KR20130087751A - 레일체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 구성은 레일이 놓이는 영역의 양측으로 고정공이 형성되고, 레일을 중심으로 고정공의 바깥쪽 양측에 대칭되게 형성된 지지대를 구비한 침목; 침목 상부에 구비되는 제1패드; 제1패드 상부에 구비되는 베이스플레이트; 베이스플레이트 상부에 구비되어 레일의 저면이 안착 되는 제2패드; 고정공에 결합되는 고정볼트에 의해 고정되고, 일단부가 레일 하부에 형성된 레일풋을 가압 지지토록 하는 탄성부재; 및 지지대와 베이스플레이트 사이에 구비되어 베이스플레이트가 레일의 폭 방향으로 진동하는 것을 지지하며, 탄성부재의 타단부를 지지토록 돌출형성된 지지턱과 탄성부재의 타단부가 안착하도록 형성된 요홈을 구비한 측면지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 베이스플레이트 상에 놓인 레일의 양측은 텐션클램프 등의 탄성부재를 통해 각각 하나의 고정볼트로 쉽고 간편하게 체결하면서도 레일의 체결력을 증대시키고, 부품 간의 유기적 결합을 통해 구성을 단순화함으로써 레일시공 시간을 단축하고 유지보수의 편의성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

레일체결장치{RAIL FASTENING APPARATUS}

본 발명은 레일체결장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레일과 침목의 체결 공정이 간편하면서 진동 및 소음을 방지할 수 있고, 베이스플레이트에 가해지는 압력을 분산 및 지지할 수 있어 변형이 방지될 수 있도록 한 레일체결장치에 관한 것이다.

일반적으로 레일 체결장치는 좌우 2개의 레일을 침목 및 기타 지지체에 체결하는 수단으로서, 궤간을 유지해 주며 차량 주행시에 차량에 의해 궤도에 가해지는 여러 방향의 하중 및 진동, 주로 상하 방향력, 옆 방향력, 수평 레일 방향력에 저항하면서 이를 하부구조인 침목, 도상, 노반에 전달해 주는 역할을 감당하게 된다.

주지된 레일체결장치는 크게 PR 클립 및 e 클립의 영국타입과, RN형 및 나브라형의 프랑스타입과, W형 및 보슬러형의 독일타입으로 구분된다.

영국타입과 프랑스타입은 본 고안과 관련도가 낮으므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.

독일타입은 K형 레일 체결장치가 사용되어 왔다. 이 레일 체결장치는 침목 상에 타이플레이트를 체결하고 누름 스프링을 장착시켜 레일을 체결하는 레일 체결장치로써 탄성 체결이 이루어진다는 점이 특징적이다.

추후 독일 연방철도에서 W형의 누름 스프링이 채택되었으며, 누름 스프링으로는 선 스프링을 사용하고 있다.

대한민국 공개특허 10-2011-0080824호는 볼트와 선 스프링을 이용한 콘크리트 도상용 철도레일 체결장치 및 체결방법을 개시하고 있으나, 본 발명에 비해 구조가 복잡하고, 부품의 수가 많기 때문에 파손의 위험이 크고 유지보수비용이 증가한다는 단점이 있다. 더욱이 레일체결을 위해 4개의 고정볼트를 사용해야하기 때문에 작업시간이 더욱 증가하는 문제가 있다.

최근 형식은 중앙부가 레일 바닥부까지 늘려지며, 이를 바깥쪽으로 당기면 레일에서 떨어지므로 레일 교체가 가능하며, 체결 시에는 이를 조여서 2점을 닿게 하여 2단 탄성을 실현할 수 있도록 되어 있다.

이러한 독일타입의 레일체결장치는 영국식 팬드롤 타입의 단점으로 지적되고 있는 틸팅이나 침목의 침하 등에 대비한 2중 안전장치가 있는 장점이 있다.

그러나 차량이 레일을 주행할 때 발생되는 소음을 충분히 제거하지 못하는 문제점이 제기되었고, 또 잦은 진동에 의해 타이플레이트의 변형이 발생되고 이로 인해 레일의 변형을 유발하므로 안전성을 저해시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 베이스플레이트 상에 놓인 레일의 양측은 텐션클램프 등의 탄성부재를 통해 각각 하나의 고정볼트로 쉽고 간편하게 체결하면서도 레일의 체결력을 증대시키고, 부품 간의 유기적 결합을 통해 구성을 단순화함으로써 레일시공 시간을 단축하고 유지보수의 편의성을 도모할 수 있는 레일체결장치를 제공하는 데 있다.

