록 함으로써 침목에 고정되는 레일의 변형 등을 방지할 수 있는 구조의 철도용 침목을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 열차가 운행시에 침목에서 원활하게 진동을 흡수함으로써 철도차량에 전달되는 진동과 소음을 최소화하여 승차감 저하를 방지할 수 있는 철도용 침목을 제공하는데에도 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

연결부재와, 상기 연결부재의 양단에 각각 결합되는 제1 및 제2연장부재와, 상기 상기 연결부재와 제1 및 제2연장부재의 결합부위에 구비되어 레일을 통해 전달되는 진동을 흡수하는 제1 및 제2진동흡수체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도용 침목을 제공한다.

이때, 상기 연결부재의 일단부에는 제1결합돌부가 형성되고 타단부에는 제2결합돌부가 형성되며, 상기 제1연장부재의 결합단부에는 상기 제1진동흡수체가 삽입된 상태로 상기 연결부재의 제1결합돌부가 삽입되는 제1결합홈부가 형성되고, 상기 제2연장부재의 결합단부에는 상기 제2진동흡수체가 삽입된 상태로 상기 연결부 재의 제2결합돌부가 삽입되는 제2결합홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1 및 제2연장부재의 제1 및 제2결합홈부는 결합단부에 수평방향으로 형성되고, 상기 연결부재의 제1 및 제2결합돌부 역시 상기 연결부재의 양단부에 수평방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결부재의 제1 및 제2결합돌부에는 상하방향으로 제1 및 제2관통공이 각각 형성되고, 상기 연장부재의 제1 및 제2결합부에는 제1 및 제2결합홈부를 관통하도록 상하방향으로 제3 및 제4관통공이 각각 형성되어; 상기 제1연장부재의 제3관통공과 상기 연결부재의 제1관통공에 제1체결수단이 관통되어 일체로 결합되고, 상기 제2연장부재의 제4관통공과 상기 연결부재의 제2관통공에 제1체결수단이 관통시켜 일체로 결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 및 제2진동흡수체는 상기 제1 및 제2연장부재의 제1 및 제2결합홈부 상, 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 및 제2진동흡수체는 상기 제1 및 제2연장부재의 제1 및 제2결합홈부의 내주면 전체를 감싸는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1 및 제2진동흡수체는 그 재질이 고무인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 철도용 침목을 다수개로 분할하여 결합하되 그 결합부위에 진동흡수체를 구비함으로써 열차의 운행으로 인한 진동이 레일을 통해 전달되더라도 이를 효과적으로 흡수하여 침목에 가해지는 스트레스를 저감함은 물론 침목에 고정되는 레일의 변형 등을 방지하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 열차가 운행시에 침목에서 원활하게 진동을 흡수함으로써 철도차량에 전달되는 진동과 소음을 최소화하여 승차감을 향상시키는 장점도 있다.

이하, 본 발명에 따른 철도용 침목을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이때, 도 2는 본 발명에 따른 철도용 침목을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 철도용 침목의 분해 단면도이고, 도 4는 도 2의 철도용 침목의 결합 단면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도용 침목의 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 철도용 침목(110)은 열차의 선로를 형성하는 도상(100)의 상부에 도상(100)을 따라 일정한 간격을 유지하며 배열되어 베이스 플레이트(120,122)와 레일(130,132)이 설치된다.

이와 같은 일반적으로 널리 사용되는 철도용 침목(110)은 240mm(폭) * 150mm(높이) * 2500mm(길이)의 보통침목과, 230mm(폭) * 230mm(높이) * 3000mm(길이)의 교량침목과, 240mm(폭) * 150mm(높이) * 2800mm(길이)의 분기침목 등과 같은 다양한 규격을 가지고 있다.

한편, 상기 철도용 침목(110)의 사이에 놓여지는 레일(130,132)간의 간격을 궤간(軌間)이라고 하며, 이와 같은 궤간은 전세계적으로 1435mm를 표준궤간으로 정 하고 있다.

