KR20150062627A - 산악철도차량 주행시험용 레일 - Google Patents

산악철도차량 주행시험용 레일 Download PDF

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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/08—Railway vehicles

Abstract

산악철도차량 주행시험용 레일이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일은, 상향 경사를 형성하도록 배치되는 제 1 레일부, 하향 경사를 형성하도록 배치되는 제 2 레일부, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 사이에 배치되는 제 3 레일부 및 상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부 중 적어도 하나의 기울기를 조절하는 기울기조절장치를 포함할 수 있다.

Description

산악철도차량 주행시험용 레일{DRIVING TEST RAIL FOR MOUNTAIN VEHICLE}
본 발명은 산악철도차량 주행시험용 레일에 관한 것이다.
철도차량에 의한 수송 의존도가 높아짐에 따라 날이 갈수록 철도차량의 수송 수요가 증가하고 있으며, 증가하는 수송 수요를 충족하기 위해서는 철도차량의 운행속도를 증가시킴과 동시에 운행횟수를 증가시켜야만 한다.
이와 더불어, 교통수단을 이용하는 수요자들은 더욱더 빠른 교통수단을 요구하고 있고, 이에 따른 운행 속도의 향상은 고객에 대한 서비스의 향상으로 인식됨에 따라 다른 교통수단과의 서비스(속도) 경쟁에서 뒤떨어지지 않기 위해서도 필연적으로 철도차량의 운행속도를 향상시킬 필요가 있다.
이처럼 철도차량의 중요성이 부각되는 시대 흐름에 따라 철도차량의 사고 예방에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 특히, 산악 지형이 많은 우리나라의 지형 특성 상 철도차량의 경사 지형 주행 역시 매우 빈번한 편이고, 철도차량이 경사 지형을 주행할 때 좌우 방향의 탈선이 일어나는 것을 방지하는 것은 물론, 철도차량의 상방향 탈선을 방지하기 위한 연구도 필수적으로 요구된다. 예를 들어, 철도차량이 경사 지형을 주행할 때 경사가 일정 각도 이상으로 급해지거나 철도차량의 속도가 일정 속도 이하로 떨어지는 경우에는 철도차량의 상방향 탈선이 일어날 가능성이 있다.
따라서, 산악 지형을 주로 주행하는 산악철도차량의 경우, 일반 철도차량의 경우보다 그 주행안정성에 더욱 심혈을 기울일 필요가 있다. 또한, 산악 지형의 특성 상 경사의 기울기가 수시로 변할 수 있기 때문에 다양한 기울기에서의 산악철도차량의 주행안정성이 보장되어야 한다.
한편, 실제 철도차량의 개발 시에는 수많은 시행 착오를 거치게 되는데, 실제 철도차량과 동일한 크기의 시험용 대차 및 그 대차가 이동하는 레일을 제작하는 것에는 한계가 있다. 또한, 이와 같은 시험 중에 결함이 발견되는 경우, 이들을 다시 제작하거나 구성을 변경해야 할 필요가 생기므로 매우 비효율적이다.
따라서, 실제 철도차량과 동일한 재질과 기능을 가지면서 그 사이즈를 일정 비율로 축소하여, 철도차량의 주행 상태를 관찰할 수 있는 주행시험용 레일이 사용되고 있다.
공개특허공보 제10-2012-0138031호
본 발명의 실시예들은 실제 경사 지형에서 주로 주행하게 되는 산악철도차량을 위한 주행시험용 레일을 제공하기 위한 것이다.
또한, 산악철도차량은 실제 수시로 변하는 기울기의 경사 지형을 주행하므로, 기울기 조절이 용이한 산악철도차량 주행시험용 레일을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일은, 상향 경사를 형성하도록 배치되는 제 1 레일부, 하향 경사를 형성하도록 배치되는 제 2 레일부, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 사이에 배치되는 제 3 레일부 및 상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부 중 적어도 하나의 기울기를 조절하는 기울기조절장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 레일부는 수평 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부는 각각 상기 제 3 레일부의 양단부에 회동 가능하게 결합되고, 상기 기울기조절장치는, 상기 제 1 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 1 레일부 및 상기 산악철도차량 주행시험용 레일이 설치되는 설치면에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 1 레일부의 기울기를 조절하는 제 1 신축유닛 및 상기 제 2 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 2 레일부 및 상기 설치면에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 2 레일부의 기울기를 조절하는 제 2 신축유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부는 길이의 신축이 가능할 수 있다.