또한, 탄성부재를 통해 레일풋과 측면지지부를 동시에 가압함으로써 전체적인 레일 결합력을 증대할 수 있는 레일체결장치를 제공하는 데 있다.

또한, 측면지지부에 형성된 지지턱과 요홈, 그리고 베이스플레이트 상에 형성된 수용홈은 상호 유기적으로 결합되어 탄성부재를 지지함으로써 상기 탄성부재의 이탈 및 비틀어짐 현상 등의 변형을 방지할 수 있는 레일체결장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 제1패드 및 제2패드 등을 베이스플레이트 상하에 각각 구비함으로써, 소음과 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있는 레일체결장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 베이스플레이트 양측과 접하여 구비되는 측면지지부를 통해 레일 및 베이스플레이트의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있는 레일체결장치를 제공하는 데 있다.

또한, 간결한 구성으로 인해 제작비용이 절감될 수 있는 레일체결장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단은, 레일이 놓이는 영역의 양측으로 고정공이 형성되고, 레일을 중심으로 고정공의 바깥쪽 양측에 대칭되게 형성된 지지대를 구비한 침목; 침목 상부에 구비되는 제1패드; 제1패드 상부에 구비되는 베이스플레이트; 베이스플레이트 상부에 구비되어 레일의 저면이 안착 되는 제2패드; 고정공에 결합되는 고정볼트에 의해 고정되고, 일단부가 레일 하부에 형성된 레일풋을 가압 지지토록 하는 탄성부재; 및 지지대와 베이스플레이트 사이에 구비되어 베이스플레이트가 레일의 폭 방향으로 진동하는 것을 지지하며, 탄성부재의 타단부를 지지토록 돌출형성된 지지턱과 탄성부재의 타단부가 안착하도록 형성된 요홈을 구비한 측면지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 측면지지부 하부에는 제1돌출부가 형성되고, 침목에는 제1돌출부와 대응하는 형상으로 이루어져 제1돌출부가 삽입되는 하부홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 지지대와 접하는 측면지지부 일면에는 제2돌출부가 더 형성되고, 침목에는 제2돌출부와 대응하는 형상으로 이루어져 제2돌출부가 삽입되는 측부홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 베이스플레이트와 접하는 측면지지부 일면에는 제3돌출부가 더 형성되고, 베이스플레이트에는 제3돌출부가 삽입되도록 결합홈이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 베이스플레이트는 평행사변형 형상으로 이루어지고, 측면지지부는 베이스플레이트와 지지대 사이에 구비되도록 사다리꼴 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 베이스플레이트는 레일풋의 양측을 지지하는 단턱이 상부로 돌출되어 형성되고, 고정볼트가 관통하는 관통공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 단턱은 탄성부재 일측을 수용할 수 있도록 수용홈이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 제2패드는 베이스플레이트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 레일의 길이방향에 위치한 양단부를 하부로 절곡하여 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 제2패드는 레일풋의 양측을 감싸도록 양단부를 상부로 절곡하여 형성한 절곡부를 더 구비하고, 절곡부는 단턱과 레일풋 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 절곡부에는 레일풋과 인접하는 방향으로 개방된 형태의 가이드홈이 형성되고, 가이드홈의 내측에는 끼움부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 베이스플레이트의 저면 일측에는 고정돌기가 형성되고, 침목에는 고정돌기가 삽입되는 고정홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 고정돌기의 외주면과 고정홈의 내측면 사이에 완충링이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 탄성부재는 철근을 절곡시켜 형성된 “W” 형상이며, 양측에 호형으로 구부러져 형성된 호형부; 호형부의 레일풋 방향의 일단부가 내측 또는 하측으로 절곡되어 형성된 지지부; 및 호형부의 타단부와 연결되어 고정볼트가 결합되는 공간을 갖도록 중간에 형성된 꺽임부로 구성되며, 지지부는 레일풋에 의해 지지되고, 호형부는 측면지지부에 의해 지지되는 텐션클램프인 것을 특징으로 한다.