이때, 상기 철도용 침목(100)은 목재(木材)나 콘크리트 또는 합성수지 등과 같은 다양한 재질로 이루어질 수 있음은 당연하다.

본 발명에 따른 철도용 침목(100)은 열차의 운행시 철도차량의 중량을 지지하고 차륜과 레일(130,132)에서 야기되는 진동을 흡수하기 위한 구조로서, 중앙에 구비되는 연결부재(112)와, 상기 연결부재(112)의 양단에 결합되는 제1 및 제2연장부재(114,116)로 이루어진다.

특히, 상기 제1 및 제2연장부재(114,116)의 상부에는 레일(130,132)이 각각 설치된다.

이때, 상기 제1 및 제2연장부재(114,116)를 상기 연결부재(112)의 양단에 결합시키기 위해, 상기 연결부재(112)의 일단부에는 제1결합돌부(112a)가 형성되고, 상기 연결부재(112)의 타단부에는 제2결합돌부(112b)가 형성된다.

한편, 상기 제1연장부재(114)의 결합단부에는 상기 연결부재(112)의 일단부에 형성되는 제1결합돌부(112a)가 삽입되는 제1결합홈부(114a)가 형성되고, 상기 제2연장부재(116)의 결합단부에는 상기 연결부재(112)의 타단부에 형성되는 제2결합돌부(112b)가 삽입되는 제2결합홈부(116a)가 형성된다.

이 경우 상기 제1 및 제2결합홈부(114a,116a)는 상기 제1 및 제2결합돌부(112a,112b)가 삽입되는 경우 제1 및 제2이격공간이 형성되도록 상대적으로 크게 형성하게 된다.

이와 같은 제1 및 제2이격공간에는 제1 및 제2진동흡수체(118,119)가 구비됨으로써 진동을 흡수하게 된다.

이때, 상기 제1 및 제2진동흡수체(118,119)는 고무재질로 이루어지며, 탄성을 가지는 다양한 수지재를 선택적으로 이용함도 바람직하다.

한편, 상기 제1 및 제2연장부재(114,116)의 제1 및 제2결합홈부(114a,116a)는 제1 및 제2결합부(112a,112b)에 수평방향으로 형성되고, 상기 연결부재(112)의 제1 및 제2결합돌부(112a,112b) 역시 상기 연결부재(112)의 양단부에 수평방향으로 형성된다.

그리고, 이와 같은 연결부재(112)의 제1 및 제2결합돌부(112a,112b)에는 상하방향으로 제1 및 제2관통공(112c,112d)이 각각 형성되고, 상기 제1 및 제2연장부재(114,116)의 각각의 결합단부에는 제1 및 제2결합홈부(114a,116a)를 관통하도록 상하방향으로 제3 및 제4관통공(114b,116b)이 각각 형성된다.

따라서, 상기 제1연장부재(114)의 제1결합홈부(114a)에 고무재질로 이루어지는 제1진동흡수체(118)를 삽입하고 상기 연결부재(112)의 제1결합돌부(112a)를 끼운 상태에서 제1체결수단(115)을 상기 제1연장부재(114)의 제3관통공(114b)과 상기 연결부재(112)의 제1관통공(112a)을 관통시켜 일체로 결합시켜 주고, 상기 제2연장부재(116)의 제2결합홈부(116a)에 고무재질로 이루어지는 제2진동흡수체(119)를 삽입하고 상기 연결부재(112)의 제2결합돌부(112b)를 끼운 상태에서 제2체결수단(117)을 상기 제2연장부재(116)의 제4관통공(116b)과 상기 연결부재(112)의 제2관통공(112d)을 관통시켜 일체로 결합시켜 줌으로써 본 발명에 따른 철도용 침목(110)을 완성하게 된다.

물론, 상기 제1 및 제2체결수단(115,117)은 볼트(115a,117a)와 너트(115b,117b)로 이루어지는 일반적인 구성임은 당연하다.

