KR20160101156A - 철로 전환기, 철로 전환기 작동 기구 및 철로 트랙 크로싱 - Google Patents

Abstract

철로 트랙 연결을 위한 철로 전환기 장치(10)는 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일(12, 14)의 적어도 제1 및 제2 쌍과, 상기 제1 경로를 선택하기 위하여 상기 제1 쌍의 기본 레일(12)들과 정렬된 제1 위치와, 상기 제2 경로를 선택하기 위하여 상기 제2 쌍의 기본 레일(14)들과 정렬된 제2 위치와의 사이에서 이동가능한 한 쌍의 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 스위치 레일(16)들을 포함한다. 상기 적어도 하나의 이동가능한 스위치 레일(16a)들은 상기 이동가능한 스위치 레일(16)들이 상기 제1 및 제2 위치에 있을 때, 상기 제1 및 제2 쌍의 기본 레일(12, 14)들 각각의 적어도 하나의 기본 레일(12, 14)과 협동하고, 상기 적어도 하나의 스위치 레일(16)과 상기 적어도 하나의 기본 레일(12, 14)은 상기 스위치 레일(16)과 기본 레일(12, 14)을 정렬하고 상기 기본 레일(12, 14)에 대한 상기 스위치 레일(16)의 횡방향 움직임을 방지하는 정합 프로파일(50)을 형성한다.

Description

철로 전환기, 철로 전환기 작동 기구 및 철로 트랙 크로싱{RAILWAY POINTS, RAILWAY POINTS OPERATING APPARATUS AND RAILWAY TRACK CROSSING}

본 발명은 철로 전환기(railway point)에 대한 것이고, 보다 구체적으로는 철도 트랙 연결을 위한 철로 전환기(railway point)에 대한 것이다.

또한, 본 발명은 서로 다른 경로들이 철도 트랙 연결을 통하여 선택될 수 있도록 철로 전환기 장치들을 작동시키기 위한 철도 전환기 작동 기구에 대한 것이다.

또한, 본 발명은 예를 들어 직선 경로와 분기 경로(turnout route)를 형성하는 두 개의 분기하는 철도 트랙의 레일들이 교차하는 철도 트랙 크로싱(crossing)에 대한 것이다. 상기 분지 트랙(diverging track)들은 철도 차량(rolling stock)이 상기 직선 경로 또는 상기 분기 경로 중 하나를 따라서 이동할 수 있도록 철로 전환기를 사용하여 종래의 방식으로 선택할 수 있다.

철도 트랙 스위치로 알려진 철로 전환기는 모든 철도망(railway network)의 필요 부품인데 이들이 상기 철도망을 통하여 서로 다른 경로가 선택될 수 있게 하기 때문이다. 철로 전환기는 전환기 고장(points failure)으로 인하여 종종 지연, 경로변경(re-routing) 및 취소가 유발되므로 상기 망의 중요 부품이다. 철도 차량이 철도 트랙 연결부를 통과하도록 허락되기 전에 경로가 정확하게 설정되었는지 담보할 수 있는 방식으로 철로 전환기가 작동되어야 하므로 완전히 작동할 때조차도 철로 전환기는 상당한 용량적 제한을 가지고 있다.

철로 전환기의 전통적인 세트에서는, 이동가능한 스위치 레일들이 기본 레일들 사이에 위치된다. 기본 레일(stock rail)들은 이동을 방지하도록 스트레쳐 바(stretcher bar)들 통하여 서로 연결되는 상기 스위치 레일들의 자유단(free end)에 안전하게 고정되고, 직선 경로 또는 분기 경로가 선택될 수 있도록 이동하도록 명령받을 때 적절한 지지부에서 활주한다. 시그널링 시스템으로부터 요청을 받으면 라인사이드 포인트 작동 장비(lineside points operating equipment)의 일부를 구성하는 액추에이터가 상기 스위치 레일을 소정의 위치에 잠금(locking)하고 상기 레일들의 탐지된 위치와 상기 잠금(lock)을 다시 상기 시그널링 시스템으로 통신(communicating)하기 전에 연결부를 통하여 상기 두 개의 스위치 레일들을 이동한다. "전이(transition)" 상태 동안에는 스위치 레일들이 직선 경로 또는 분기 경로를 선택하도록 적절하게 설정되지 않을 때에는 상기 전환기가 탈선 위험을 야기하므로 기차가 트랙 연결부를 안전하게 통과하도록 승인될 수 있는 것은 이러한 프로세스가 완료될 때 이후여야 한다.

스터브 스위치(stub switch)로 널리 알려진 철로 전환기의 선택적인 유형에서는, 한 쌍의 이동가능한 스위치 레일들의 단부들이 서로 다른 위치들 사이에서 이동하여 고정 기본 레일들의 쌍과 정렬되어 철도 트랙 연결부의 양측에서 연속적인 고정된 주 레일(main fixed rail)을 형성한다. 스터브 스위치들은 여러 이유로 용도가 절대 광범위할 수 없다. 한 가지 이유는 철로 자유단(free rail end)을 정렬하는 데 있어서의 어려움이다. 정확하게 정렬되지 않는다면, 철도 차량에 의하여 부가되는 철로 자유단의 하중이 상기 철로 자유단의 조기 마모(premature wear)와 이로 인하여 스터브 스위치의 파손을 유발할 수 있다. 또한, 중대한 오정렬(misalignment)은 물론 탈선 위험을 가져올 수 있다. 또 다른 이유는 더운 날씨 중에 철로가 팽창할 때 철로 자유단들 사이의 간극(clearance)이 감소하고 극단적인 경우에는 이들이 막히게 될 수 있어서 스위치 레일들이 이동할 수 없게 되고 스터브 스위치가 파손될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 스터브 스위치들은 앞서 설명한 전통적인 철로 전환기에 대하여 논란은 있지만 상당한 장점을 가지는데, 이것에는 막힘(blockage) 가능성의 감소, 하나의 전환기(point) 세트로부터 복수의 경로가 가능한 점과 표준 구성요소들을 사용하여 저렴한 모듈식 시공이 가능한 점이 포함된다.

따라서 전통적인 디자인과 스터브 스위치 디자인들에 기초한 철로 전환기에 부수되는 상술한 단점들을 극복하는 상기 스터브 스위치 디자인에 바탕을 둔 철로 전환기 장치를 제공하는 것이 본 발명의 제1 목적이다.

전환기 작동 장치(종종 라인사이드 포인트 작동 장비로 호칭됨)는 모든 철로 전환기 장치의 핵심 요소이다. 종래의 전환기 작동 기구는 철도 트랙 연결부(railway track junction)을 통하여 원하는 경로, 예를 들어서 직선 경로 또는 분기 경로를 선택하기 위하여 서로 다른 위치들 사이에서 스위치 레일들을 이동시키는 액추에이터 장치를 포함한다. 액추에이터 장치들은 또한 선택된 위치에 상기 스위치 레일들을 고정한다.

종래의 철로 전환기 장치에서는, 상기 스위치 레일들이 직선 경로 또는 분기 경로를 선택하도록 적절하게 설정되지 않는 "전이" 상태가 항상 있다. 스위치 레일이 전이 상태에 있을 때, 전환기는 탈선 위험을 가져오는데, 특히 철도 차량이 페이싱-포인트 이동(facing-point movement)을 실행할 때 그러하다. 이러한 전이 상태 중에 전환기 작동 장치의 고장, 예를 들어서 액추에이터 장치의 일부가 고장나면, 종래의 전환기 장치의 스위치 레일들은 전이 상태에 갇히게 되고 인접한 전환기 작동 장치에 의하여 이동될 수 없는데 이는 고장난 액추에이터 장치가 그러한 이동을 방해하기 때문이다. 결과적으로 전환기 장치는 작동불가가 되고 철도 차량은 상기 전환기 장치가 다시 정상 작동할 수 있도록 전환기 작동 장치를 수리하거나 교체하기 위한 해결 조치가 취해질 때까지 철도 트랙 연결부를 안전하게 통과할 수 없다.

따라서, 본 발명의 제2 목적은 개선된 철로 전환기 작동 장치를 제공하는 것이다.

철도 차량이 철도망을 통해서 서로 다른 경로를 따라갈 수 있게 하는 종래의 철도 트랙 연결부(210)가 도 16에 도시되어 있다. 상기 철도 트랙 연결부(210)는, 철도 차량이 상이한 철도 트랙 사이를 이동하도록 함으로써 직선 경로(212)와 분기 경로(214)와 같은 서로 다른 경로들이 철도 트랙 연결부(210)를 통해서 선택되도록 하는 철도 트랙 스위치로서 또한 알려진 전환기 장치(points arrangement, 216)를 포함한다. 도 1에 도시된 상기 전환기 장치(216)는 이동가능한 스위치 레일(218)들이 기본 레일(220)들 사이에 위치된 철로 전환기의 전통적인 세트를 포함한다. 기본 레일(220)들은 이동을 방지하도록 스트레쳐 바(도 1에는 도시되지 않음)들을 통하여 연결되는 상기 스위치 레일(218)들의 자유단(free end)에 안전하게 고정되고, 직선 경로(212) 또는 분기 경로(214)가 선택될 수 있도록 이동하도록 명령받을 때 적절한 지지부에서 활주한다. 상술한 바와 같이, 스터브 스위치로 일반적으로 알려진 철로 전환기의 선택적인 형태에서는, 이동가능한 스위치 레일들 쌍의 단부들이 서로 다른 위치들 사이에서 횡방향으로 이동되어 고정된 기본 레일들 쌍과 정렬되어 철도 트랙 연결부의 양측에 연속적인 고정된 주 레일을 형성한다.

철도 트랙 연결부(210)는 어느 일 트랙(예를 들어서, 직선 트랙)의 레일들이 다른 트랙(예를 들어 분기 트랙)의 레일들을 교차하는 철도 트랙 크로싱(222)을 포함한다. "공동 크로싱(common crossing)" 또는 "프로그(frog)"로 또한 알려진 철도 트랙 크로싱(222)은 한 쌍의 고정된 분지 레일(226)(각 트랙의 한 개)에 의하여 형성되는 v-섹션 코부(v-section nose, 224)를 포함한다. 한 쌍의 날개 레일(wing rail, 228)이 구조를 강화하고(길이방향 스트레스 전달) 하중의 부드러운 전달이 가능하도록 상기 코부(224)의 양측에 위치한다.