또한, 지지턱은 호형부와 접하는 영역에만 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 레일체결장치는 침목, 제1패드, 베이스플레이트, 제2패드, 레일, 탄성부재 및 측면지지부를 포함하여 이루어질 수 있다.

따라서, 베이스플레이트 상에 놓인 레일의 양측은 텐션클램프 등의 탄성부재를 통해 각각 하나의 고정볼트로 쉽고 간편하게 체결하면서도 레일의 체결력을 증대시키고, 부품 간의 유기적 결합을 통해 구성을 단순화함으로써 레일시공 시간을 단축하고 유지보수의 편의성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 탄성부재를 통해 레일풋과 측면지지부를 동시에 가압함으로써 베이스플레이트의 결합홈과 측면지지부의 제3돌출부 간의 결합력이 증대되고, 측면지지부의 제1, 2돌출부와 침목의 하부·측부홈 간의 결합력도 증대되게 된다. 따라서, 전체적인 레일 결합력이 증대되는 효과가 있다.

또한, 측면지지부에 형성된 지지턱과 요홈, 그리고 베이스플레이트 상에 형성된 수용홈은 상호 유기적으로 결합되어 탄성부재를 지지함으로써 상기 탄성부재의 이탈 및 비틀어짐 현상 등의 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다. 따라서 탄성부재는 안정적인 탄성력으로 레일풋을 가압할 수 있는 효과가 있다.

또한, 레일의 저면이 안착 되는 제2패드가 베이스플레이트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 다양한 변형 형태를 제시함으로써 열차주행시 레일에 발생하는 소음과 진동을 안정적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 제1패드 및 제2패드 등을 베이스플레이트 상하에 각각 구비함으로써, 소음과 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 베이스플레이트 양측과 접하여 구비되는 측면지지부를 통해 레일 및 베이스플레이트의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 간결한 구성으로 인해 제작비용이 절감될 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 베이스플레이트 및 측면지지부의 변형예를 도시한 평면도 및 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 제2패드의 변형예들을 도시한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레일체결장치의 구성에 관하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레일체결장치의 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 베이스플레이트 및 측면지지부의 변형예를 도시한 평면도 및 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제2패드의 변형예들을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 레일체결장치(1)는 배경기술에서 언급한 레일체결장치와 비교할 때, 구조가 간단하고, 부품 수가 적어 파손 위험이 낮고, 유지보수비용이 적게 든다. 그리고 레일(10)체결을 위해 2개의 고정볼트(700)를 사용함에도 불구하고 체결력이 증대될 뿐만 아니라 레일(10)이탈 이나 진동흡수에 보다 효과적인 구조를 이루고 있다.

본 발명에 따른 레일체결장치(1)는 레일(10)을 침목에 견고히 결착하되 열차 통과시 진동을 효과적으로 흡수하여 레일(10)이 원위치에서 이탈되지 않도록 유지하는 장치이다. 이러한 레일체결장치(1)는 대략 침목(100), 제1패드(200), 베이스플레이트(300), 제2패드(400), 탄성부재(500) 및 측면지지부(600)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이하 세부적인 구성에 대하여 구체적으로 설명한다.

침목(100)은 철도 레일(10)을 지지하여 중력방향으로 레일(10)이 침하되는 것을 방지하기 위한 구성으로, 지반작업이 이루어진 지면상부에 놓인다. 이러한 침목(100)은 다양한 재질로 만들어질 수 있으나 주로 콘크리트 또는 목재로 제작되고 있다.

본 발명에 따른 침목(100)은 기존의 침목(100)과 달리 별도의 가공을 통해 고정공(120) 및 지지대(140)를 형성할 수 있으며, 추가적으로는 하부홈(110), 측부홈(112) 등을 형성할 수 있다. 여기서 고정공(120)은 고정볼트(700)의 나사산에 대응하는 형상의 내주면으로 이루어져 레일(10)을 결착하는 기능을 수행하는 것으로, 이러한 고정공(120)이 형성되는 위치는 레일체결장치(1)의 크기나 형태에 따라 변형될 수 있다.