또한, 상기 제 1 레일부의 일단부 및 상기 제 2 레일부의 일단부는 각각 상기 제 3 레일부의 양단부에 회동 가능하게 결합되고, 상기 기울기조절장치는, 상기 제 1 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 1 슬라이딩유닛, 상기 제 2 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 슬라이딩유닛, 상기 제 3 레일부의 아래에 배치되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 3 슬라이딩유닛, 상기 제 1 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 1 레일부 및 상기 제 1 슬라이딩유닛에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 1 레일부의 기울기를 조절하는 제 1 신축유닛, 상기 제 2 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 2 레일부 및 상기 제 2 슬라이딩유닛에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 2 레일부의 기울기를 조절하는 제 2 신축유닛 및 상기 제 3 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 3 레일부 및 상기 제 3 슬라이딩유닛에 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 3 레일부의 높이를 조절하는 제 3 신축유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 신축유닛 및 상기 제 2 신축유닛 중 어느 하나에 의하여 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 중 어느 하나의 기울기가 조절됨에 따라, 상기 제 3 레일부는 상기 제 3 신축유닛의 길이의 신축과 상기 제 3 슬라이딩유닛의 일방향으로의 이동에 의하여 수평 배치가 유지된 채 상기 일방향으로 이동되고, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 중 다른 하나는 상기 제 1 신축유닛 및 상기 제 2 신축유닛 중 다른 하나의 길이의 신축과 상기 제 2 슬라이딩유닛의 상기 일방향으로의 이동에 의하여 상기 일방향으로 이동되면서 상기 제 1 신축유닛 및 상기 제 2 신축유닛 중 어느 하나의 기울기와 동일한 기울기를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 레일부의 일단부 및 상기 제 2 레일부의 일단부는 각각 상기 제 3 레일부의 양단부에 회동 가능하게 결합되고, 상기 기울기조절장치는, 상기 제 1 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 1 슬라이딩유닛, 상기 제 2 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 슬라이딩유닛 및 상기 제 3 레일부의 아래에 배치되고, 일단부가 상기 제 3 레일부에 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 3 레일부의 높이를 조절하는 제 3 신축유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 레일부는 수평 배치되고, 상기 제 3 신축유닛에 의하여 상기 제 3 레일부의 높이가 조절됨에 따라, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 각각의 기울기는 동일하게 조절되며, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부는 서로에 대하여 멀어지거나 가까워질 수 있다.
또한, 상기 제 3 신축유닛은 복수로 마련되어 상기 제 3 레일부의 길이 방향을 따라 이격 배치되고, 상기 복수의 제 3 신축유닛 각각의 일단부는 상기 제 3 레일부에 회동 가능하게 결합되며, 상기 복수의 제 3 신축유닛 각각의 길이의 신축 정도를 다르게 하여 상기 제 3 레일부의 기울기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 복수의 제 3 신축유닛에 의하여 상기 제 3 레일부의 기울기가 조절됨에 따라, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 중 적어도 하나는 기울기가 조절되면서 수평 방향으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부는 서로 다른 기울기를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부 중 적어도 일부에 제공되며, 산악철도차량에 제공되는 피니언기어와 치합하는 랙기어부가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 실제 경사 지형에서 주로 주행하게 되는 산악철도차량을 위한 주행시험용 레일을 제공할 수 있다.
또한, 기울기 조절이 용이한 산악철도차량 주행시험용 레일을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일의 개략도.
도 2는 도 1의 산악철도차량 주행시험용 레일의 기울기가 조절되는 모습을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일의 개략도.
도 4는 도 3의 산악철도차량 주행시험용 레일의 기울기가 조절되는 모습을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 산악철도차량 주행시험용 레일의 개략도.
도 6은 도 5의 산악철도차량 주행시험용 레일의 기울기가 조절되는 모습을 나타낸 도면.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예들에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 산악철도차량의 주행성능을 파악하기 위한 주행시험용 레일에 관한 것이고, 본 발명의 실시예들에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일은, 상향 경사를 형성하도록 배치되는 제 1 레일부, 하향 경사를 형성하도록 배치되는 제 2 레일부, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 사이에 배치되는 제 3 레일부, 상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부 중 적어도 하나의 기울기를 조절하는 기울기조절장치를 포함할 수 있다.