철도 트랙 크로싱의 가장 일반적인 유형인 도 16에 도시된 것과 같은 "고정된" 크로싱에서는, v-섹션 코부(224)와 날개 레일(228)은 소정의 위치에 고정되고 날개 레일(228)은 약간의 간격만큼 v-섹션 코부(224)로부터 이격되어서 각각의 날개 레일(228)과 상기 코부(224) 사이에서 홈(230)을 형성하고 이를 통해서 철도 차량의 휠 플랜지(wheel flange)가 통과될 수 있다. 상기 휠들이 철도 트랙 크로싱(222)을 통해서 정확한 경로를 따라가도록 그리고 철도 차량이 탈선하지 않도록 보장하기 위하여 체크 레일(check rail, 234)이 제공된다. 휠 플랜지가 상기 홈(230)들 중의 하나에 계합할 수 있게 되기 전에, 상기 휠은 먼저 상기 코부(224)와 상기 다른 날개 레일(228) 사이의 다른 홈(230)에 의하여 형성된 간극(gap, 232)을 가로질러야만 한다. 상기 휠이 상기 간극(232)을 가로지를 때 상기 휠은 임시적으로 미지지상태이고 상기 휠과 상기 코부/날개 레일 사이의 충격은 소음과 상기 코부(224)와 상기 날개 레일(228)의 마모 비율 증가를 가져온다. 상기 문제를 해결하기 위한 시도로서, "스윙 코부"(swing nose)와 "스윙 날개"(swing wing) 크로싱들이 제안되었다.

상기 스윙 코부 크로싱에서는, v-섹션 코부(224)가 횡방향으로 이동될 수 있어서 상기 코부가 상기 날개 레일(228)의 하나와 접촉하고 상기 코부(224)와 상기 날개 레일(228) 사이의 간극(232)을 닫아서 철도 차량의 휠을 위한 연속적인 길이의 레일을 제공하게 된다. 상기 코부(224)의 위치(그리고 따라서 상기 코부(224)가 접촉하는 날개 레일(228)의 위치)는 전환기 장치(216)의 설정에 따라서, 그리고 따라서, 직선 트랙 또는 분기 트랙이 선택될 필요가 있는지에 따라서 변화될 수 있는 것으로 이해된다. 스윙 코부 크로싱들은 "수동적(passive)"(v-섹션 코부(224)가 철도 차량의 휠에 의하여 횡방향으로 이동되는 것을 의미)이거나 또는 "능동적(active)"(v-섹션 코부(224)가 액추에이터 장치에 의하여 이동되는 것을 의미)이다. "수동적" 스윙 코부 크로싱에서는 v-섹션 코부(224)는, 철도 차량이 트레일링 포인트 방향(trailing-point direction), 즉 v-섹션 코부(224)를 형성하는 레일들의 수렴 방향으로 상기 크로싱을 통과할 때 상기 철도 차량의 휠에 의하여 횡방향으로 이동만 한다는 것을 주목해야한다.

스윙 날개 크로싱에서는, v-섹션 코부(224)는 고정되고 날개 레일(228)들 중 하나 또는 양쪽 모두가 이동가능하다. "수동적" 스윙 날개 크로싱의 일 예가 GB 1587042에 설명되고 있다. 이러한 수동적 장치에서는, 날개 레일들 중 하나가 고정되는 한편 다른 날개 레일은 유연성(flexibility)이 있고, 철도 차량의 통과 휠(passing wheel)에 의해서 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 횡방향으로 이동될 수 있다. 폐쇄 위치(closed position)(직선 경로를 위하여 설정됨)에서는, 유연한 날개 레일이 차량 휠들을 위한 직선 경로를 따라서 연속적인 활주 표면(continuous running surface)을 제공하기 위하여 코부와 접촉한다. 개방 위치(open position)(분기 경로를 위하여 설정됨)에서는, 이동가능한 날개 레일이 통과 휠 플랜지에 의하여 코부로부터 밀려 떨어져서는 상기 철도 차량이 상기 분기 경로를 따라서 주행할 수 있다. 상기 분기 경로를 따라갈 때 상기 휠들은 여전히 상기 고정된 날개 레일과 상기 코부 사이의 간극을 가로질러야만 하지만 이것은 분기 속도가 아주 느리지 않다면 문제되지는 않는다. 실질적으로는, 망 용량을 증가시키기 위하여 더 높은 분기 속도에 대한 요청이 증가하고 있다. 결과적으로, 상기 코부와의 접촉부로 그리고 그 접촉부로부터 횡방향으로 날개 레일들을 이동하도록 액추에이터 장치가 제공되어 철도 차량이 직선 경로 또는 분기 경로를 따라서 운행할 때 간극이 없게 되는(즉, 연속적 활주 표면이 되는) "능동적" 스윙 날개 크로싱이 제안되어 왔다.

v-섹션 코부와 날개 레일들의 마모 감소, 소음감소 및 분기 속도를 더욱 높일 수 있는 것을 포함하여 스윙 코부와 스윙 날개 크로싱의 분명한 장점에도 불구하고, 영국에서 이것들을 사용하는 데는 제약들이 있었다. 이것은 상기한 장점들이 고비용, 복잡성, 낮은 안정성과 같은 문제점에 의하여 상쇄되기 때문이다. 사실, 스윙 코부 크로싱은 성능과 안정성의 문제로 인하여 영국의 주요 라인의 레일에는 더 이상 적합하지 않다.

따라서, 본 발명의 제3 목적은 이러한 단점들을 극복하는 철도 트랙 크로싱을 제공하는 것이다.

상기 제1 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아래와 같은 철로 전환기 장치(railway points arrangement)를 제공한다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 철도 트랙 연결부(railway track junction)를 위한 철로 전환기 장치로서, 상기 철로 전환기 장치는, 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍과;

상기 제1 경로를 선택하기 위하여 상기 제1 쌍의 기본 레일들과 정렬된 제1 횡방향 위치와, 상기 제2 경로를 선택하기 위하여 상기 제2 쌍의 기본 레일들과 정렬된 제2 횡방향 위치와의 사이에서 수직으로 그리고 횡방향으로 이동가능한 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 스위치 레일들의 쌍을 포함하고;

상기 이동가능한 스위치 레일의 적어도 하나는 상기 이동가능한 스위치 레일들이 상기 제1 횡방향 위치에 있을 때 상기 기본 레일들의 제1 쌍의 적어도 하나의 기본 레일과 협동하고, 상기 이동가능한 스위치 레일들이 상기 제2 횡방향 위치에 있을 때 상기 기본 레일들의 제2 쌍의 적어도 하나의 기본 레일과 협동하고, 상기 적어도 하나의 스위치 레일과 상기 적어도 하나의 기본 레일은 상기 스위치 레일과 기본 레일을 정렬하고 상기 스위치 레일이 상기 제1 횡방향 위치 또는 상기 제2 횡방향 위치에 있을 때 상기 기본 레일에 대한 상기 스위치 레일의 횡방향 이동을 방지하는 정합 프로파일(mating profile)을 형성하도록 구성되고, 상기 정합 프로파일은 상기 기본 레일의 상부 표면과 상기 스위치 레일의 하부 표면에 의하여 형성된다.

상기 스위치 레일과 기본 레일 사이의 정합 프로파일은 상기 스위치 레일이 상기 제1 및 제2 횡방향 위치에 있을 때 상기 스위치 레일과 기본 레일이 정확하게 정렬되도록 보장하고 또한 상기 스위치 레일들이 횡방향의 수평 방향(transverse horizontal direction)으로 상기 제1 또는 제2 횡방향 위치로부터 이동할 수 없도록 보장한다. 상기 스위치 레일들은 상기 제1 횡방향 위치와 상기 제1 횡방향 위치 사이에서 수직으로 그리고 횡방향으로 이동하도록 특정적으로 명령을 받을 때에만 이동이 가능할 수 있다. 따라서 상기 철로 전환기들은 상기 기본 레일들과 상기 스위치 레일들을 정확하게 정렬하는 데, 그리고 상기 스위치 레일들을 선택된 위치에 잠그는 데에 있어서 라인사이드 전환기 작동 장치(lineside points operating apparatus)에 전적으로 의존하지 않는다.

일 실시예에서는 상기 이동가능한 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치에 있을 때 상기 이동가능한 스위치 레일들 중 하나만이 상기 제1 및 제2 쌍의 기본 레일들의 각각의 대응하는 기본레일들과 협동하는 것이 가능하다. 이 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 쌍의 기본 레일들의 각각의 기본 레일들 중 하나와 상기 스위치 레일들 중 하나만이 정합 프로파일을 형성하도록 구성된다. 다른 스위치 레일과 각 쌍의 기본 레일은 레일들의 마주하는 단면들이 길이방향으로 분리되는 종래의 스터브 스위치 디자인을 가질 수 있다. 그러한 장치들은 통상적으로 양 스위치 레일들과 제1 및 제2 쌍들 각각의 기본 레일 모두들 사이의 적합한 정열을 보장하고 상기 기본 레일들에 대한 횡방향의 수평 이동에 대하여 양쪽의 스위치 레일이 구속되는 것을 보장하기 위하여 스위치 레일들이 예를 들어서 스트레쳐 바에 의하여 함께 고정되는 것을 요구한다.

바람직한 실시예에서, 이동가능한 스위치 레일들의 양쪽은 이동가능한 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치들에 있을 때 제1 및 제2 쌍의 기본 레일들의 각각의 양쪽 기본 레일들과 협동하고, 양쪽의 스위치 레일들과 제1 및 제2 쌍의 각각의 양쪽의 기본 레일들은 스위치 레일들과 기본 레일들을 정렬하고 기본 레일에 대한 스위치 레일의 횡방향 이동을 방지하는 정합 프로파일을 형성하도록 구성된다. 이러한 구성은 각 스위치 레일이 대응하는 기본 레일과 독립적으로 정렬되고 독립적으로 횡방향으로 구속되므로 바람직할 수 있다.