이와 같은 구성에 의해 철도 선로상에 열차가 주행하는 경우 레일(130,132)을 통해 침목(110)의 제1 및 제2연장부재(114,116)에 열차의 진동이 전달되는 경우, 제1 및 제2진동흡수체(118,119)에 의해 진동이 흡수되어 진동으로 인한 침목(110)의 피로도를 줄여줄 수 있을 뿐만 아니라 철도차량에 전달되는 진동과 소음이 감소되어 승차감을 향상시켜 주는 장점도 있다.

한편, 상기 연결부재(112)의 양단부에 형성되는 제1 및 제2결합돌부(112a,112b)를 상기 제1 및 제2연장부재(114,116)에 형성하고, 상기 제1 및 제2연장부재(114,116)에 형성되는 제1 및 제2결합홈부(114a,116a)를 상기 연결부재(112)의 양단에 형성함도 가능하지만, 이는 모두 단순한 위치관계의 변형에 불과한 동일한 기술적 범주에 속하는 것이다.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 철도용 침목(110)을 구성하는 상기 제1 및 제2연장부재(114,116)의 제1 및 제2결합홈부(114a,116a)의 내주면 전체를 감싸도록 제1 및 제2진동흡수체(118a,119a)를 구비함으로서, 열차 이동으로 인한 진동을 더욱 확실하게 흡수할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였으나, 본 발명의 권리범 위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예들과 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

도 1은 종래 일반적인 철도용 침목의 설치상태를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 철도용 침목을 도시한 사시도이고,

도 3은 도 2의 철도용 침목의 분해 단면도이고,

도 4는 도 2의 철도용 침목의 결합 단면도이고,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도용 침목의 단면도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 도상 110: 침목

112: 연결부재 114: 제1연장부재

116: 제2연장부재 120,122: 베이스 플레이트

130,132: 레일

Claims (7)

1. 연결부재와, 상기 연결부재의 양단에 각각 결합되는 제1 및 제2연장부재와, 상기 상기 연결부재와 제1 및 제2연장부재의 결합부위에 구비되는 제1 및 제2진동흡수체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도용 침목.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연결부재의 일단부에는 제1결합돌부가 형성되고 타단부에는 제2결합돌부가 형성되며,

   상기 제1연장부재의 결합단부에는 상기 제1진동흡수체가 삽입된 상태로 상기 연결부재의 제1결합돌부가 삽입되는 제1결합홈부가 형성되고, 상기 제2연장부재의 결합단부에는 상기 제2진동흡수체가 삽입된 상태로 상기 연결부재의 제2결합돌부가 삽입되는 제2결합홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 철도용 침목.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제1 및 제2연장부재의 제1 및 제2결합홈부는 결합단부에 수평방향으로 형성되고, 상기 연결부재의 제1 및 제2결합돌부 역시 상기 연결부재의 양단부에 수평방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도용 침목.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 연결부재의 제1 및 제2결합돌부에는 상하방향으로 제1 및 제2관통공이 각각 형성되고, 상기 연장부재의 제1 및 제2결합부에는 제1 및 제2결합홈부를 관통하도록 상하방향으로 제3 및 제4관통공이 각각 형성되어;

   상기 제1연장부재의 제3관통공과 상기 연결부재의 제1관통공에 제1체결수단이 관통되어 일체로 결합되고, 상기 제2연장부재의 제4관통공과 상기 연결부재의 제2관통공에 제1체결수단이 관통시켜 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 철도용 침목.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 제1 및 제2진동흡수체는 상기 제1 및 제2연장부재의 제1 및 제2결합홈부 상, 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 철도용 침목
6. 제 2항에 있어서,

   상기 제1 및 제2진동흡수체는 상기 제1 및 제2연장부재의 제1 및 제2결합홈부의 내주면 전체를 감싸는 것을 특징으로 하는 철도용 침목.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 및 제2진동흡수체는 그 재질이 고무 또는 합성수지재인 것을 특징으로 하는 철도용 침목.

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