위와 같은 산악철도차량 주행시험용 레일은 상향 경사 구간과 하향 경사 구간을 모두 포함하면서도 경사의 기울기를 조절할 수 있기 때문에 다양한 기울기의 경사에서 산악철도차량의 주행시험을 수행할 수 있다.
이하에서는 위와 같은 기술적 사상을 내포하는 본 발명의 구체적인 실시예들을 도면을 참조하여 차례로 설명하기로 한다.
제 1 실시예
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(100)의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(100)은, 제 1 레일부(110), 제 2 레일부(120), 제 3 레일부(130), 기울기조절장치 등을 포함할 수 있고, 기울기조절장치는 제 1 신축유닛(140) 및 제 2 신축유닛(150)을 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 본 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(100)은 좌우에 경사 구간, 가운데에 수평 구간을 제공할 수 있다.
제 1 레일부(110)는 상향 경사를 형성하도록 배치되며, 제 2 레일부(120)는 하향 경사를 형성하도록 배치될 수 있다. 이를 위해, 제 1 레일부(110)와 제 2 레일부(120) 사이에 배치되는 제 3 레일부(130)는 수평 배치되고, 지지대(160)에 의해 지지 받을 수 있다. 지지대(160)는 복수로 제공될 수 있고, 그 일단부는 제 3 레일부(130)에 연결되며, 타단부는 산악철도차량 주행시험용 레일(100)이 설치되는 설치면(1)에 연결될 수 있다.
제 1 레일부(110)와 제 2 레일부(120) 각각의 일단부는 제 3 레일부(130)의 양단부에 각각 결합되되 회동 가능할 수 있다. 본 실시예에서는 제 1 레일부(110)의 일단부가 제 3 레일부(130)의 일단부와 힌지 결합(131)되고, 제 2 레일부(120)의 일단부가 제 3 레일부(130)의 타단부와 힌지 결합(132)되는 것으로 예시한다. 후술하겠지만, 이러한 힌지 결합(131, 132)을 통하여 제 1 레일부(110)와 제 2 레일부(120)는 상기 힌지 결합(131, 132)을 중심으로 회동할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 기울기조절장치는 제 1 신축유닛(140)과 제 2 신축유닛(150)을 포함할 수 있다. 제 1 및 2 신축유닛(140, 150)은 길이의 신축을 통해 각각 제 1 레일부(110)와 제 2 레일부(120)의 기울기를 조절할 수 있다. 본 실시예 및 다른 실시예들에서 신축유닛은 유압실린더로 예시한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 길이의 신축에 의해 레일부의 기울기를 조절하는 것이면 모두 본 발명의 범위에 속하는 것이며, 모터 등의 회전구동력에 의해 나사운동하여 전진 및 후퇴 가능한 구성(예를 들면, 나사잭 등) 역시 본 발명의 범위에 속한다고 보아야 할 것이다.
구체적으로 살펴보면, 제 1 신축유닛(140)은 피스톤(141)과 본체(142)를 포함할 수 있다. 피스톤(141)은 본체(142) 내부에 수용되며, 필요에 따라 전진 운동 및 후퇴 운동을 할 수 있다. 이러한 제 1 신축유닛은 제 1 레일부(110)의 아래에 배치될 수 있고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 1 레일부(110) 및 설치면(1)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 제 2 신축유닛(150)도 제 1 신축유닛(140)과 마찬가지로 피스톤(151)과 본체(152)를 포함할 수 있다. 제 2 신축유닛(150)은 제 2 레일부(120) 아래에 배치될 수 있고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 2 레일부(120) 및 설치면(1)에 회동 가능하게 결합될 수 있다.
도 2는 도 1의 산악철도차량 주행시험용 레일(100)의 기울기가 조절되는 모습을 나타낸 도면이다. 명확한 비교를 위해 제 2 신축유닛(150)은 작동시키지 않음으로써 제 2 레일부(120)의 기울기에는 변화가 없도록 하였고, 제 1 신축유닛(140)만 작동시켜 제 1 레일부(110)의 기울기를 조절하는 모습을 나타내었다.