정합 프로파일은 기본 레일에 대하여 스위치 레일이 수직으로 이동할 수 있도록 하여 정합 프로파일과 결합/분해되도록 구성될 수 있다. 이러한 수직 이동은 아치형 경로(arcuate path) 주위로 될 수 있다. 따라서 상기 스위치 레일들은 횡방향과 수직방향으로, 가능하게는 동시에 횡방향과 수직방향으로, 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 아치형 경로를 따라서 이동할 수 있어서 상기 제1 또는 제2 경로가 선택될 수 있다. 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 스위치 레일들의 이동이 가능하도록 상기 정합 프로파일을 분리하기 위하여 상기 스위치 레일은 예를 들어서 액추에이터 장치에 의하여 올려져야 하기 때문에 횡방향의 수평 방향으로 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 스위치 레일들의 의도하지 않은 이동의 위험성이 없다.

상기 정합 프로파일은 상기 스위치 레일이 제1 위치 및 제2 위치에 있을 때 상기 스위치 레일이 협동하는 기본 레일과 스위치 레일 사이의 상대적 길이 방향 운동을 허용하도록 구성될 수 있다. 상기 정합 레일을 상대적 길이 방향 이동을 허용하도록 구성함으로써 상기 스위치 레일과 기본 레일이 서로 재밍(jamming)되지 않고서 상기 스위치 레일과 기본 레일 사이의 인터페이스(interface)에서 열적 팽창과 수축이 발생할 수 있다. 상기 스위치 레일과 기본 레일의 활주 표면들은 어떠한 상대적 길이 방향 이동의 경우에도 동일 평면에 남아 있다.

정합 프로파일은 볼록한 프로파일 섹션과 상보적으로 형성된 오목한 프로파일 섹션을 포함할 수 있다. 상기 볼록한 프로파일 섹션은 상기 기본 레일로부터 상향으로 연장될 수 있고 상기 오목한 프로파일 섹션은 스위치 레일에, 예를 들어서 스위치 레일의 하부 표면에 형성될 수 있다. 이와 같은 구성은 볼록한 프로파일 섹션이 오목한 프로파일 섹션에 적합하게 위치되는 것을 방해할 수 있는 파편들로 오목한 프로파일 섹션이 막히지 않을 수 있고 반전되므로 유리하다. 그럼에도 불구하고 볼록한 프로파일 섹션이 스위치 레일로부터, 예를 들어서 스위치 레일의 하부 표면으로부터 아래로 연장될 수 있는 것과, 오목한 프로파일 섹션이 기본 레일에, 예를 들어서 기본 레일의 상부 표면에 형성될 수 있는 것이 모두 가능하다.

정합 프로파일은 다수의 협동하는 정합 표면(mating surface)을 포함할 수 있다. 예를 들어서, 기본 레일은 스위치 레일 상의 대응하는 정합 표면들과 협동하는 복수의 정합 표면들을 포함할 수 있다.

일반적으로, 상대적으로 단순한 기하형상이 레일들의 제조를 용이하게 하는데 바람직하다. 따라서, 정합 프로파일은 대체적인 V자 섹션 프로파일을 포함할 수 있다. 따라서, 스위치 레일과 기본 레일은 각각 두 개의 협동하는 정합 표면들을 포함할 수 있다. 볼록한 프로파일 섹션이 바람직하게는 기본 레일로부터 상향으로 연장되고 오목한 프로파일 섹션은 바람직하게는 스위치 레일에 형성되는 구성을 제공하는 V-섹션 프로파일은 반전(inverting)될 수 있다.

선택적인 실시예에서, 정합 프로파일은 대체적인 U자 섹션 프로파일일 수 있고 상기 U-섹션 프로파일은 반전될 수 있다.

통상적인 실시예에서, 홈(recess) 또는 팽창 간극(expansion gap)은 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치들에 있을 때 상기 스위치 레일이 협동하는 기본 레일과 스위치 레일의 마주하는 단부 표면들 사이에서 형성될 수 있다. 상기 홈 또는 간극은 열적 팽창으로 인한 어떠한 길이 방향 움직임이라도 스위치 레일과 기본 레일이 서로 재밍되지 않고서도 쉽게 수용될 수 있도록 하는 것을 보장한다.

스위치 레일과 기본 레일은 스위치 레일과 기본 레일 사이의 연귀 맞춤(mitred connection)을 형성하기 위하여 길이 방향으로 테이퍼질 수 있다. 바람직하게는 연귀 맞춤은 상기 스위치 레일과 기본 레일 사이의 상대적 길이 방향 이동을 허용한다. 다시한번 말하면, 이것은 열적 팽창으로 인한 어떠한 길이 방향 이동이라도 스위치 레일과 기본 레일 사이의 인터페이스에서의 활주면에서의 어떠한 비연속성의 발생 없이 용이하게 수용될 수 있게 한다.

본 발명의 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 후술하는 철로 전환기 작동 기구를 제공한다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍과 상기 제1 경로를 선택하기 위한 제1 위치와 상기 제2 경로를 선택하기 위한 제2 위치 사이에서 이동가능한 스위치 레일들의 쌍을 포함하는 철로 전환기 장치를 위한 철로 전환기 작동 기구가 제공되는데, 상기 철로 전환기 작동 기구는, 상기 스위치 레일들을 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 호 둘레로 횡방향과 수직방향으로 이동시켜서 상기 스위치 레일이 상기 횡방향의 운동 중에 상기 기본 레일에 대하여 올려지고 내려지도록 하는 액추에이터 장치와; 상기 제1 위치와 제2 위치들로부터 상기 스위치 레일들의 횡방향 수평 이동을 방지하기 위한 잠금 장치를 포함한다.

본 발명의 제3 태양에 따르면, 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍; 상기 제1 경로를 선택하기 위한 제1 위치와 상기 제2 경로를 선택하기 위한 제2 위치 사이에서 이동가능한 길이 방향으로 연장되는 스위치 레일들의 쌍; 및 철로 전환기 작동 기구로서 상기 스위치 레일들을 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 호 둘레로 횡방향과 수직방향으로 이동시켜서 상기 스위치 레일이 상기 횡방향의 운동 중에 상기 기본 레일에 대하여 올려지고 내려지도록 하는 액추에이터 장치와; 상기 제1 위치와 제2 위치들로부터 상기 스위치 레일들의 횡방향 수평 이동을 방지하기 위한 잠금 장치를 포함하는 철로 전환기 작동 기구를 포함하는 철로 전환기 장치가 제공된다.

상기 스위치 레일들은 길이 방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 스위치 레일들일 수 있다. 상기 스위치 레일들은 제1 위치에 있어서 상기 제1 경로를 선택할 때 제1 쌍의 기본 레일들과 정렬될 수 있다. 상기 스위치 레일들은 제2 위치에 있어서 상기 제2 경로를 선택할 때 제2 쌍의 기본 레일들과 정렬될 수 있다. 상기 전환기 장치는 따라서 스터브 스위치의 형태를 취할 수 있다.

상기 스위치 레일들은 선택적으로 진입 기본 레일(incoming stock rail)들 사이에 위치할 수 있다. 상기 스위치 레일들 중 하나의 자유단은 상기 스위치 레일이 제1 위치에 있어서 제1 경로를 선택할 때 상기 진입 기본 레일들 중 하나와 접촉할 수 있다. 상기 다른 스위치 레일의 자유단은 상기 스위치 레일이 제2 위치에 있어서 제2 경로를 선택할 때 상기 다른 진입 기본 레일과 접촉할 수 있다. 상기 전환기 장치는 따라서 전통적인 철로 전환기의 형태를 취할 수 있다.

본 발명의 제4 태양에 따르면, 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍과 상기 제1 경로를 선택하기 위한 상기 제1 쌍의 기본 레일과 정렬되는 제1 위치와 상기 제2 경로를 선택하기 위한 상기 제2 쌍의 기본 레일과 정렬되는 제2 위치 사이에서 이동가능한 길이 방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 스위치 레일들의 쌍을 포함하는 철로 전환기 장치를 위한 철로 전환기 작동 기구가 제공되는데, 상기 철로 전환기 작동 기구는, 상기 스위치 레일들을 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 호 둘레로 횡방향과 수직방향으로 이동시켜서 상기 스위치 레일이 상기 횡방향의 운동 중에 상기 기본 레일에 대하여 올려지고 내려지도록 하는 액추에이터 장치와; 상기 제1 위치와 제2 위치들로부터 상기 스위치 레일들의 횡방향 수평 이동을 방지하기 위한 잠금 장치를 포함한다.

본 발명의 제5 태양에 따르면, 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍; 상기 제1 경로를 선택하기 위한 상기 제1 쌍의 기본 레일과 정렬되는 제1 위치와 상기 제2 경로를 선택하기 위한 상기 제2 쌍의 기본 레일과 정렬되는 제2 위치 사이에서 이동가능한 길이 방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 스위치 레일들의 쌍; 및 철로 전환기 작동 기구로서 상기 스위치 레일들을 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 호 둘레로 횡방향과 수직방향으로 이동시켜서 상기 스위치 레일이 상기 횡방향의 운동 중에 상기 기본 레일에 대하여 올려지고 내려지도록 하는 액추에이터 장치와; 상기 제1 위치와 제2 위치들로부터 상기 스위치 레일들의 횡방향 수평 이동을 방지하기 위한 잠금 장치를 포함하는 철로 전환기 장치가 제공된다.