이때, 고정공(120)에는 매립전(미도시)을 매설하여 고정볼트(700)를 상기 매립전에 고정시키는 것도 가능하고, 상기 고정볼트(700)를 체결시에 와셔(710)를 이용하여 상기 고정볼트(700)의 풀림을 방지할 수 있고, 와셔(710)는 2개 이상을 사용할 수도 있으며 이때 와셔는 서로 재질이 다른 소재를 사용하여 제작하는 것도 가능하다.

그리고 지지대(140)는 상기 레일체결장치(1) 전체구성이 연결되어 침목(100) 상면에 안착 될 경우, 레일체결장치(1) 양단부를 지지하기 위한 구성요소로, 레일(10)을 중심으로 상기 고정공(120)의 바깥쪽 양측에 대칭되도록 형성할 수 있다. 이때, 지지대(140)는 침목(100)의 상방으로 돌출된 형태 또는 반대로 침목(100) 하방으로 오목한 형태로 형성할 수 있다. 침목(100) 상에 형성될 수 있는 하부홈(110) 및 측부홈(112)에 대한 설명은 이하 측면지지부(600)에 대한 설명과 함께한다.

제1패드(200)는 베이스플레이트(300)로부터 전달된 진동 및 소음을 저감시켜 침목(100)에 전달하는 구성요소로, 침목(100)과 베이스플레이트(300) 사이에 구비되는 판형태의 부재이다. 제1패드(200)에는 고정볼트(700)가 침목(100)까지 관통하도록 베이스플레이트(300)에 형성된 관통공(340)과 대응한 크기 및 위치에 구멍이 형성될 수 있다. 이러한 제1패드(200)는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 합성수지 또는 고무 등으로 형성될 수 있다.

베이스플레이트(300)는 레일(10)이 안착 될 위치에 설치된 침목(100)에 장착되는 것으로, 대략 직육면체의 형상으로 이루어지고, 중심영역에 레일풋(12)이 놓일 수 있도록 평평한 판부(302)와 상기 판부(302) 양측에 각기 상방으로 돌출형성된 단턱(320)으로 구성되며, 제1패드(200) 상부에 위치하게 된다. 여기서 단턱(320)은 레일풋(12)의 양측을 지지하는 역할을 한다.

이러한 단턱(320)에는 상기 탄성부재(500) 일측, 즉 이하에서 설명할 지지부(514)와 인접한 호형부(512)의 외주를 수용할 수 있도록 홈 형상으로 파진 수용홈(322)이 형성될 수 있다. 이때, 수용홈(322)은 열차 주행으로 발생하는 진동에 의해 탄성부재(500)가 고정볼트(700)를 중심으로 좌우로 비틀어지는 현상을 방지하는 역할을 한다.

그리고 베이스플레이트(300)에는 고정볼트(700)가 관통하여 침목(100)에 결착될 수 있도록 레일풋(12)이 놓일 위치를 기준으로 대칭되게 관통공(340)이 형성된다.

측면지지부(600)는 침목(100)의 지지대(140)와 베이스플레이트(300) 사이에 위치하여, 상기 베이스플레이트(300)가 레일(10)의 폭 방향 및 길이방향으로 진동하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

이를 위해 측면지지부(600)에는 제1돌출부(610), 제2돌출부(612) 및 제3돌출부(614)를 형성할 수 있다. 먼저, 측면지지부(600)의 길이방향을 따라 하부에 형성되는 제1돌출부(610)는 레일의 폭 방향으로 베이스플레이트(300)가 진동하는 것을 지지 또는 방지하기 위해 구비된 것으로, 침목(100)에는 제1돌출부(610)와 대응하는 형상으로 이루어져 제1돌출부(610)가 삽입가능한 하부홈(110)이 형성된다.

그리고 제2돌출부(612)는 상기 지지대(140)와 접하는 측면지지부(600) 일면에 형성되고, 상기 침목(100)에는 제2돌출부(612)와 대응하는 형상으로 이루어져 제2돌출부(612)가 삽입가능한 측부홈(112)이 형성될 수 있다. 이로 인해 레일(10)의 길이방향으로 베이스플레이트(300)가 진동하는 것을 지지 또는 방지할 수 있다.