제 1 레일부(110)의 경사 기울기를 작게 하기 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 레일부(110) 아래에 배치된 제 1 신축유닛(140)을 신장시켜 제 1 레일부(110)의 타단부를 제 3 레일부(130)로부터 멀어지게 한다. 이 때, 제 1 레일부(110)의 일단부는 제 3 레일부(130)의 일단부에 힌지 결합(131)되어 있기 때문에 제 1 레일부(110)는 힌지결합(131)을 중심으로 시계방향으로 회전하여 기울기가 작아질 수 있다.
또한, 이와 같은 제 1 레일부(110)의 회동 및 그에 의한 기울기 조절은 제 1 신축유닛(140)의 양단부가 각각 제 1 레일부(110)와 설치면(1)에 회동 가능하게 결합(145, 146)되어 있기 때문에 가능하다. 본 실시예에서는 이 부분 역시 힌지 결합(145, 146)으로 구현하였다.
도시하지는 않았으나, 기울기 조절을 하지 않은 제 2 레일부(120) 역시 제 2 신축유닛(150)의 길이 조절을 통해 제 1 레일부(110)과 동일한 방식으로 기울기가 조절될 수 있다.
여기서, 도 2와 같이 제 1 레일부(110)의 기울기를 작게 조절하는 경우에는 제 1 레일부(110) 자체의 길이가 정해져 있는바, 일정 각도 이상으로 제 3 레일부(130)와의 힌지결합(131)을 중심으로 회동하면 제 1 레일부(110)의 타단부는 설치면(1)으로부터 공중 부양될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 제 1 레일부(110)는 길이의 신축이 가능하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 신축유닛(140, 150)처럼 실린더와 같은 구성이 취해질 수도 있고, 그 외 다단붐, 나사운동체 등 길이의 신축을 위한 다양한 구성이 채택될 수도 있을 것이다. 실린더의 구성이 취해진다면, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부의 피스톤(111)이 필요한 만큼 인출되어 피스톤(111)을 따라 산악철도차량이 원활하게 제 1 레일부(110)로 진입할 수 있다. 한편, 도 2에 도시된 것과는 반대로 제 1 레일부(110)의 기울기를 크게 조절하는 경우에도 마찬가지의 문제가 발생하는 바, 이 때에는 제 1 레일부(110)의 길이를 단축하여 원활한 기울기 조절을 담보할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 제 2 레일부(120)도 길이의 신축이 가능할 수 있음은 마찬가지이다.
한편, 산악철도차량에는 일반적으로 경사 지형 주행을 위해 피니언기어(미도시)가 제공될 수 있고, 지면에는 피니언기어와 치합하는 랙기어부가 제공될 수 있다. 즉, 산악철도차량의 차륜이 구동축으로부터 구동력을 전달 받아 회전함과 동시에 구동축에 구비되는 피니언기어 역시 랙기어부와 맞물려 회전함으로써 산악철도차량은 경사 지형을 원활하게 주행할 수 있는 것이다. 다시 말해, 피니언기어와 랙기어부는 산악철도차량에 일종의 마찰력을 제공하여 산악철도차량이 경사 지형을 오를 때에는 보다 수월하게 오를 수 있게 하고, 경사 지형을 내려올 때에는 미끄러짐이 방지될 수 있다.
이에, 본 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(100)에는 랙기어부(2, 3)가 더 포함될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 가운데 배치되는 제 3 레일부(130)는 수평 배치를 유지하므로 제 3 레일부(130)에는 랙기어부가 제공되지 않았으나, 도시된 바와 같이, 일정 기울기를 가지는 제 1 레일부(110)와 제 2 레일부(120)에는 랙기어부(2, 3)가 제공되어 실제 산악철도차량의 주행 환경과 흡사한 환경을 조성함으로써 산악철도차량의 주행성능 시험 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
제 2 실시예
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(200)의 개략도이다. 본 실시예의 경우, 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 레일부(210), 제 2 레일부(220) 및 제 3 레일부(230)를 포함할 수 있고, 제 1 레일부(210)와 제 2 레일부(220)는 각각 상향 경사 및 하향 경사를 형성하도록 배치되고, 가운데 배치되는 제 3 레일부(230)는 수평 배치를 유지할 수 있다.