상기 철로 전환기 장치는 통상적으로 상기 스위치 레일들을 따라서 길이 방향으로 이격된 위치들에 위치된 상기 철로 전환기 작동 기구를 복수개 포함한다. 복수의 전환기 작동 기구를 제공하는 것은 바람직한데 그 이유는 이것이 상기 스위치 레일들이 정확하게 지지되고 그 길이부를 따라서 정렬되는 것을 보장하고, 필요한 정도의 여유(redundancy)가 제공되는 것을 보장하기 때문이다. 따라서, 전환기 작동 기구들 중 하나가 파괴, 예를 들어 액추에이터 장치의 어떠한 부분이 파괴된다면, 다른 전환기 작동 기구를 가동함으로써 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 스위치 레일을 이동하는 것이 여전히 가능할 수 있다. 이러한 환경에서, 철로 전환기 장치는 작동 상태를 유지할 수 있고 고장난 전환기 작동 기구가 트랙 점유(track possession)의 필요 없이 편리한 시점에 단순히 교체될 수 있다.

여유 성능은 액추에이터 장치와 잠금 장치에 의하여 각각 제공되는 별도의 구동 및 잠금 기능에 의하여 가능하게 된다. 예를 들어서, 액추에이터 장치의 어느 일부가 고장난다면, 고장난 액추에이터를 포함하는 전환기 작동 기구는 여전히 제1 위치와 제2 위치 사이에서 스위치 레일들을 잠글수 있는데 그 이유는 잠금이 액추에이터 장치의 도움 없이도 수동적으로 가능하기 때문이다.

스위치 레일들이 제1 위치와 제2 위치 사이의 전이 상태에 있고, 다른 전환기 작동 기구는 제1 또는 제2 위치들로 스위치 레일들을 이동할 수 없는 경우 전환기 작동 기구의 액추에이터 장치의 어떠한 부분의 파괴와 같은 예상치 못한 상황에서는, 철로 전환기 장치가 상기 전환기 장치가 스터브 스위치로 구현될 때는 페이싱-포인트 이동을 실행하는 철도 차량에 또는 상기 전환기 장치가 종래의 철로 전환기로 구현될 때에는 트레일링-포인트 이동을 실행하는 철도 차량에 절대로 탈선 위험을 제기하지 않도록 전환기 작동 기구가 보장하는데 이는 진입하는 철도 차량(approaching rolling stock)에 의하여 스위치 레일들에 인가되는 힘이 액추에이터 장치로 하여금 스위치 레일들의 이동을 제어할 수 있게 하여 스위치 레일들이 제1 위치 또는 제2 위치로 상기 호 둘레를 횡방향과 수직으로 안전하게 이동하게 하기 때문이다. 이것은 적어도 일부에서 가능한데, 그 이유는 상술한 바와 같이 잠금 성능은 액추에이터 장치에 의하여 제공되지 않기 때문이다.

종래의 철로 전환기에서, 횡방향으로 스위치 레일들의 저마찰 수평 활주 이동을 가능하게 하고 동시에 철도 차량이 스위치 레일들을 통과할 때 하중이 부과된 스위치 레일(loaded switch rail)들을 충분히 지지하는 지지 표면에 대한 요청이 있다. 이러한 상충되는 요건들은 구동과 잠금 기능이 분리된 본 발명에 의하여 해결될 수 있다는 점은 상술한 바와 같다. 보다 구체적으로, 액추에이터 장치는 제1 위치와 제2 위치들 사이에서 호 둘레로 운동하는 중에 스위치 레일들을 지지하도록 구성될 수 있는 베어링 표면들을 포함할 수 있는 한편, 잠금 장치는 철도 차량이 스위치 레일들을 지나갈 때 하중이 부과된 스위치 레일에 필요한 지지를 제공하도록 구성될 수 있는 다른 베어링 표면들을 포함할 있다.

액추에이터 장치는 대체적으로 반원형일 수 있는 호 둘레로 제1 위치와 제2 위치들 사이에서 스위치 레일들을 이동하도록 배열될 수 있다.

스위치 레일들은 제1 위치와 제2 위치 사이에서 호의 둘레로 횡방향으로 그리고 수직으로 이동하기 때문에, 지지 표면과의 접촉, 따라서 마찰은 최소화되고 이로써 전환기 작동 기구의 안정성이 증가된다. 이것은 상술한 바와 같이 스위치 레일들이 지지 표면들을 따라서 활주하는 종래의 전환기 작동 기구와 대비되어야 한다.

상기 전환기 작동 기구는 스위치 레일들이 소정의 간격이 있는 상태로 장착될 수 있는 상부 표면을 가질 수 있는 지지 부재를 포함할 수 있다. 액추에이터 장치는 상기 호를 둘레로 지지 부재를 이동해서는 제1 위치와 제2 위치 사이에서 스위치 레일을 이동하도록 작동될 수 있다. 통상적으로, 스위치 레일들은 예를 들어서 적절한 클립들과 장착부들을 이용하여 상기 지지 부재의 상부 표면에 해제 가능하게 고정된다. 이를 통하여 전환기 작동 기구가 스위치 레일들에 용이하게 부착되고 이로부터 용이하게 분리될 수 있고 따라서 트랙 점유를 하지 않고서도 전환기 기구의 어느 일부가 파손되는 경우라도 용이하게 교환이 가능한 자립적 라인의 교환형 유닛(self-contained line replaceable unit)으로 구성되도록 할 수 있다.

지지 부재는 하부 표면을 가질 수 있고 복수의 횡방향으로 이격된 홈들이 상기 하부 표면에 제공될 수 있다. 각각의 홈들은 베어링 표면을 포함할 수 있고 각 베어링 표면은 실질적으로 반원형의 프로파일 또는 반전된 실질적인 U자형의 프로파일을 가질 수 있다. 홈들은 상기 지지 부재의 하부 표면에 장착된 판 부재에 형성될 수 있다. 상기 홈들은 선택적으로는 지지 부재의 하부 표면에 형성될 수 있다.

잠금 장치는 지지 부재의 횡방향의 수평 이동을 방지하기 위하여 스위치 레일이 제1 위치와 제2 위치 사이에 있을 때 횡방향으로 이격된 홈들중 하나에 위치될 수 있는 상향으로 연장되는 잠금 돌출부를 포함할 수 있다. 따라서 상기 잠금 돌출부와 상기 횡방향으로 이격되는 홈들 사이의 협동은 스위치 레일들의 횡방향의 수평 이동을 방지하고 상기 스위치 레일들을 선택된 제1 위치 또는 제2 위치에 안전하게 고정한다. 따라서 상기 잠금 돌출부가 홈에 위치할 때 예를 들어서 상기 기본 레일들의 제1 쌍 또는 제2 쌍과 상기 스위치 레일들 사이의 정렬에 의하여 상기 제1 경로 또는 제2 경로를 선택하도록 상기 스위치 레일들이 위치되도록 하는 것을 보장하도록 상기 잠금 돌출부와 홈들이 횡방향으로 위치되는 것으로 이해된다

상기 잠금 돌출부는 상기 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치에 있을 때 수직축 둘레로 상기 잠금 돌출부와 홈을 횡방향으로 정렬하기 위하여 각 홈의 베어링 표면과 협동하는 베어링 표면을 가질 수 있다. 상기 베어링 표면들 사이의 협동은 바람직하게는 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서의 이동 중에 호형 운동으로(즉, 곡선 경로를 따라서) 지지 부재를 횡방향으로 그리고 수직방향으로 안내하여서는 상기 스위치 레일들이 예를 들어서 상기 기본 레일들의 제1 쌍 또는 제2 쌍과 상기 스위치 레일들 사이의 정렬에 의하여 제1 경로 또는 제2 경로를 선택하도록 적절히 위치되게 된다. 상기 잠금 돌출부의 상기 베어링 표면은 통상적으로, 대체적인 반원형의 프로파일, 또는 상기 반원형 프로파일과 상보적일 수 있는 반전된 U-형 프로파일, 또는 각 홈의 표면을 지지하는 반전된 U-형 프로파일을 가진다.

액추에이터 장치는 상기 지지부재와 협동할 수 있는 구동 부재(actuating member)를 포함할 수 있어서 상기 지지 부재를, 그리고 이에 따라서 상기 스위치 레일들을 상기 호를 중심으로 이동시킨다.

상기 구동 부재는 상기 횡방향으로 이격된 홈들과 협동할 수 있어서 상기 지지 부재를 움직이고, 그리고 이에 따라서 상기 스위치 레일들을 상기 호를 중심으로 이동한다. 상기 구동 부재가 협동하는 홈은 상기 스위치 레일들의 시작 위치, 예를 들어서, 상기 스위치 레일들이 제1 위치로부터 제2 위치로 이동되는지 또는 제2 위치로부터 제1위치로 이동되는지에 따라서 다르다.

바람직한 실시예에서, 구동 부재는 상기 스위치 레일들이 제1 위치와 제2 위치에 존재할 때 상기 횡방향으로 이격된 홈들로부터 분리된다. 이로 인하여 상기 전환기 작동 기구에 의하여 제공되는 구동 및 잠금 기능들이 완전히 분리되는 것이 보장된다. 또한, 이로 인하여 지지부재의 이동, 그리고 이에 따라서 스위치 레일의 이동이 시작됨으로써 모든 정지 마찰력을 극복할 때 구동 부재가 홈에 위치하기 전에 모멘텀을 얻을 수 있게 한다.

구동 부재는 회전가능한 캠 부재를 포함할 수 있다. 상기 회전가능한 캠 부재는 제1 위치와 제2 위치의 사이에서 스위치 레일들의 이동 중에 홈의 베어링 표면과 협동하는 베어링 표면을 포함할 수 있다.

