KR20110082987A - 연결 장치를 구비한 모노레일용 가이드 레일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연결 장치를 구비한 모노레일용 가이드 레일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레일블록의 열팽창 등을 수용하면서도 안전성과 정숙성을 겸비할 수 있도록 하는 연결 장치를 구비한 모노레일용 가이드 레일에 관한 것이다.
본 발명에 따른 모노레일용 가이드 레일은, 모노레일 차량의 가이드휠과 접하는 한 쌍의 스테빌라이저 가이드 트랙을 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부의 하부에 위치하여 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 레일블록이 일렬로 배열되고, 인접한 한 쌍의 레일블록 사이를 연결하는 연결수단을 포함하는 모노레일용 가이드 레일에 있어서, 상기 레일블록은 연결홈을 구비하며, 상기 연결수단은, 인접한 한 쌍의 상기 레일블록의 연결홈에 각각 일부가 삽입되는 연결봉; 및 인접한 한 쌍의 상기 레일블록 중 어느 하나에 상기 연결봉을 상기 레일블록에 고정할 수 있도록 상기 연결봉을 상기 레일블록에 가압하는 연결봉 고정부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열에 의한 레일블록의 수축 및 팽창 등으로 인한 인접한 레일블록 간의 간격 변화를 수용할 수 있는 동시에, 레일블록의 길이 변화 및 이동의 방향을 구속할 수 있다.

Description

연결 장치를 구비한 모노레일용 가이드 레일{Monorail guide rail having a connecting device}

본 발명은 연결 장치를 구비한 모노레일용 가이드 레일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레일블록의 열팽창 등을 수용하면서도 안전성과 정숙성을 겸비할 수 있도록 하는 연결 장치를 구비한 모노레일용 가이드 레일에 관한 것이다.

모노레일은 궤도가 하나인 철도의 총칭으로서, 도로교통에 지장을 주지 않고, 환경오염, 소음 및 진동 공해가 적고, 안정성이 높다는 등의 장점을 가지고 있어, 세계 각지에서 관광이나 시내교통수단으로 사용되고 있다.

모노레일은 크게 차체가 궤도에 매달려서 운행되는 현수식과 궤도 위를 열차가 운행하는 방식인 과좌식으로 구분된다. 특히, 과좌식 모노레일의 경우, 유도바퀴(Guide wheel)을 이용해 달리는 차량의 평형을 유지한다.

도 1은 주행하는 차량을 포함하는 기존의 모노레일 시스템의 측면도이며, 도 2는 기존의 모노레일 시스템의 개략적인 정단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전형적인 모노레일 시스템은 편평한 상부면(1), 그 위에서 주행하는 하나 이상의 차량(2) 및 가이드 레일(3)을 포함한다. 차량(2)은 구동바퀴(4)와 유도바퀴(5)를 구비하며, 구동바퀴(4)는 편평한 상부면(1)과 접촉하고, 유도바퀴(5)는 가이드 레일(3)의 스테빌라이저 가이드 레일(6)과 접하며 구른다. 차량(2)의 평형을 유지하는 유도바퀴(5)는 도 2에서와 같이 그 축이 지면과 경사지거나 수직을 이루는 것이 일반적이다. 가이드 레일(3)은 차량(2)이 진행하고자 하는 경로 상에 일렬로 배치되며, 보통 가이드 레일 블록을 연결하여 설치된다.

모노레일용 가이드 레일도 기존의 철도 레일과 같이 레일 자체의 열팽창을 고려하여, 레일블록 간에 일정 간격을 두고 시공을 해야 한다. 이러한 간격마다 유도바퀴에서 진동 및 소음이 발생하게 되며, 인접한 레일블록 간의 고정이 되지 않아 레일블록이 외부 충격 등에 의해 이탈될 수 있는 등의 안전상 문제가 야기될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 여러가지 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 인접한 레일블록을 서로 고정하여 안전성을 높이고, 인접한 레일블록 간의 간격을 최소화하여 운행 상의 진동 및 소음을 방지할 수 있는 모노레일용 가이드 레일을 제공함에 목적이 있다.