역시 제 1 실시예와 마찬가지로, 제 1 레일부(210)의 일단부 및 제 2 레일부(220)의 일단부는 각각 제 3 레일부(230)의 양단부에 회동 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 슬라이딩유닛이 기울기조절장치에 더 포함될 수 있는데, 구체적으로, 제 1 슬라이딩유닛(270), 제 2 슬라이딩유닛(280) 및 제 3 슬라이딩유닛(290)은 각각 제 1 레일부(210), 제 2 레일부(220) 및 제 3 레일부(230)에 대응되고, 모두 수평 방향으로 슬라이딩이 가능할 수 있다. 이를 위해, 제 1 슬라이딩유닛(270)을 예로 들면, 제 1 슬라이딩유닛(270)은 플레이트부(275) 및 플레이트부(275) 하부에 구비되는 바퀴부(276)를 포함할 수 있다.
제 1 레일부(210)의 타단부는 제 1 슬라이딩유닛(270)의 플레이트부(275)의 일단부와 회동 가능하게 결합(271)될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 실제로 회동하는 것은 제 1 레일부(210)이나, 제 1 레일부(210)와 플레이트부(275)의 상대적인 회동으로 볼 수 있으므로 플레이트부(275)가 제 1 레일부(210)에 회동 가능하게 결합(271)된다고 볼 수도 있을 것이다. 마찬가지로, 제 2 레일부(210)의 타단부는 제 2 슬라이딩유닛(280)의 플레이트부(285)의 일단부와 회동 가능하게 결합(281)될 수 있다.
제 3 슬라이딩유닛(290)은 제 3 레일부(230) 아래에 배치되며, 후술하는 바와 같이, 제 3 신축유닛(260, 265)에 의해 제 3 레일부(230)와 연결될 수 있다.
제 1 신축유닛(240)은 제 1 레일부(210) 아래에 배치될 수 있고, 그 일단부 및 타단부는 제 1 레일부(210)와 제 1 슬라이딩유닛(270)의 플레이트부(275)에 회동 가능하게 결합(245, 246)될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 신축유닛(250)은 제 2 레일부(220) 아래에 배치될 수 있고, 그 일단부 및 타단부는 제 2 레일부(220)와 제 2 슬라이딩유닛(280)의 플레이트부(285)에 회동 가능하게 결합(255, 256)될 수 있다.
제 1 신축유닛(240)과 제 2 신축유닛(250)의 길이 조절을 통해 각각 제 1 레일부(210)와 제 2 레일부(220)의 기울기를 조절할 수 있음은 제 1 실시예에서 설명한 바와 같다.
제 3 신축유닛(260)은 제 3 슬라이딩유닛(290)의 플레이트부(295) 상에 제공될 수 있다. 제 3 신축유닛(260)이 실린더이라고 가정한다면, 도시된 바와 같이, 본체(262)의 하단부는 플레이트부(295)에 결합될 수 있고, 피스톤(261)의 상단부는 제 3 레일부(230)에 결합될 수 있다. 이러한 제 3 신축유닛(260)의 길이의 신축을 통해 제 3 레일부(230)의 높이를 조절할 수 있다. 또한, 본 실시예에서와 같이 제 3 신축유닛(260, 265)은 복수로 마련될 수 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(200)의 기울기가 조절되는 모습을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 제 1 레일부(210)와 제 2 레일부(220)의 기울기가 작아지면 제 3 레일부(230)의 높이는 낮아질 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(200)은 제 1 레일부(210) 또는 제 2 레일부(220) 중 어느 하나의 기울기를 조절하는 것을 통해 나머지 레일부의 높이 또는 기울기 역시 결정될 수 있다. 제 1 레일부(210)의 기울기를 조절하는 것으로 예를 들면, 도 4에 도시된 것과 같이 제 1 레일부(210)의 기울기를 작게 조절하기 위해서 제 1 신축유닛(240)의 길이를 단축시킨다. 그러면 제 1 레일부(210)는 전체적으로 시계방향으로 회전할 수 있고, 이를 가능하게 하기 위해 상술한 바와 같이 제 1 레일부(210) 타단부는 플레이트부(275)와 회동 가능하게 결합(271)되어 있는 것이고, 제 1 신축유닛(240)의 양단부 역시 각각 제 1 레일부(210) 및 플레이트부(275)에 회동 가능하게 결합(245, 246)되어 있는 것이다. 