상기 회전 가능한 캠 부재는 캠샤프트(camshaft)의 회전을 위하여 캠샤프트에 장착될 수 있다. 상기 캠샤프트는 캠 부재의 회전을 유발하기 위하여 회전될 수 있다. 이러한 회전이 상기 캠 부재의 적어도 일부가 상기 홈들과 결합하고 분리되도록 한다. 상기 액추에이터 장치는 상기 캠샤프트를 회전하기 위한 구동열(drivetrain)을 포함할 수 있고 상기 구동열은 역구동(backdrivable)될 수 있다. 이러한 것은, 액추에이터 장치의 어느 일부가 제1 위치와 제2 위치의 사이에서 스위치 레일의 이동 중에 고장나고 한편으로는 스위치 레일들이 전이 상태에 있다면, 스위치 레일이 전이 상태로부터 제1 위치 또는 제2 위치로 이동할 수 있으므로 바람직하다. 상술한 바와 같이, 이러한 이동은 스위치 레일들을 따라서 길이방향으로 이격된 위치들에 위치한 다른 전환기 작동 기구의 액추에이터 장치에 의하여 또는, 상기 스위치 레일들을 통과하는 철도 차량에 의하여 스위치 레일들에 인가되는 힘에 의하여 가능해질 수 있다.

상기 구동열은 통상적으로 모터를 포함하고 기어박스 장치를 포함할 수 있다.

상기 구동열은 소정의 슬립 토크(slip torque)를 가질 수 있는 슬립 클러치를 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어서, 스위치 레일들이 제1 위치와 제2 위치 사이에서 전이 상태에서 걸리게 되어 다른 전환 작동 기구에 의하여 제1 위치 또는 제2 위치로 이동할 수 없을 때와 같은 예상치 못한 상황에서 바람직할 수 있다. 이러한 상황에서 접근하는 철도 차량에 의하여 스위치 레일들에 인가되는 힘들은 소정의 슬립 토크보다 큰 토크를 구동열에 발생하고 이로써 클러치가 미끄러지게 하고 스위치 레일은 철도 차량이 안전하게 전환기 장치를 통과할 수 있는 안전한 위치로 제1 위치 또는 제2 위치로 이동되게 한다.

본 발명의 제3 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 아래와 같은 철도 트랙 크로싱을 제공한다.

본 발명의 제6 태양에 따르면, 분지 레일들의 쌍에 의하여 형성되는 고정된 크로싱 코부; 독립적으로 이동가능한 레일들의 쌍으로서 각각이 상기 고정된 크로싱 코부의 각 사이드에 제공되는 날개 레일 섹션을 구비하고, 각 레일은 상기 날개 레일 섹션이 상기 크로싱 코부와 접촉하는 폐쇄 위치로부터 상기 날개 레일 섹션이 상기 크로싱 코부로부터 이격되는 개방 위치로 횡방향으로 이동가능하여 상기 크로싱 코부와 상기 날개 레일 섹션과의 사이에서 휠 플랜지의 통과가 가능하게 하는 홈(groove)을 형성하는 독립적으로 이동가능한 레일들의 쌍; 및 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 상기 이동가능한 레일들 중 선택된 하나를 이동하도록 작동되는 액추에이터 장치로서, 각각의 이동가능한 레일은 상기 액추에이터 장치에 의하여 상기 이동가능한 레일에 인가되는 어떠한 힘이라도 없는 경우에 상기 폐쇄 위치를 채택하도록 구성되는 액추에이터 장치를 포함하는 철도 트랙 크로싱으로서; 각각의 이동가능한 레일은 상기 이동가능한 레일이 상기 철도 트랙 크로싱을 통해서 통과하는 철도 차량의 휠들에 의하여 로딩될 때(즉, 힘을 받을 때), 상기 이동가능한 레일을 상기 폐쇄 위치에 잠그는 제2 정합 특성부(mating feature)와 협동하는 제1 정합 특성부를 포함하는, 철도 트랙 크로싱을 제공한다.

액추에이터 장치는 철도 차량이 직선 경로 또는 분기 경로를 따라서 운행할 필요가 있을 때 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동가능한 레일들 중 선택된 하나를 이동한다. 다른 이동 가능한 레일은 폐쇄 위치에 남아 있고, 그 날개 레일 섹션은 고정된 크로싱 코부와 접촉해서 철도 차량 휠들에게 연속적인 활주 표면을 제공하고, 상기 이동가능한 레일에 작용하는 통과 철도 차량의 무게에 의하여 폐쇄 위치에서 단단하게 잠긴다. 따라서 각 이동가능한 레일을 폐쇄 위치에 잠그는 것은 제1 정합 특성부와 제2 정합 특성부 사이의 협동에 의하여 전적으로 수동적으로 달성되고 액추에이터 장치 또는 다른 능동적 잠금 메커니즘에 의지하지 않는다. 상기 철도 트랙 크로싱은 결과적으로 종래의 철로 트랙 크로싱에 비하여 더 안전하고 더 신뢰할 수 있고 높은 분기 속도를 수용할 수 있는데, 그 이유는 통과하는 철도 차량의 휠들이 상술한 기존의 고정된 크로싱과 달리 크로싱에 걸쳐서 완전하게 지지되기 때문이다.

상기 이동가능한 레일들은 액추에이터 장치에 의하여 인가되는 어떠한 힘도 없는 경우에 폐쇄 위치를 채택하도록 배열되기 때문에, 상기 이동가능한 레일들은 상기 철도 트랙 크로싱이 사용되지 않을 때(즉, 철도 차량이 철도 트랙 크로싱을 통과하지 않을 때)에는 항상 폐쇄 위치에 남아 있는다. 따라서, 예를 들어서 개방 날개 레일 섹션과 크로싱 코부 사이의 홈에 형성되게 된 파편에 의하여 형성된 막힘 때문에 이동가능한 레일들이 개방 위치에 걸리게 되는 가능성은 최소화된다.

추가적인 장점은 철도 차량이 이동가능한 레일들에 대하여 실제 설정된 경로에 관계없이 철도 차량이 어떠한 방향으로 그리고 어떠한 경로를 따라서라도 철도 트랙 크로싱을 안전하게 통과할 수 있다는 점이다. 철도 트랙 크로싱은 따라서 탈선 위험을 제기하지 않는다.

각각의 이동가능한 레일은, 상기 이동가능한 레일이 철도 차량의 휠들에 의하여 재하되지 않고 각 이동가능한 레일이 아래로 이동하도록 배열될 수 있을 때 상기 크로싱 코부 위로 그 날개 레일 섹션이 상승되는 제1 위치를 채택할 수 있고, 철도 트랙 연결부를 통과하는 철도 차량의 휠들에 의하여 재하될 때는 제2 위치를 선택할 수 있다. 제1 및 제2 정합 특성부들은 상기 이동가능한 레일이 철도 차량의 휠들에 의하여 재하될 때 그리고 이로 인하여 제2 위치로 이동될 때 협력하도록 배열될 수 있다. 따라서, 통과하는 철도 차량에 의한 이동가능한 레일의 단순한 재하와 이에 따른 이동가능한 레일들의 하향 이동은 재하된 이동가능한 레일이 제1 및 제2 정합 특성부들 사이의 협동의 결과로서 폐쇄 위치에 잠금되도록 한다.

각 날개 레일 섹션의 활주 표면은 각 이동가능한 레일이 제1 위치에서 철도 차량의 휠들에 의하여 로딩되지 않을 때 크로싱 코부의 활주 표면 위로 인양될 수 있다. 각 날개 레일 섹션의 활주 표면은 상기 이동가능한 레일이 제2 위치에서 철도 차량의 휠들에 의하여 로딩될 때 상기 크로싱 코부의 활주 표면과 실질적으로 동일 높이이거나 또는 실질적으로 동일 평면에 있을 수 있다. 이로 인하여 철도 트랙 크로싱을 통과하는 철도 차량의 휠들에게 연속적인 활주 표면이 제공되는 것이 보장된다.

철도 트랙 크로싱은 다수의 바이어싱 수단(biasing means)을 포함할 수 있다. 상기 바이어싱 수단은 각각의 이동가능한 레일이 철도 차량의 휠들에 의하여 로딩되지 않았을 때 인양된 제1 위치로 각 이동가능한 레일을 편향(바이어싱)시키도록 구성될 수 있다. 따라서 상기 바이어싱 수단은 길이 방향으로(즉, 레일들의 활주 방향을 따라서) 이동가능한 레일들을 지지하고 상기 이동가능한 레일이 통과하는 철도 차량의 휠들에 의하여 재하되지 않을 때 상기 이동가능한 레일들이 인양된 제1 위치를 채택하는 것을 보장한다. 바이어싱 수단은 각 이동가능한 레일을 폐쇄 위치로 편향하도록 구성될 수 있다. 따라서 바이어싱 수단은 각 이동가능한 레일이 철도 차량의 휠들에 의하여 재하되지 않을 때 그리고 액추에이터 장치에 의하여 어떠한 힘도 인가되지 않을 때 각 이동가능한 레일이 폐쇄 위치를 채택하는 것을 보장한다. 따라서 바이어싱 수단은 이동가능한 레일을, 그리고 이에 따라서 철도 트랙 크로싱을 중립의 안전한 상태로 위치하는 것에 도움이 된다.

상기 철도 트랙 크로싱은 다수의 댐퍼들을 포함할 수 있다. 상기 댐퍼들 중 적어도 하나는 제2 위치로부터 제1 위치로의 그리고 가능한 경우 개방 위치로부터 폐쇄 위치로의 각 이동가능한 레일의 이동을 저지하도록 구성될 수 있다. 상기 댐퍼들은 각 윤축(wheelset)이 통과할 때(각 윤축의 통과 사이에는 수 초의 차이가 있을 수 있다) 각 이동가능한 레일이 제2 위치로부터 인양된 제1 위치로(바이어싱 수단의 작용 하에서) 위쪽으로 튀지 않도록 보장한다. 추가적으로, 윤축이 희망하는 경로에 대하여 부정확하게 설정된 이동가능한 레일들과 함께, 그리고 이에 따라서 그러한 날개 레일 섹션들과 함께 통과할 때, 상기 댐퍼들은 각 휠 플랜지가 날개 레일 섹션과 크로싱 코부 사이의 홈을 통과한 직후 비재하 이동가능한 레일이 폐쇄 위치로 닫히는 것을 시도하는 것을 방지한다. 이것은 다소간에 일어나지 않을 것이기는 하지만, 이것은 열차 별로 다수의 윤축(예를 들어서 40 개 이상의 윤축)이 통과할 때 잠재적으로 많은 소음, 진동과 마모를 방지할 수 있다.