본 발명에 따른 모노레일용 가이드 레일은, 모노레일 차량의 가이드휠과 접하는 한 쌍의 스테빌라이저 가이드 트랙을 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부의 하부에 위치하여 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 레일블록이 일렬로 배열되고, 인접한 한 쌍의 레일블록 사이를 연결하는 연결수단을 포함하는 모노레일용 가이드 레일에 있어서, 상기 레일블록은 연결홈을 구비하며, 상기 연결수단은, 인접한 한 쌍의 상기 레일블록의 연결홈에 각각 일부가 삽입되는 연결봉; 및 인접한 한 쌍의 상기 레일블록 중 어느 하나에 상기 연결봉을 상기 레일블록에 고정할 수 있도록 상기 연결봉을 상기 레일블록에 가압하는 연결봉 고정부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결봉 고정부재는, 상기 연결홈에 삽입되며, 나사산이 형성된 구멍이 형성된 가압너트 및 상기 구멍에 삽입되어 상기 연결봉을 가압하는 가압스크류를 포함하여 구성되며, 상기 가압너트가 상기 헤드부의 외측으로 이탈하지 못하도록 상기 헤드부에 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 모노레일용 가이드 레일은, 모노레일 차량의 가이드휠과 접하는 한 쌍의 스테빌라이저 가이드 트랙을 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부의 하부에 위치하여 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 레일블록이 일렬로 배열되고, 인접한 한 쌍의 레일블록 사이를 연결하는 연결수단을 포함하는 모노레일용 가이드 레일에 있어서, 상기 연결수단은, 제1 이음요소와 제2 이음요소를 포함하며, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 다수의 돌출부와 상기 돌출부 사이에 위치하는 오목부를 가지고, 상기 제1 이음요소의 돌출부는 상기 제2 이음요소의 오목부에 삽입되고, 상기 제2 이음요소의 돌출부는 상기 제1 이음요소의 오목부에 삽입되도록, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 대향하여 인접하는 레일블록에 각각 설치되며, 상기 인접한 레일블록 간의 간격 변화를 수용할 수 있도록 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 일정간격 이격되도록 설치되고, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 상기 인접한 레일블록의 스테빌라이져 가이드 트랙의 면을 연결할 수 있는 편평한 외측면을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 모노레일용 가이드 레일은, 모노레일 차량의 가이드휠과 접하는 한 쌍의 스테빌라이저 가이드 트랙을 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부의 하부에 위치하여 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 레일블록이 일렬로 배열되고, 인접한 한 쌍의 레일블록 사이를 연결하는 연결수단을 포함하는 모노레일용 가이드 레일에 있어서, 상기 레일블록은 세 개 이상이고, 각각 연결홈을 구비하며, 일부 인접한 한 쌍의 레일블록 간의 연결수단은, 인접한 한 쌍의 상기 레일블록의 연결홈에 각각 일부가 삽입되는 연결봉과, 인접한 한 쌍의 상기 레일블록 중 어느 하나에 상기 연결봉을 상기 레일블록에 고정할 수 있도록 상기 연결홈에 삽입되며 나사산이 형성된 구멍이 형성된 가압너트와, 상기 구멍에 삽입되어 상기 연결봉을 레일블록에 가압하는 가압스크류를 포함하여 구성되며, 상기 가압너트가 상기 헤드부의 외측으로 이탈하지 못하도록 상기 헤드부에 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하고, 나머지 인접한 한 쌍의 레일블록 간의 연결수단은, 제1 이음요소와 제2 이음요소를 포함하며, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 다수의 돌출부와 상기 돌출부 사이에 위치하는 오목부를 가지고, 상기 제1 이음요소의 돌출부는 상기 제2 이음요소의 오목부에 삽입되고, 상기 제2 이음요소의 돌출부는 상기 제1 이음요소의 오목부에 삽입되도록, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 대향하여 인접하는 레일블록에 각각 설치되며, 상기 인접한 레일블록 간의 간격 변화를 수용할 수 있도록 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 일정간격 이격되도록 설치되고, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 상기 인접하는 레일블록의 스테빌라이져 가이드 트랙의 면을 연결할 수 있는 편평한 외측면을 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부의 측면에 전차선 장착용 T자형 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 열에 의한 레일블록의 수축 및 팽창 등으로 인한 인접한 레일블록 간의 간격 변화를 수용할 수 있는 동시에, 레일블록의 길이 변화 및 이동의 방향을 구속할 수 있다.

또한, 열에 의한 레일블록의 수축 및 팽창 등으로 인한 인접한 레일블록 간의 간격 변화를 수용할 수 있는 동시에, 운행 시 레일블록 간의 공간으로 인한 모노레일 차량의 소음 및 진동을 방지할 수 있다.