또한, 제3돌출부(614)는 베이스플레이트(300)와 접하는 측면지지부(600) 일면에 형성되고, 상기 베이스플레이트(300)에는 상기 제3돌출부(614)가 삽입가능한 결합홈(310)이 형성될 수 있다. 이때, 결합홈(310)은 도 5에 도시된 것처럼 앞서 언급한 베이스플레이트(300) 상에 구비되는 관통공(340)과 연결되어 일체로 형성될 수도 있다. 이러한 제3돌출부(614)와 결합홈(310)을 통해 베이스플레이트(300)와 측면지지부(600)는 상호 간 이탈이 방지되고 일체로써 진동이 전달되게 된다.

측면지지부(600)에 형성되는 제1돌출부(610)와 하부홈(110), 제2돌출부(612)와 측부홈(112), 제3돌출부(614)와 결합홈(310) 사이에는 이들 간의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 합성수지 또는 고무 등과 같은 방진부재가 끼워져 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 측면지지부(600)는 탄성부재(500)가 고정볼트(700)를 중심으로 좌우로 비틀어지지 않도록 탄성부재(500)의 타단부를 고정하는 역할도 수행한다.

이를 위해 측면지지부(600)에는 대략 지지턱(620) 및 요홈(640)이 구비될 수 있다. 여기서 지지턱(620)은 레일풋(12)을 가압 지지토록 하는 탄성부재(500)의 일단부와 대향 하는 타단부를 지지할 수 있도록 측면지지부(600) 상에 돌출형성된 것으로, 측면지지부(600)의 길이방향을 따라 길게 형성할 수 있다. 다만, 탄성부재(500)가 "W" 형상의 텐션클램프(510)인 경우, 호형부(512)가 측면지지부재(600)와 접하는 영역에만 지지턱(620)을 돌출형성할 수 있다.

그리고 요홈(640)은 측면지지부재(600)와 접하는 탄성부재(500)의 타단부가 안착 되도록 오목하게 형성된 홈으로, 지지턱(620)의 하측과 연결되되 측면지지부(600)의 길이방향을 따라 길게 형성할 수 있다. 다만, 탄성부재(500)가 "W" 형상의 텐션클램프(510)인 경우, 호형부(512)가 측면지지부재(600)와 접하는 영역에만 요홈(640)을 오목하게 형성할 수 있다.

이러한 지지턱(620)과 요홈(640)은 열차주행으로 발생하는 진동에도 베이스플레이트(300) 상에 형성된 수용홈(322)과 함께 탄성부재(500)의 이탈 및 비틀어짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

앞서 살펴본 베이스플레이트(300)는 레일풋(12) 양측을 지지할 수 있는 단턱(320)이 형성된 상태에서 다양한 변형이 가능한 구성요소이고, 측면지지부(600) 역시 다양한 변형이 가능한 구성요소이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 베이스플레이트(300)와 측면지지부(600)의 변형예를 설명하면, 베이스플레이트(300)는 평행사변형 형상으로 이루어지고, 측면지지부(600)는 베이스플레이트(300)와 상기 지지대(140) 사이에 구비되도록 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 이러한 형상을 통해 베이스플레이트(300)와 측면지지부(600)는 제3돌출부(614) 및 결합홈(310)을 형성하지 않더라도 상호 간 이탈이 방지되고 일체로써 레일(10)의 길이방향 진동에 효과적 대응할 수 있다.

또한, 베이스플레이트(300)의 저면 일측에는 고정돌기(360)가 형성되고, 상기 침목(100)에는 고정돌기(360)가 삽입되는 고정홈(160)을 형성할 수 있다. 이때, 고정돌기(360)는 베이스플레이트(300)의 중앙영역에 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 고정돌기(360)와 고정홈(160)을 통해 베이스플레이트(300)는 침목(100) 상에서 이탈이 방지된다.

한편, 고정돌기(360)의 외주면과 고정홈(160)의 내측면 사이에 완충링(362)이 구비될 수 있는데 이는 고정돌기(360)와 고정홈(160) 간의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 합성수지 또는 고무 등과 같은 방진부재로 형성함이 바람직하다.

제2패드(400)는 베이스플레이트(300)와 레일(10) 사이에 안착 되는 판 형태의 구성요소로서, 레일(10)의 진동과 소음을 저감시키는 기능을 수행하게 된다. 이때, 제2패드(400)는 전술한 제1패드(200)와 동일한 재질인 합성수지 또는 고무 등으로 형성하여 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다. 다만, 필요에 따라서는 제1패드(200)와 다른 재질로 형성할 수 있다.