제 1 레일부(210)가 시계방향으로 회전하면, 제 1 레일부(210)와 힌지결합(231)으로 연결되어 있는 제 3 레일부(230)는 도 4를 기준으로 오른쪽으로 이동될 수 있다. 이 때, 제 3 레일부(230)의 수평 배치를 유지하기 위하여 제 3 신축유닛(260, 265)의 길이는 단축되도록 작동될 수 있다. 이어서, 제 2 레일부(220) 역시 제 3 레일부(230)의 오른쪽 방향 이동에 의해 함께 오른쪽 방향으로 이동될 수 있다. 이 과정에서 제 3 레일부(230)의 높이가 낮아졌기 때문에 제 3 레일부(230)와 회동 가능하게 결합(232)된 제 2 레일부(220)는 시계 반대 방향으로 회동할 수 있고, 결국 제 1 레일부(210)와 동일한 기울기를 가질 수 있다. 여기서, 제 1 레일부(210)와 제 2 레일부(220)가 서로 동일한 기울기를 갖는다는 것은 경사 각도의 절대값이 같다는 것이지 경사의 방향까지 같다는 것으로 이해되면 안 된다. 즉, 제 1 레일부(210)와 제 2 레일부(220)는 서로에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있으며, 이는 도 3 및 4에서 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 제 1 실시예와 마찬가지로 일정 기울기를 형성하는 제 1 레일부(210)와 제 2 레일부(220)에는 랙기어부(2, 3)가 제공될 수 있다.
제 3 실시예
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(300)의 개략도이다. 본 실시예의 경우, 제 1, 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 레일부(310), 제 2 레일부(320) 및 제 3 레일부(330)를 포함할 수 있고, 제 1 레일부(310)와 제 2 레일부(320)는 각각 상향 경사 및 하향 경사를 형성하도록 배치되나, 가운데 배치되는 제 3 레일부(330)는 수평 배치될 수도 있으나, 기울기조절장치에 의해 특정 기울기를 가질 수도 있다.
역시 제 1, 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 레일부(310)의 일단부 및 제 2 레일부(320)의 일단부는 각각 제 3 레일부(330)의 양단부에 회동 가능하게 결합(331, 332)될 수 있다.
또한, 제 2 실시예와 마찬가지로, 제 1 슬라이딩유닛(370), 제 2 슬라이딩유닛(380)은 각각 제 1 레일부(310), 제 2 레일부(320)에 대응되고, 모두 수평 방향으로 슬라이딩이 가능할 수 있다. 제 1 레일부(310)의 타단부는 제 1 슬라이딩유닛(370)의 플레이트부(375)의 일단부와 회동 가능하게 결합(371)될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 레일부(310)의 타단부는 제 2 슬라이딩유닛(380)의 플레이트부(385)의 일단부와 회동 가능하게 결합(381)될 수 있다.
제 3 신축유닛(360)은 설치면(1) 상에 제공될 수 있다. 제 3 신축유닛(260)이 실린더라고 가정한다면, 도시된 바와 같이, 본체(362)의 하단부는 설치면(1)에 결합될 수 있고, 피스톤(361)의 상단부는 제 3 레일부(330)에 결합될 수 있다. 이러한 제 3 신축유닛(360)의 길이의 신축을 통해 제 3 레일부(330)의 높이를 조절할 수 있다.
이러한 구성을 가질 수 있는 제 3 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(300)의 기울기 조절 모습을 살펴보면, 예를 들어 제 3 신축유닛(360)의 길이를 신장시키는 경우, 제 3 레일부(330)의 높이가 높아지고, 이에 따라 제 3 레일부(330) 양단부에 회동 가능하게 결합(331, 332)된 제 1 레일부(310)와 제 2 레일부(320)는 서로 가까워질 수 있다. 다시 말하면, 제 1 레일부(310)는 전체적으로 시계반대 방향으로 회동하고, 제 1 슬라이딩유닛(370)은 오른쪽으로 이동되며, 그에 따라 제 1 레일부(310)의 기울기는 커질 수 있다. 마찬가지로, 제 2 레일부(320)는 전체적으로 시계 반대방향으로 회동하고, 제 2 슬라이딩유닛(380)은 왼쪽으로 이동되며, 그에 따라 제 2 레일부(320)의 기울기는 커질 수 있다.