도 1은 주행하는 차량을 포함하는 기존의 모노레일 시스템의 측면도이다
도 2는 기존의 모노레일 시스템의 개략적인 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노레일용 가이드 레일의 연결장치의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3의 레일블록의 개략적인 정면도이다.
도 5는 도 3의 제2 연결수단의 개략적인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노레일용 가이드 레일의 연결장치의 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3의 레일블록의 개략적인 정면도이며, 도 5는 도 3의 제2 연결수단의 개략적인 사시도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 모노레일용 가이드 레일은 레일블록(10), 제1 연결수단(30) 및 제2 연결수단(50)을 포함하여 구성된다.

레일블록(10)은 헤드부(11)와 지지부(20)로 구성된다. 헤드부(11)는 레일블록(10)의 상부에 위치하며, 지면과 일정한 각을 형성하며 편평하게 형성된 스테빌라이저 가이드 레일(6)이 양측면에 위치한다. 헤드부(11)에는 상부로 개방된 연결홈(12)이 지면과 평행하게 레일블록(10)의 일단에서 타단까지 한 쌍이 형성된다. 연결홈(12)은 인접하는 레일블록(10)의 연결홈(12)과 중심이 일치하도록 형성되어, 후술하는 연결봉(31)이 인접한 한 쌍의 레일블록(10)에 각각 일부씩 삽입될 수 있다. 연결홈(12)은 도 4와 같이, 후술하는 연결봉(31)이 삽입되는 구간(13) 및 가압너트(32)가 삽입되는 구간(14)으로 구분되며, 가압너트(32)가 외부로 이탈하는 것을 방지하도록 걸림턱(15)이 형성된다.

지지부(20)는 헤드부(11)의 하부에 위치하여 헤드부(11)를 지지하며, 지지부(20)의 하부는 차량의 궤도, 즉, 지면 혹은 교량의 거더의 상부에 고정된다. 지지부(20)의 측면에는 전차선을 설치하기 위한 T자형 홈(21)이 일단에서 타단까지 지지부(20)의 측면이 개방되도록 양측에 각각 한 쌍씩 형성된다.

한편, T자형 홈(21)에는 T형 볼트(미도시)의 헤드가 삽입, 고정되어 전차선 설치용 애자(22)를 고정할 수 있다. 구체적으로, T형 볼트를 고정시키고자 하는 T자형 홈(21)의 표면에 T형 볼트의 헤드를 T자형 홈(21)에 끼워지도록 삽입하고, 헤드를 90도 회전하여 T형 볼트를 T자형 홈(21)에서 빠질 수 없도록 한다. 반면, 레일블록(10)의 길이 방향으로는 T형 볼트가 이동이 가능하므로, 적절한 위치에 T형 볼트 4개를 위치시킨 후, 너트를 사용해 전차선 설치용 애자(22)를 고정하여 그 위에 전차선을 설치할 수 있다.

레일블록(10)은 강철, 강화된 유리섬유, 경질 플라스틱 등 강성재료로 제작될 수 있으나, 알루미늄 합금을 재질로 하여 압출 성형 방식으로 제조하는 것이 바람직하다. 또한, 강성을 높이면서도 레일블록(10) 자체의 무게를 최소화하기 위해, 레일블록(10)의 내부에 다수의 셀(25)을 형성하는 것이 바람직하다.

제1 연결수단(30)은 연결봉(31), 가압너트(32) 및 가압스크류(33)로 구성된다. 연결봉(31)은 인접한 레일블록(10)의 연결홈(12), 특히 연결봉(31)이 삽입되는 구간(13)에 삽입된다. 연결봉(31)은 인접한 레일블록(10)에 각각 일부가 삽입되어, 외부의 온도 변화에 따른 레일블록(10)의 열팽창 및 열수축에 의한 레일블록(10) 간의 간격의 변동 시 그 팽창 및 수축의 방향을 구속하며, 횡방향으로 이탈하려는 레일블록(10)을 고정시키는 역할을 한다.