제1 및 제2 정합 특성부들은 이동가능한 레일들의 활주 방향을 따라서 길이방향으로 연장되는 오목한 프로파일 섹션과 상기 이동가능한 레일들의 활주 방향을 따라서 길이 방향으로 연장되는 상보적인 볼록한 프로파일 섹션을 포함할 수 있다. 상기 볼록한 프로파일 섹션은 각 이동가능한 레일의 하부 플랜지로부터 아래로 연장될 수 있다. 상기 오목한 프로파일 섹션은 상기 이동가능한 레일이 제2 위치에 있을 때, 상기 볼록한 프로파일 섹션을 수용하기 위하여 위로 개방될 수 있다.

상기 철도 트랙 크로싱은 상향으로 개방된 오목한 프로파일 섹션이 형성될 수 있는 이동가능한 레일의 아래에 위치된 잠금 요소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 별도의 잠금 요소가 각각의 이동가능한 레일의 아래에 위치될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 단일의 잠금 요소가 이동가능한 레일들 사이에서 횡방향으로 연장될 수 있고 각 이동가능한 레일의 아래에 위치된 횡방향으로 이격된 오목한 프로파일 섹션들을 포함할 수 있다.

볼록한 프로파일 섹션과 오목한 프로파일 섹션은 각각, 이동가능한 레일이 철도 트랙 크로싱을 통과하는 철도 차량의 휠에 의하여 재하될 때 제2 위치로 각각의 이동가능한 레일을 아래로 안내하도록 구성될 수 있는 베어링 표면을 포함한다. 상기 베어링 표면들은 이동가능한 레일이 액추에이터 장치에 의하여 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 때 제1 위치로부터 상기 제1 위치 위로 인양된 제3 위치까지 상향으로 각 이동가능한 레일을 안내하도록 구성될 수 있다.

액추에이터 장치는 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동가능한 레일들 중에서 선택된 하나를 이동하기 위하여 횡방향으로 이동될 수 있는 구동 부재를 포함할 수 있다. 상기 구동 부재는 이동가능한 레일들 사이에서 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 이동가능한 레일은 고정단과 수축부(constriction) 사이에서 수렴하는 수렴 레일 섹션을 포함하고, 날개 레일 섹션은 고정된 크로싱 코부의 각 사이드의 수축부로부터 자유단을 향하여 분기한다. 구동 부재는 수렴 레일 섹션들 사이에 위치될 수 있다. 구동 부재는 이동가능한 레일들과, 그리고 특히 이동가능한 레일이 폐쇄 위치에 있을 때 수렴 레일 섹션들과의 접촉으로부터 중립 위치에 설정될 수 있다.

상기 구동 부재는 길이 방향으로 연장되는 윤곽의 상부 표면을 가질 수 있고, 상기 길이 방향으로 연장되는 윤곽의 상부 표면(longitudinally extending contoured upper surface)은 그 길이방향의 대향하는 단부들에서 램프 섹션(ramp section)을 가질 수 있다. 상기 램프 섹션들은 바람직하게는, 상기 이동가능한 레일들이, 그리고 이에 따라서 날개 레일 섹션들이 원하는 경로에 부정확하게 설정되는 극히 일어날 것 같지 않은 상황에서, 철도 트랙 연결부를 통과하는 철도 차량의 휠들을 안내하는 것을 돕고 그리고 가능하다면 상기 휠들의 레일 교환(re-rail)을 도울 수 있다.

액추에이터 장치는 구동 부재를 횡방향으로 이동하도록 선택적으로 작동 가능한 제어가능한 드라이브 메커니즘을 포함할 수 있다. 구동 부재는 이동가능한 레일들이 폐쇄 위치에 있을 때 이동가능한 레일들과 협동하지 않으며 철도 트랙 크로싱을 통해서 선택될 필요가 있는 경로에 따라서 소정의 시점에 이동가능한 레일 중에 오직 하나와만 접촉하도록 이동될 수 있다. 상기 제어가능한 드라이브 메커니즘은 역구동될 수 있고 다수의 독립적인 액추에이터 드라이브, 예를 들어서 3개의 액추에이터 드라이브를 포함할 수 있다. 복수의 독립적인 액추에이터 드라이브들의 사용은 필요한 정도의 여유를 제공한다.

각 날개 레일 섹션은 통상적으로 이동가능한 레일이 폐쇄 위치에 있을 때 크로싱 코부로부터 이격되는 날개 레일 섹션의 자유단에 나팔형 섹션(flared section)을 포함한다. 이로 인하여 각 날개 레일 섹션과 이로 인하여 각 이동가능한 레일이 고정된 크로싱 코부를 형성하는 레일들의 수렴 방향에서 트레일링-포인트 이동을 실행하는 철도 차량의 휠 플랜지들에 의하여 횡방향으로 이동될 수 있는 것을 보장된다. 결과적으로, 철도 트랙 크로싱은 설사 이동가능한 레일들과 이에 따라서 날개 레일 섹션들의 위치가 예를 들어서 액추에이터 장치의 고장으로 인하여 원하는 경로에 부정확하게 설정되었다 하더라도 그러한 이동을 실행하는 철도 차량에 탈선 위험을 제기하지 않는다.

도 1은 스위치 레일들과 기본 레일들을 포함하는 본 발명에 따른 철로 전환기 장치의 도식적 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 기본 레일들 중 하나의 확대된 도식적 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 스위치 레일들 중 하나의 확대된 도식적 사시도.
도 4는 스위치 레일과 기본 레일의 사이의 하나의 가능한 형태의 정합 프로파일을 보여주는 도 1에서 "A"로 표시한 부분의 도식적 횡단면도.
도 5는 본 발명에 따른 다수의 전환기 작동 기구를 포함하는 스터브 스위치 형태의 전환기 장치의 하나의 가능한 형태의 도식적 평면도.
도 6은 상기 전환기 작동 기구의 도식적 세부 평면도.
도 7은 스위치 레일과 스위치 레일을 위한 지지 부재가 생략된 도 6과 유사한 도식도.
도 8은 도 6과 도 7의 전환기 작동 기구로서 전환기 작동기구에서 스위치 레일들이 제1 위치에 있는 구성의 도식적 측면 횡단면도.
도 9 내지 도 12는 전환기 작동 기구가 도 8에 도시된 제1 위치로부터 도 12에 도시된 제2 위치로 스위치 레일들을 이동시킬 때의 전환기 작동 기구의 작동을 보여주는 도면.
도 13은 도 8과 유사한 전환기 작동 기구로서 전환기 작동기구에서 스위치 레일들이 제3 위치에 있는 구성의 도식적 측면 횡단면도.
도 14는 전환기 작동 기구의 선택적 실시예의 도 7과 유사한 도식적 평면도.
도 15는 도 14에 도시된 전환기 작동 기구의 도식적 측방향 횡단면도.
도 16은 철로 전환기와 종래의 "고정된" 철도 트랙 크로싱의 세트를 포함하는 철도 트랙 연결부의 평면도.
도 17은 이동가능한 레일들의 각각이 폐쇄 위치에 있는 본 발명에 따른 철도 트랙 크로싱의 평면도.
도 18은 이동가능한 레일들중 하나가 개방 위치에 있는 상태에서 철도 트랙 크로싱이 도 16에 도시된 직선 경로에 대하여 설정된 도 17과 유사한 도면.
도 19는 이동가능한 레일들중 다른 것이 개방 위치에 있는 상태에서 철도 트랙 크로싱이 도 16에 도시된 분기 경로에 대하여 설정된 도 17 및 도 18과 유사한 도면.
도 20과 도 21은 도 17의 A-A선과 B-B선을 각각 따른 횡단면도.
도 22와 도 23은 이동가능한 레일이 폐쇄위치와 비재하 상태에 있는 것을 보여주는 도 18의 C-C 선과 D-D 선을 각각 따른 횡단면도.
도 24와 도 25는 통과하는 철도 차량의 휠에 의하여 재하된 이동가능한 레일을 보여주는 도 22와 도 23과 유사한 횡단면도.
도 26은 액추에이터 장치의 일부를 확대한 평면도.
도 27은 구동 부재의 사시도.

본 발명의 실시예들은 첨부한 도면들을 참조하여 오직 예시적으로 이하에서 설명된다.

도 1은 서로 다른 경로들이 철도 트랙 연결부를 통하여 선택되도록 하는 철도 트랙 연결부를 위한 철로 전환기 장치(10)를 보여준다. 전환기 장치(10)는 슬리퍼(sleeper) 또는 받침대(bearer) 형태의 고정된 지지부(15)에 장착되는 제1 및 제2 쌍의 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격된 고정 기본 레일(12, 14)들을 포함한다. 기본 레일(12, 14)들은 활주 표면(12c, 14c)을 구비한다. 상기 제1 쌍의 기본 레일(12)들은 제1 경로, 예를 들어 직선 경로를 형성한다. 상기 제2 쌍의 기본 레일(14)들은 제2 경로, 예를 들어 분기 경로를 형성한다.

또한, 전환기 장치(10)는 활주 표면(16c)을 구비하고 있는 길이 방향으로 연장되고 평행하게 이격된 스위치 레일(16)들의 쌍을 포함한다. 도 1에서, 스위치 레일(16)들은 이들이 상기 제1 쌍의 기본 레일(12)들과 정렬되고 동일 평면의 활주 표면(16c, 12c)을 가지는 제1 횡방향 위치에 도시되고 있고 따라서 철도 차량이 철도 트랙 연결부를 통하여 제1 경로를 따를 수 있게 한다. 이하에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 스위치 레일(16)들은 도시된 제1 횡방향 위치와 스위치 레일들이 제2 쌍의 기본 레일(14)들과 정렬되고 동일 평면의 활주 표면(16c, 14c)을 가져서 철도 차량이 철도 트랙 연결부를 통하여 제2 경로를 따라가게 할 수 있는 제2 횡방향 위치와의 사이에서 이동될 수 있다.