반대의 경우, 즉 제 3 레일부(330)의 높이가 낮아진다면, 제 1 레일부(310)와 제 2 레일부(320)의 기울기는 동시에 작아지면서 제 1 레일부(310)와 제 2 레일부(320)는 서로 멀어질 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 3 신축유닛(360, 365)은 복수로 마련될 수 있다. 복수의 제 3 신축유닛(360, 365)은 제 3 레일부(330)의 길이 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 복수의 제 3 신축유닛(360, 365) 각각의 상단부는 제 3 레일부(330)와 회동 가능하게 결합될 수 있다. 이 때, 복수의 제 3 신축유닛(360, 365)의 길이의 신축 정도를 서로 달리한다면, 제 3 레일부(330)도 기울기를 가질 수 있다. 이를 설명하기 위해 도 6을 제시한다.
도 6은 본 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(300)의 기울기가 조절되는 모습을 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 복수의 제 3 신축유닛(360, 365) 중 좌측의 신축유닛(360)의 길이만 단축시키고 우측의 신축유닛(365)의 길이는 유지한다면 제 3 레일부(330)는 도 6을 기준으로 좌측으로 기울어져 제 1 레일부(310)가 상향 경사를 형성한다고 보았을 때 제 3 레일부(330) 역시 상향 경사를 형성할 수 있다.
제 3 레일부(330)의 도시된 바와 같은 회동에 의해 제 3 레일부(330)와 회동 가능하게 결합(331)되어 있는 제 1 레일부(310)는 시계방향으로 회동할 수 있고, 그에 따라 제 1 레일부(310)와 회동 가능하게 결합(371)되어 있는 제 1 슬라이딩유닛(370)은 왼쪽으로 이동될 수 있다. 이로써, 제 1 레일부(310)와 제 3 레일부(330)는 동일한 방향성의 경사를 가질 수 있으나, 그 기울기는 서로 다를 수 있다.
한편, 도 6에서는 우측의 제 3 신축유닛(365)의 길이의 신축이 이루어지지 않은 것으로 예시하였는 바, 그에 따라 제 2 레일부(320)에는 아무런 변동이 없게 된다.
본 실시예에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일(300)에 따르면, 종전 실시예들보다 다양한 기울기의 경사 지형을 구현할 수 있으므로, 한 번의 주행시험을 통해 보다 다양한 결과를 얻을 수 있다.
제 1 및 2 실시예와 마찬가지로, 상향 경사 또는 하향 경사를 형성하는 제 1 레일부(310)와 제 2 레일부(320)에는 랙기어부(2, 3)가 제공될 수 있다. 한편, 제 1 및 2 실시예와는 달리, 가운데 배치되는 제 3 레일부(330)도 특정 기울기를 가질 수 있으므로, 본 실시예에서는 제 3 레일부(330)에도 랙기어부(4)가 제공될 수 있다.