연결봉(31)은 인접한 한 쌍의 레일블록(10) 중 하나에만 가압하여 하나의 레일블록(10)에는 위치를 고정시키되, 나머지 레일블록(10)과는 상대적인 움직임이 가능하도록 설치한다. 가압너트(32) 및 가압스크류(33)로 연결봉(31)을 레일블록(10)에 가압한다. 가압너트(32)는 연결봉(31)의 상부에 위치하도록 연결홈(12)에 삽입되며, 레일블록(10)에는 걸림턱(15)이 형성되어 있어, 가압너트(32)는 외부로 이탈하지 못한다. 가압너트(32)에는 나사산이 형성된 구멍이 형성되어 있으며, 그 구멍으로 가압스크류(33)가 삽입된다. 가압스크류(33)를 가압너트(32)에 체결하는 방향으로 가압스크류(33)를 돌려서 연결봉(31)을 밀게 되면 가압너트(32)와 연결봉(31) 사이의 거리가 멀어지게 된다. 거리가 멀어짐에 따라, 가압너트(32)는 걸림턱(15)에 밀착되며, 연결봉(31)은 레일블록(10)에 밀착되어 연결봉(31)이 고정된다.

가압너트(32)는 연결홈(12)의 특정부분(14)에 삽입되고, 걸림턱(15)에 걸리는 구조라면 어떠한 모양으로 제작되어도 상관없으나, 가압스크류(33)를 돌려서 연결봉(31)을 가압할 때, 가압너트(32)가 회전할 수 없도록 사각너트인 것이 바람직하다. 또한, 가압스크류(33)도 연결봉(31)을 가압할 수 있는 것이면 어떠한 종류라도 상관없으나, 제1 연결수단(30)의 소형화를 위해, 헤드가 없는 셋스크류(set screw)를 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 것과 같은 제1 연결수단(30)을 사용하면, 간단한 구조로 모노레일용 가이드 레일블록(10)의 열팽창을 수용하면서도, 안전성을 갖춘 모노레일용 가이드 레일 시스템을 갖출 수 있다.

제2 연결수단(50)은 제1 이음요소(51)와 제2 이음요소(52)로 구성된다. 제1 이음요소(51)와 제2 이음요소(52)는 다수의 돌출부(53)를 가지며, 돌출부(53) 사이에는 오목부(54)가 위치한다. 제1 이음요소(51)의 돌출부(53)는 제2 이음요소(52)의 오목부(54)에, 제2 이음요소(52)의 돌출부(53)는 제1 이음요소(51)의 오목부(54)에 각각 끼워진다. 제1 이음요소(51)와 제2 이음요소(52)는 인접한 레일블록(10)에 각각 설치되며, 삼각형 모양이므로 한 쌍의 연결홈(12) 및 별도로 형성된 결합구(16)에 나사산을 형성하여 볼트로 세 점에서 결합시킨다.

제1 이음요소(51)와 제2 이음요소(52)는 금속판, 예를 들어 알루미늄 판을 굴곡시키는 방법으로 제작할 수 있다. 또한, 돌출부(53)가 안 쪽이나 바깥 쪽으로 굴곡되는 것을 방지하기 위해 보강재(55)를 돌출부(53)와 레일블록과 맞닿는 면(56)에 설치함이 바람직하다. 제1 이음요소(51)와 제2 이음요소(52)의 돌출부(53)들은 인접한 레일블록(10)의 스테빌라이저 가이드 레일(6)을 연결시키는 편평한 면을 형성한다. 또한, 제1 이음요소(51)와 제2 이음요소(52)는 레일블록(10) 자체와 레일블록(10)이 고정되는 하부 구조물, 예를 들어, 거더 등의 수축 및 팽창으로 인한 인접한 레일블록(10) 간의 간격 변화를 수용해야 하므로, 일정 간격 이격되어 설치된다. 이로 인하여, 제2 연결수단(50)에 의해 레일블록(10) 간의 공간이 최소화되어, 진동 및 소음을 최소화할 수 있다.

제1 연결수단(30)과 제2 연결수단(50)은 필요에 따라, 혼용하여 사용할 수 있다. 즉, 레일블록(10)을 멀리 떨어뜨릴 필요가 있는 경우, 제2 연결수단(50)을 사용함이 바람직하며, 레일블록(10) 간의 간격이 좁은 경우에는 제1 연결수단(30)을 사용함이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

3...가이드 레일 6...스테빌라이저 가이드 레일
10...레일블록 11...헤드부
12...연결홈 20...지지부
30...제1 연결수단 31...연결봉
32...가압너트 33...가압스크류
50...제2 연결수단 51...제1 이음요소
52...제2 이음요소 53...돌출부
54...오목부

Claims (5)