도 1에 도시되지는 않았지만, 기본 레일(12, 14)들과 스위치 레일(16)들은 철도 트랙 연결부의 양 사이드의 개별 경로, 예를 들어서 직선 경로와 분기 경로를 형성하는 평탄한 라인 레일(plain line rail)에 고정되는 것으로 이해되어야 한다. 기본 레일(12, 14)들과 스위치 레일(16)들은 예를 들어서 각 레일(12, 14, 16)의 웨브 섹션에 제공되는 개구(18)에 통과되고 또한 평탄한 라인 레일들에 고정되는 이음판 장치(fish plate arrangement)의 대응하는 개구들에 결합되는 적절한 체결구(fastening)에 의하여 평탄한 라인 레일들에 고정될 수 있다. 선택적으로 기본 레일(12, 14)들과 스위치 레일(16)들은 개구(18)들이 웨브 섹션에 제공될 필요가 없는 경우에 용접에 의하여 평탄한 라인 레일들에 고정될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 이제부터 참조하면, 스위치 레일(16)들은 스위치 레일(16)들이 제1 위치(도 1에 도시)와 제2 위치(도시되지 않음)에 있을 때, 기본 레일(12, 14)들과 협동한다. 구체적으로, 스위치 레일(16)들과 기본 레일(12, 14)들은 스위치 레일(16)들을 기본 레일(12, 14)들과 정렬하고 스위치 레일(16)들이 횡방향으로, 기본 레일(12, 14)들에 대하여 수평 방향으로 이동하지 못하게 하는 정합 프로파일(50)(도 4 참조)을 형성하도록 구성된다. 정합 프로파일(50)은 기본 레일(12, 14)들의 상부 표면(54)과 스위치 레일(16)들의 하부 표면(56)에 의하여 형성되고 정합 프로파일(50)의 구체적인 배열과 기하형태와 그 바람직한 실시예는 스위치 레일(16)들이 제1 위치 또는 제2 위치에 있을 때, 스위치 레일(16)들과 기본 레일(12, 14)들이 항상 정확하게 정렬되고 횡방향으로 고정되는 것을 보장하는 수동적 자체 정렬(self-alignment ) 및 잠금 특성부로서 역할하는 스위치 레일(16)들과 기본 레일(12)들 중 하나에 대하여 이하에서 보다 상세히 설명된다.

기본 레일(12, 14)들은 기본 레일(12)의 적어도 일부를 따라서 길이 방향으로 연장되는 상향으로 연장되는 볼록한 프로파일 섹션(26)을 형성하는 상부 표면(54)으로서 역할하는 상향으로 경사진 수렴하는 표면(22, 24)들을 구비한 기부(base portion, 20)를 포함한다. 비슷하게, 스위치 레일(16)은 하부 표면(56)으로서 역할하는 상향으로 경사진 수렴 표면(28, 30)들에 의하여 형성되는 오목한 프로파일 섹션(32)을 포함한다. 볼록한 프로파일 섹션(26)은 스위치 레일(16)들이 제1 및 제2 위치에 있고 스위치 레일(16)이 따라서 횡방향의 수평 방향으로의 움직임이 억제될 때 오목한 프로파일 섹션(32)에 수용된다. 도시된 실시예에서, 볼록한 프로파일 섹션(26)과 오목한 프로파일 섹션(32)은 반전된 대체적인 V-섹션 프로파일(50)을 형성한다. 그러나 반전된 대체적인 U-섹션 프로파일과 같은 다른 구성도 가능하다.

스위치 레일(16)들을 제1 위치와 제2 위치들 사이에서 이동하기 위하여 액추에이터 장치(도시되지 않음)는 볼록한 프로파일 섹션(26)을 최소한 오목한 프로파일 섹션(32)으로부터 분리하기에 충분한 거리만큼 스위치 레일(16)들을 올리는 데 사용된다. 액추에이터 장치는 스위치 레일(16)들을 횡방향으로 그리고 수직으로 스위치 레일들이 원하는 경로에 따라서 제1 쌍의 기본 레일(12)들 또는 제2 쌍의 기본 레일(14)들과 횡방향으로 그리고 수직으로 정렬되는 위치로 이동하고, 상기 스위치 레일(16)들은 오목한 프로파일 섹션(32)에서 볼록한 프로파일 섹션(26)을 결합시키기 위하여 내려진다. 임의의 적절한 액추에이터 장치는 제1 위치와 제2 위치들 사이에서 횡방향으로 스위치 레일(16)들을 이동하는 데 그리고 올리고/내리는 데 사용될 수 있다. 특별히 적절한 액추에이터 장치는 도 5 내지 도 15를 참조하여 본 명세서에서 이후 설명된다.

본 발명의 태양들에 따르면, 스위치 레일(16)들이 제1 위치와 제2 위치들 사이에서 이동될 때, 액추에이터 장치는 스위치 레일(16)들을 이들이 기본 레일(12, 14)들과 횡방향으로 완전하게 정렬되는 위치로 이동할 필요가 없다. 이것은 경사진 정합 표면(22, 28 및 24, 30)들 사이의 협동이 스위치 레일(16)들을 횡방향으로 그리고 아래로, 예를 들어서 호 경로 둘레를 따라서, 활주 표면(16c, 12c 및 16c, 14c)들이 동일 평면에 있고 스위치 레일(16)들과 기본 레일(12, 14)들이 횡방향으로 정렬되는 위치로 안내하기 때문이다. 정합 표면(22, 28 및 24, 30)들은 따라서 스위치 레일(16)들이 제1 또는 제2 위치에 있을 때 스위치 레일(16)들이 기본 레일(12, 14)들과 정확하게 항상 정렬되는 것을 보장한다.

스위치 레일(16)들의 활주 표면(16c)(특히 활주 모서리(16b)들)과 기본 레일(12, 14)들의 활주 표면(12c, 14c)(특히 활주 모서리(12b, 14b)들) 사이의 구름력(rolling force)을 점진적으로 전달할 수 있도록, 스위치 레일(16)들과 기본 레일(12, 14)들은 연귀 맞춤(38)을 제공하도록 형성된다. 도 1에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 연귀 맞춤(38)은 철도 트랙 연결부를 통과하는 철도 차량을 위하여 연속적이고 매끄러운 활주 모서리 표면을 제공한다.

도시된 실시예에서, 연귀 맞춤(38)은 스위치 레일(16)들과 기본 레일(12, 14)들을 횡방향으로 정렬하는 데 또한 도움될 수 있는 대체적인 수직면(40a, 40b, 42a, 42b 및 44a, 44b)들의 협동하는 쌍에 의하여 형성된다. 그러나 연귀 맞춤을 형성하는 임의의 적절한 기하형상이 채택될 수 있다.

기본 레일(12, 14)들과 스위치 레일(16)들은 대향하는 단부 표면(48a, 48b 및 50a 및 50b)들의 쌍을 가진다. 대향하는 단부 표면(8a, 48b 및 50a 및 50b)들의 개별 쌍들은 스위치 레일(16)들이 제1 및 제2 위치에 있을 때 서로 이격되고 도 1에서 가장 잘 보이는 팽창 간극(52)들을 형성한다. 이러한 간극(52)들은 만일 기본 레일(12, 14)들 및/또는 스위치 레일(16)들의 길이방향 열적 팽창이 발생한다면 스위치 레일(16)들의 단부들이 기본 레일(12, 14)들의 단부들에 대하여 막히거나(jamming) 또는 엉키지 않는 것을 보장한다.

도 5는 서로 다른 경로들이 연결부를 통하여 선택될 수 있게 하는 철도 트랙 연결부를 위한 철로 전환기 장치(110)를 도시한다. 도시된 전환기 장치(110)는 종래의 스터브 스위치의 형태를 취하고 슬리퍼 또는 받침대(도시되지 않음) 형태의 고정된 지지부들에 장착되는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격된 고정 기본 레일(112, 114)의 제1 및 제2 쌍을 포함한다. 제1 쌍의 기본 레일(112)들은 제1 경로, 즉 도시된 장치에서 직선 경로를 형성한다. 제2 쌍의 기본 레일(114)들은 제2 경로, 즉 도시된 장치에서 우측 분기 경로를 형성한다. 도 5에 도시되지는 않았지만 하나 또는 그 이상의 쌍의 기본 레일들이 추가적인 분지 경로들을 형성하기 위하여 제공될 수 있다. 예를 들어서, 한 쌍의 기본 레일들은 좌측 분기 경로 형태의 제3 경로를 형성하기 위하여 제공될 수 있다.

전환기 장치(110)는 스위치 레일(116)들이 평탄한 라인 레일(120)들에 고정될 때 대체적으로 고정된 단부(118)의 주위로 횡방향으로 굽을 수 있는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 스위치 레일(116)들의 쌍을 포함한다. 도 5에서, 스위치 레일(116)들은 스위치 레일(116)들의 자유단들이 제1 쌍의 기본 레일(112)들의 단부들에 정렬된 제1 위치에 도시되고 있어서, 철도 차량이 철도 트랙 연결부를 통해서 제1(직선) 경로를 따르도록 할 수 있다. 스위치 레일(116)들은 도시된 제1 위치와 스위치 레일(116)들의 자유단들이 제2 쌍의 기본 레일(114)들의 단부들에 정렬된 제2 위치와의 사이에서 이동될 수 있어서, 철도 차량이 철로 트랙 연결부를 통하여 제2 (우측 분기) 경로를 따라가도록 할 수 있다. 유사하게, 스위치 레일(116)들은 스위치 레일(112)들의 자유단들이 기본 레일들의 다른 쌍들의 단부들에 정렬되는 다른 위치들로 이동될 수 있어서 철도 차량이 앞서서 언급은 되되 도시되지는 않은 제3 (좌측 분기) 경로와 같은 다른 분지 경로들을 철로 트랙 연결부를 통해서 따라가도록 할 수 있다.