이러한 제2패드(400)는 도 6a에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트(300)와 레일(10) 사이에서 이탈되는 것을 방지하기 위해, 레일(10)의 길이방향에 위치한 양단부를 하부로 절곡형성 할 수 있다. 즉, 하부로 절곡형성된 제2패드(400)의 양단부는 베이스플레이트(300)를 감싸는 형태를 이루게 된다.

또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2패드(400)는 레일풋(12)의 양측을 감싸도록 양단부를 상부로 절곡형성한 절곡부(420)를 구비하고, 이러한 절곡부(420)는 단턱(320)과 레일풋(12) 사이에 위치하도록 할 수 있다. 이는 단턱(320)과 레일풋(12) 사이에 진동 및 소음을 저감시키고 충격을 완충시킬 수 있다.

또한, 도 6c에 도시된 바와 같이, 절곡부(420)에는 레일풋(12)과 인접하는 방향으로 개방된 형태의 가이드홈(422)이 형성되고, 가이드홈(422)의 내측에는 끼움부재(424)가 구비될 수 있다. 이렇게 가이드홈(422) 내부에 다양한 두께와 재질의 끼움부재(424)를 삽입가능하도록 형성하는 것은 온도변화에 따른 레일(10)의 부피변형에도 레일(10)과 제2패드(400)의 견고한 결착을 가능하게 한다.

그리고 제2패드(400)가 베이스플레이트(300)와 레일(10) 사이에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 변형예로서, 도 6c에서처럼 제2패드(400) 저면에 원통형의 패드고정돌기(440)를 형성하고, 하부에 위치하는 베이스플레이트(300)에는 이에 대응하는 패드고정홈(380)을 형성하여 제2패드(400)의 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 베이스플레이트(300)에 형성되는 관통공(340)과 인접하는 제2패드(400) 양측에 대칭을 이루며 하측으로 돌출형성한 측면돌기(460)를 형성하고, 상기 관통공(340)을 내측으로 확장하여 상기 측면돌기(460)가 삽입되도록 형성함으로써 제2패드(400)의 이탈을 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성부재(500)는 고정공(120)에 결합되는 고정 축인 고정볼트(700)를 중심으로 탄성부재(500) 양단부에 탄성력을 제공하여 레일풋(12)을 고정하는 구성요소로, 고정볼트(700)를 통해 탄성부재(500)의 일단부는 레일(10)의 하부에 형성된 레일풋(12)을 가압하여 지지하게 된다. 그리고 탄성부재(500)의 타단부는 측면지지부(600)의 상부를 가압함으로써 결국, 레일(10)이 침목(100)에 고정되게 된다.

이렇게 탄성부재(500)를 통해 레일풋(12)과 측면지지부(600)를 동시에 가압함으로써 베이스플레이트(300)의 결합홈(310)과 측면지지부(600)의 제3돌출부(614) 간의 결합력이 증대되고, 측면지지부(600)의 제1, 2돌출부(610,612)와 침목(100)의 하부·측부홈(110,112) 간의 결합력도 증대되게 된다. 따라서, 전체적인 레일 결합력이 증대된다.

이러한 탄성부재(500)는 고정볼트(700)를 중심으로 레일풋(12)과 측면지지부(600)를 동시에 가압 지지할 수 있는 형상이라면 다양한 변형이 가능한 부분이다. 다만, 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에서처럼 철근 등의 강재를 절곡시켜 형성된 대략 “W” 형상의 텐션클램프(510)를 사용할 수 있다. 여기서 텐션클램프(510)는 고정볼트(700)를 통해 탄력적인 지지력이 발휘되도록 함으로써 레일(10)을 견고하게 고정할 수 있으며, 아울러 레일(10)의 진동과 소음을 감소시키면서 고정력을 유지시킬 수 있다.

이때, 텐션클램프(510)는 대략 호형부(512), 지지부(514) 및 꺽임부(516)를 포함하여 이루어질 수 있는데 휘어진 정도, 길이, 폭 등은 다양하게 변형할 수 있다. 호형부(512)는 양측에 호형으로 구부러져 고정볼트(700)가 위치하는 영역을 기준으로 대칭되게 각각 "U" 자 형상을 이룬다. 그리고 지지부(514)는 상기 호형부(514)의 레일풋(12) 방향의 일단부가 내측 또는 하측으로 절곡되어 형성된다. 그리고 꺽임부(516)는 양측 호형부(512)의 타단부가 연결되는 부분으로 고정볼트(700)가 삽입가능하도록 텐션클램프(510)의 중간에 공간을 이루며 형성된다.