1. 모노레일 차량의 가이드휠과 접하는 한 쌍의 스테빌라이저 가이드 트랙을 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부의 하부에 위치하여 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 레일블록이 일렬로 배열되고, 인접한 한 쌍의 레일블록 사이를 연결하는 연결수단을 포함하는 모노레일용 가이드 레일에 있어서,
   상기 레일블록은 연결홈을 구비하며,
   상기 연결수단은,
   인접한 한 쌍의 상기 레일블록의 연결홈에 각각 일부가 삽입되는 연결봉; 및
   인접한 한 쌍의 상기 레일블록 중 어느 하나에 상기 연결봉을 상기 레일블록에 고정할 수 있도록 상기 연결봉을 상기 레일블록에 가압하는 연결봉 고정부재; 를
   포함하는 것을 특징으로 하는 모노레일용 가이드 레일.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 연결봉 고정부재는,
   상기 연결홈에 삽입되며, 나사산이 형성된 구멍이 형성된 가압너트 및 상기 구멍에 삽입되어 상기 연결봉을 가압하는 가압스크류를 포함하여 구성되며,
   상기 가압너트가 상기 헤드부의 외측으로 이탈하지 못하도록 상기 헤드부에 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 모노레일용 가이드 레일.
   
3. 모노레일 차량의 가이드휠과 접하는 한 쌍의 스테빌라이저 가이드 트랙을 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부의 하부에 위치하여 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 레일블록이 일렬로 배열되고, 인접한 한 쌍의 레일블록 사이를 연결하는 연결수단을 포함하는 모노레일용 가이드 레일에 있어서,
   상기 연결수단은,
   제1 이음요소와 제2 이음요소를 포함하며,
   상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 다수의 돌출부와 상기 돌출부 사이에 위치하는 오목부를 가지고,
   상기 제1 이음요소의 돌출부는 상기 제2 이음요소의 오목부에 삽입되고, 상기 제2 이음요소의 돌출부는 상기 제1 이음요소의 오목부에 삽입되도록, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 대향하여 인접하는 레일블록에 각각 설치되며,
   상기 인접한 레일블록 간의 간격 변화를 수용할 수 있도록 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 일정간격 이격되도록 설치되고,
   상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 상기 인접한 레일블록의 스테빌라이져 가이드 트랙의 면을 연결할 수 있는 편평한 외측면을 가지는 것을 특징으로 하는 모노레일용 가이드 레일.
   
4. 모노레일 차량의 가이드휠과 접하는 한 쌍의 스테빌라이저 가이드 트랙을 포함하는 헤드부 및 상기 헤드부의 하부에 위치하여 상기 헤드부를 지지하는 지지부를 포함하여 구성되는 레일블록이 일렬로 배열되고, 인접한 한 쌍의 레일블록 사이를 연결하는 연결수단을 포함하는 모노레일용 가이드 레일에 있어서,
   상기 레일블록은 세 개 이상이고, 각각 연결홈을 구비하며,
   일부 인접한 한 쌍의 레일블록 간의 연결수단은,
   인접한 한 쌍의 상기 레일블록의 연결홈에 각각 일부가 삽입되는 연결봉과, 인접한 한 쌍의 상기 레일블록 중 어느 하나에 상기 연결봉을 상기 레일블록에 고정할 수 있도록 상기 연결홈에 삽입되며 나사산이 형성된 구멍이 형성된 가압너트와, 상기 구멍에 삽입되어 상기 연결봉을 레일블록에 가압하는 가압스크류를 포함하여 구성되며, 상기 가압너트가 상기 헤드부의 외측으로 이탈하지 못하도록 상기 헤드부에 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하고,
   나머지 인접한 한 쌍의 레일블록 간의 연결수단은,
   제1 이음요소와 제2 이음요소를 포함하며, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 다수의 돌출부와 상기 돌출부 사이에 위치하는 오목부를 가지고, 상기 제1 이음요소의 돌출부는 상기 제2 이음요소의 오목부에 삽입되고, 상기 제2 이음요소의 돌출부는 상기 제1 이음요소의 오목부에 삽입되도록, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 대향하여 인접하는 레일블록에 각각 설치되며, 상기 인접한 레일블록 간의 간격 변화를 수용할 수 있도록 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 일정간격 이격되도록 설치되고, 상기 제1 이음요소와 상기 제2 이음요소는 상기 인접하는 레일블록의 스테빌라이져 가이드 트랙의 면을 연결할 수 있는 편평한 외측면을 가지는 것을 특징으로 하는 모노레일용 가이드 레일.
   
5. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지부의 측면에 전차선 장착용 T자형 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 모노레일용 가이드 레일.

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