이처럼, 다양한 실시예들을 통해 구현될 수 있는 본 발명에 따른 산악철도차량 주행시험용 레일에 의하면, 실제 산악지형과 흡사한 경사지형을 모사하여 산악철도차량의 주행시험을 수행할 수 있으므로, 실제 산악철도차량의 설계/개발 시 유용하게 사용될 신뢰성 높은 주행시험 결과들을 생성할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 일부 예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 기술자에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서의 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이고, 그와 같은 실시는 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 설치면 2, 3: 랙기어부
100: 산악철도차량 주행시험용 레일 110: 제 1 레일부
120: 제 2 레일부 130: 제 3 레일부
140: 제 1 신축유닛 150: 제 2 신축유닛
160: 지지대

Claims (12)

  1. 상향 경사를 형성하도록 배치되는 제 1 레일부;
    하향 경사를 형성하도록 배치되는 제 2 레일부;
    상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 사이에 배치되는 제 3 레일부; 및
    상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부 중 적어도 하나의 기울기를 조절하는 기울기조절장치;
    를 포함하는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 레일부는 수평 배치되는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부는 각각 상기 제 3 레일부의 양단부에 회동 가능하게 결합되고,
    상기 기울기조절장치는,
    상기 제 1 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 1 레일부 및 상기 산악철도차량 주행시험용 레일이 설치되는 설치면에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 1 레일부의 기울기를 조절하는 제 1 신축유닛; 및
    상기 제 2 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 2 레일부 및 상기 설치면에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 2 레일부의 기울기를 조절하는 제 2 신축유닛;
    을 포함하는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부는 길이의 신축이 가능한 산악철도차량 주행시험용 레일.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 레일부의 일단부 및 상기 제 2 레일부의 일단부는 각각 상기 제 3 레일부의 양단부에 회동 가능하게 결합되고,
    상기 기울기조절장치는,
    상기 제 1 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 1 슬라이딩유닛;
    상기 제 2 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 슬라이딩유닛;
    상기 제 3 레일부의 아래에 배치되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 3 슬라이딩유닛;
    상기 제 1 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 1 레일부 및 상기 제 1 슬라이딩유닛에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 1 레일부의 기울기를 조절하는 제 1 신축유닛;
    상기 제 2 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 2 레일부 및 상기 제 2 슬라이딩유닛에 회동 가능하게 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 2 레일부의 기울기를 조절하는 제 2 신축유닛; 및
    상기 제 3 레일부의 아래에 배치되고, 일단부 및 타단부가 각각 상기 제 3 레일부 및 상기 제 3 슬라이딩유닛에 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 3 레일부의 높이를 조절하는 제 3 신축유닛;
    을 포함하는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 신축유닛 및 상기 제 2 신축유닛 중 어느 하나에 의하여 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 중 어느 하나의 기울기가 조절됨에 따라, 상기 제 3 레일부는 상기 제 3 신축유닛의 길이의 신축과 상기 제 3 슬라이딩유닛의 일방향으로의 이동에 의하여 수평 배치가 유지된 채 상기 일방향으로 이동되고, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 중 다른 하나는 상기 제 1 신축유닛 및 상기 제 2 신축유닛 중 다른 하나의 길이의 신축과 상기 제 2 슬라이딩유닛의 상기 일방향으로의 이동에 의하여 상기 일방향으로 이동되면서 상기 제 1 신축유닛 및 상기 제 2 신축유닛 중 어느 하나의 기울기와 동일한 기울기를 갖는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레일부의 일단부 및 상기 제 2 레일부의 일단부는 각각 상기 제 3 레일부의 양단부에 회동 가능하게 결합되고,
    상기 기울기조절장치는,
    상기 제 1 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 1 슬라이딩유닛;
    상기 제 2 레일부의 타단부가 회동 가능하게 결합되고, 수평 방향으로 슬라이딩 가능한 제 2 슬라이딩유닛; 및
    상기 제 3 레일부의 아래에 배치되고, 일단부가 상기 제 3 레일부에 결합되며, 길이의 신축을 통해 상기 제 3 레일부의 높이를 조절하는 제 3 신축유닛;
    을 포함하는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3 레일부는 수평 배치되고, 상기 제 3 신축유닛에 의하여 상기 제 3 레일부의 높이가 조절됨에 따라, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 각각의 기울기는 동일하게 조절되며, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부는 서로에 대하여 멀어지거나 가까워지는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 3 신축유닛은 복수로 마련되어 상기 제 3 레일부의 길이 방향을 따라 이격 배치되고,
    상기 복수의 제 3 신축유닛 각각의 일단부는 상기 제 3 레일부에 회동 가능하게 결합되며, 상기 복수의 제 3 신축유닛 각각의 길이의 신축 정도를 다르게 하여 상기 제 3 레일부의 기울기를 조절하는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 신축유닛에 의하여 상기 제 3 레일부의 기울기가 조절됨에 따라, 상기 제 1 레일부 및 상기 제 2 레일부 중 적어도 하나는 기울기가 조절되면서 수평 방향으로 이동되는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부는 서로 다른 기울기를 갖는 산악철도차량 주행시험용 레일.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 레일부, 상기 제 2 레일부 및 상기 제 3 레일부 중 적어도 일부에 제공되며, 산악철도차량에 제공되는 피니언기어와 치합하는 랙기어부를 더 포함하는 산악철도차량 주행시험용 레일.
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