여기서 지지부(514)는 상기 레일풋(12)의 상면과 접하여 지지되고, 호형부(512)는 측면지지부(600)와 접하여 지지가 된다. 구체적으로 설명하면, 호형부(512)의 "U" 자 형상 중 절곡된 영역은 측면지지부(600)의 요홈(640)에 안착 되고 이는 레일(10)의 폭 방향 진동에 대응하여 텐션클램프(510)의 이탈을 방지할 수 있다. 또한, 호형부(512)의 "U" 자 형상 중 절곡된 영역은 지지턱(620)과 접하여 지지받음으로써 고정볼트(700)를 중심으로 텐션클램프(510)가 좌우로 비틀어지는 현상이 방지될 수 있다. 이렇게 텐션클램프(510)는 열차주행에 따른 진동에도 변형되지 않은 상태로 레일풋(12) 및 측면지지부(600)에 안정적인 탄성력을 제공할 수 있다.

고정볼트(700)는 탄성부재(500), 베이스플레이트(300)의 관통공(340), 제1패드(200)에 형성된 구멍을 지나 고정공(120) 또는 매립전(미도시)과 체결됨으로써 탄성부재(500)를 고정시키고, 조임의 정도에 따라 레일(10)의 결착력을 조절할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 침목(100) 위에는 제1패드(200)가 위치하게 되고, 상기 제1패드(200) 위에는 베이스플레이트(300)가 위치하게 되고, 상기 베이스플레이트(300) 위에는 제2패드(400)가 위치하게 되고, 상기 제2패드(400) 위에는 레일(10)이 위치하게 되고, 상기 베이스플레이트(300)와 상기 침목(100)에 형성된 지지대(140) 사이에는 측면지지부(600)가 위치하게 되고, 상기 탄성부재(500)는 상기 측면지지부(600)와 상기 레일풋(220) 사이에 위치하게 되며, 고정볼트(700)는 조임의 정도에 따라 상기 탄성부재(500)를 가압하며, 상기 침목(100)에 형성된 고정공(120)에 체결됨으로써 상기 레일(10)은 상기 침목(100)에 고정되게 되는 것이다.

본 발명은 종래 4개의 고정볼트(700)를 사용하는 레일체결장치와 비교할 때, 레일 체결작업에 두 개의 고정볼트(700)를 사용하여 쉽고 간편하게 체결할 수 있다는 점에서 기술적 특징이 있는 것이며 사용되는 고정볼트(700)의 수를 줄이면서도 체결력를 증대시키고, 부품 간의 유기적 결합을 통해 구성을 단순화함으로써 레일시공 시간을 단축하고 유지보수의 편의성을 도모하였다.

또한, 탄성부재(500)를 통해 레일풋(12)과 측면지지부(600)를 동시에 가압함으로써 베이스플레이트(300)의 결합홈(310)과 측면지지부(600)의 제3돌출부(614) 간의 결합력이 증대되고, 측면지지부(600)의 제1,2돌출부(610,612)와 침목(100)의 하부·측부홈(110,112) 간의 결합력도 증대되게 된다. 따라서, 전체적인 레일 결합력이 증대된다.

또한, 레일(10)의 저면이 안착 되는 제2패드(400)가 베이스플레이트(300)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 다양한 변형 형태를 제시함으로써 열차주행시 레일(10)에 발생하는 소음과 진동을 안정적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 측면지지부(600)에 형성된 지지턱(620)과 요홈(640), 그리고 베이스플레이트(300) 상에 형성된 수용홈(322)은 상호 유기적으로 결합되어 탄성부재(500)를 지지함으로써 상기 탄성부재(500)의 이탈 및 비틀어짐 현상 등의 변형을 방지할 수 있다. 따라서 탄성부재(500)는 안정적인 탄성력으로 레일풋(12)을 가압할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 레일체결장치 10: 레일
12: 레일풋 100: 침목
110: 하부홈 112: 측부홈
120: 고정공 140: 지지대
160: 고정홈 200: 제1패드
300: 베이스플레이트 302: 판부
310: 결합홈 320: 단턱
322: 수용홈 340: 관통공
360: 고정돌기 362: 완충링
380: 패드고정홈 400: 제2패드
420: 절곡부 422: 가이드홈
424: 끼움부재 440: 패드고정돌기
460: 측면돌기 500: 탄성부재
510: 텐션클램프 512: 호형부
514: 지지부 516: 꺽임부
600: 측면지지부 610: 제1돌출부
612: 제2돌출부 614: 제3돌출부
620: 지지턱 640: 요홈
700: 고정볼트 710: 와셔

Claims (14)

1. 레일이 놓이는 영역의 양측으로 고정공이 형성되고, 상기 레일을 중심으로 상기 고정공의 바깥쪽 양측에 대칭되게 형성된 지지대를 구비한 침목;
   상기 침목 상부에 구비되는 제1패드;
   상기 제1패드 상부에 구비되는 베이스플레이트;
   상기 베이스플레이트 상부에 구비되어 상기 레일의 저면이 안착 되는 제2패드;
   상기 고정공에 결합되는 고정볼트에 의해 고정되고, 일단부가 상기 레일 하부에 형성된 레일풋을 가압 지지토록 하는 탄성부재; 및
   상기 지지대와 상기 베이스플레이트 사이에 구비되어 상기 베이스플레이트가 상기 레일의 폭 방향으로 진동하는 것을 지지하며, 상기 탄성부재의 타단부를 지지토록 돌출형성된 지지턱과 상기 탄성부재의 타단부가 안착하도록 형성된 요홈을 구비한 측면지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 측면지지부 하부에는 제1돌출부가 형성되고, 상기 침목에는 상기 제1돌출부와 대응하는 형상으로 이루어져 상기 제1돌출부가 삽입되는 하부홈이 형성된 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지대와 접하는 상기 측면지지부 일면에는 제2돌출부가 더 형성되고, 상기 침목에는 상기 제2돌출부와 대응하는 형상으로 이루어져 상기 제2돌출부가 삽입되는 측부홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 베이스플레이트와 접하는 상기 측면지지부 일면에는 제3돌출부가 더 형성되고, 상기 베이스플레이트에는 상기 제3돌출부가 삽입되도록 결합홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 베이스플레이트는 평행사변형 형상으로 이루어지고,
   상기 측면지지부는 상기 베이스플레이트와 상기 지지대 사이에 구비되도록 사다리꼴 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 베이스플레이트는 상기 레일풋의 양측을 지지하는 단턱이 상부로 돌출되어 형성되고, 상기 고정볼트가 관통하는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 단턱은 상기 탄성부재 일측을 수용할 수 있도록 수용홈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2패드는 상기 베이스플레이트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 레일의 길이방향에 위치한 양단부를 하부로 절곡하여 형성한 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2패드는 상기 레일풋의 양측을 감싸도록 양단부를 상부로 절곡하여 형성한 절곡부를 더 구비하고, 상기 절곡부는 상기 단턱과 상기 레일풋 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 절곡부에는 상기 레일풋과 인접하는 방향으로 개방된 형태의 가이드홈이 형성되고, 상기 가이드홈의 내측에는 끼움부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스플레이트의 저면 일측에는 고정돌기가 형성되고, 상기 침목에는 상기 고정돌기가 삽입되는 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고정돌기의 외주면과 상기 고정홈의 내측면 사이에 완충링이 구비되는 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 철근을 절곡시켜 형성된 “W” 형상이며, 양측에 호형으로 구부러져 형성된 호형부;
    상기 호형부의 상기 레일풋 방향의 일단부가 내측 또는 하측으로 절곡되어 형성된 지지부; 및
    상기 호형부의 타단부와 연결되어 상기 고정볼트가 결합되는 공간을 갖도록 중간에 형성된 꺽임부로 구성되며,
    상기 지지부는 상기 레일풋에 의해 지지되고, 상기 호형부는 상기 측면지지부에 의해 지지되는 텐션클램프인 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 지지턱은 상기 호형부와 접하는 영역에만 형성된 것을 특징으로 하는 레일체결장치.
    

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