스위치 레일(116)들을 서로 다른 위치들 사이에서, 예를 들어서 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하고 스위치 레일(116)들이 제1 위치와 제2 위치에 있을 때 스위치 레일(116)들이 기본 레일(112, 114)의 제1 및 제2 쌍과 적절하게 정렬되는 것을 보장하기 위하여 다수의 전환기 작동 기구(122)가 제공된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 전환기 작동 기구(122)들은 스위치 레일(116)들을 따라서 길이방향으로 이격된 위치들에 제공되어서는 스위치 레일(116)들이 그 길이방향을 따라서 충분히 지지되고 정렬되는 것을 보장하고 필요한 정도의 여유가 제공되는 것을 보장하는 것이 바람직하다. 전환기 장치(110)가 예를 들어서 전환기 작동 기구(122)들 중 하나의 파손시에 계속적으로 작동할 수 있도록 하는 여유가 바람직하다. 3개의 전환기 작동 기구(122)가 도 5에 도시되었지만, 이것은 단지 도시를 위한 것이고 임의의 적절한 개수의 전환기 작동 기구가 제공될 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 전환기 작동 기구(122)는 하우징(124)을 포함하는데 상기 하우징은 스위치 레일(116)들 아래에 위치되고 하우징(124)의 상부에 형성하는 받침대의 형태로 지지부재(126)를 구비한다. 상기 스위치 레일(116)들은 예를 들어서 적절한 장착부(128)에 의하여 소정의 이격된 상태로 지지 부재(126)의 상부 표면에 제거가능하게 고정되고 상기 지지 부재(126)는 따라서 스위치 레일(116)들을 지지하고 이동한다. 지지 부재(126)는 그 하부 표면에 두 쌍의 길이방향으로 이격되는 판 부재(130)들을 가진다. 각 쌍의 판 부재(130)들은 실질적으로 스위치 레일(116)들의 아래의 소정의 위치에 위치하고 3개의 횡방향으로 이격되고 아래로 향하는 홈(132)들을 가진다. 홈(132)들은 각각 실질적으로 반원 또는 반전된 U-형 프로파일을 가지는 베어링 표면(134)을 구비한다.

전환기 작동 기구(122)는 지지 부재(126)를, 그리고 따라서 스위치 레일(116)들을 서로 다른 위치(예를 들어 제1 내지 제3 위치)들 사이에서 이동하여 철도 트랙 연결부를 통하여 서로 다른 경로를 선택하도록 하는 액추에이터 장치(135)를 포함한다. 종래기술에서 일반적인 것과 같이 횡방향의 수평 방향에서 스위치 레일(116)들을 이동하기 보다는, 액추에이터 장치(135)는 지지 부재(126)를, 그리고 따라서 스위치 레일(116)들의 자유단들을 횡방향으로 그리고 수직으로 반원의 호 둘레로 서로 다른 위치들 사이에서 이동하여 스위치 레일(116)들의 자유단들이 횡방향의 스위칭 이동(전환 이동) 중에 기본 레일(112, 114)들에 대하여 올려지고 내려지게 된다. 실제로는, 스위치 레일(116)들의 자유단들의 이러한 횡방향과 수직방향 이동은 스위치 레일(116)들을 굽혀서 달성된다.

액추에이터 장치(135)는 지지 부재(126)를 그리고 따라서 스위치 레일(116)들을 반원호의 둘레로 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하기 위하여 홈(132)들에 선택적으로 계합될 수 있는 캠 부재(136)의 형태의 구동 부재를 회전하기 위한 구동열을 포함한다. 구동열은 역구동가능한 기어박스(140)에 의하여 주 드라이브샤프트(142)에 연결되는 전기 모터(138)를 포함한다. 주 드라이브샤프트(142)로부터 최종 드라이브샤프트(144)로 각 샤프트(142, 144)에 각각 장착된 스퍼 기어(146, 148)들에 의하여 회전 운동이 전달된다. 스퍼 기어(146, 148)들 중의 하나는 소정의 슬립 토크를 가지는 슬립 클러치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 최종 드라이브샤프트(144)의 각 단에 위치된 크라운 및 피니언 기어 장치(152a, 152b)에 의하여 최종 드라이브샤프트(144)로부터 캠 샤프트(150a, 150b)로 회전 운동이 전달된다. 각각의 캠 샤프트(150a, 150b)는 두 개의 길이 방향으로 이격된 캠 부재(136)들을 보유한다. 각 캠 부재(136)는 각 홈(132)의 베어링 표면(134)과 상보적이고 캠 부재(136)가 홈(132)들에 계합될 때 각 홈(132)의 베어링 표면(134)과 협동하는 베어링 표면(154)을 제공하는 로브(lobe)를 구비한다.

전환기 작동 기구(122)는 지지 부재(126)를 그리고 따라서 스위치 레일(116)들을 (제1 내지 제3 위치와 같은 )선택된 횡방향 위치에 고정되게 유지하고 횡방향의 수평 방향으로 선택된 위치로부터 지지 부재(126)의 이동을 방지하는 잠금 장치(156)를 추가적으로 포함한다. 지지 부재(126)와 그리고 따라서 스위치 레일(116)들의 선택된 위치로부터의 이동은 지지 부재(126)가 상기한 반원호 둘레로 액추에이터 장치에 의하여 이동되도록 강제될 때만 가능할 수 있다.

잠금 장치(156)는 하우징(124)의 기부로부터 위로 연장되고 상기 기부에 고정되는 두 쌍의 길이방향으로 이격되는 잠금 돌출부(158)들을 포함한다. 각 잠금 돌출부(158)는 홈(132)들의 베어링 표면(134)들과 상보적인 실질적으로 반원형 또는 반전된 U-형인 프로파일을 가지는 베어링 표면(160)을 가진다.

도 8은 스위치 레일(116)들이 직선 경로를 선택하기 위하여 예를 들어서 도 5에 도시된 것과 같은 제1 쌍의 기본 레일(112)들과 정렬된 제1의 중앙 위치에 있는 제1 구성의 전환기 작동 기구(122)를 도시한다. 도 12는 스위치 레일(116)들이 우측 분기 경로를 선택하기 위하여 예를 들어서 도 5에 도시된 것과 같은 제2 쌍의 기본 레일(114)들과 정렬된 제2의 위치에 있는 제2 구성의 전환기 작동 기구(122)를 도시한다. 전환기 작동 기구(122)가 이러한 구성들 또는 스위치 레일(116)들이 임의의 주어진 경로를 위하여 설정되는 확실히 유사한 구성들일 때 캠 부재(136)들은 홈(132)들로부터 분리되고 한편 잠금 돌출부(158)는 홈(132)들과 완전히 결합된다는 것을 알 수 있다. 따라서 액추에이터 장치(135), 특히 캠 부재(136)들이 지지 부재(126) 그리고 따라서 스위치 레일(116)들을 선택된 위치에 잠그는 데 아무런 역할을 하지 않는다는 것은 명확하다. 이러한 잠금은 잠금 돌출부(158)와 홈(132) 사이의 협동에 의해서만 달성된다.

전환기 작동 기구(122)들의 작동은 스위치 레일(116)들이 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동되는 도 8 내지 도 12를 참조하여 이하에서 설명된다.

전기 모터(138)는 기어박스(140)를 통해서 주 드라이브샤프트(142)를 회전하도록 작동된다. 다음으로 이것은 스퍼 기어(146, 148)를 통해서 최종 드라이브샤프트(144)를 회전하고 이에 따라서 크라운과 피니언 기어 장치(152a, 152b)를 통해서 캠 샤프트(150a, 150b)를 회전한다. 따라서 캠 부재(136)는 캠 부재들이 도 9에 도시된 바와 같이 판 부재(130)들의 대응하는 홈(132)들과 결합하는 위치로 시계방향으로 회전된다. 캠 부재(136)들의 연속적인 시계방향 회전은 지지 부재(126)를 그리고 따라서 스위치 레일(116)들을 상향으로 그리고 횡방향으로 우측을 향해서 이동하여 도 10에 도시된 바와 같이 반원 운동을 개시한다. 이러한 반원 운동 중에 잠금 돌출부(158)는 홈(132)들로부터 점진적으로 분리되고 베어링 표면(134, 160)들 사이의 협동은 분리를 용이하게 한다. 캠 부재(136)들의 추가적인 시계방향 회전은 도 11에 도시된 바와 같이 지지 부재(126)와 스위치 레일(116)들의 반원 운동을 지속한다. 지지 부재(126)가 도 11에 도시된 위치에 도달한 이후, 스위치 레일(116)들의 고유한 강성(그리고 가능하게는 그 길이에 따라서 스위치 레일(116)들의 질량)이 캠샤프트(150a, 150b)들에서 캠 부재(136)의 회전 운동에 의하여 가리켜지는 반원호를 따라서 스위치 레일들을 아래로 이동하게 하는 경향이 있다. 따라서 지지 부재(126)는 또한 동일한 반원호를 따라서 아래로 가압되고 스위치 레일(116)들이 제2 위치에 접근할 때 잠금 돌출부(158)는 점진적으로 홈(132)들에 결합하고 이 결합은 베어링 표면(134, 160) 사이의 협동에 의하여 용이해진다. 바람직하게는, 베어링 표면(134, 160)의 반원 프로파일이 지지 부재가 그 반원 운동을 완료할 때 지지 부재(126)를 횡방향으로 정렬하는 경향이 있고 이것은 스위치 레일(116)들이 제2 위치에 있을 때 스위치 레일(116)들이 기본 레일(114)들과 정확하게 정렬되는 것을 보장하는 데 도움이 된다. 도 12에 도시된 바와 같이, 캠 부재(136)들의 회전은 캠 부재(126)들이 홈(132)들로부터 완전하게 분리될 때까지 계속된다.

좌측 분기 경로와 같은 다른 경로가 유사한 방식으로, 예를 들어서 캠 부재(126)를 반시계 방향으로 회전하여 지지 부재(126)와 그리고 이에 따라서 스위치 레일(116)들을 도 8에 도시된 위치로부터 도 13의 도시된 위치로 이동하도록 전기 모터(128)를 작동함으로써 선택될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

전환기 작동 기구(122)의 핵심 요소는 모두 하우징(124) 내에 위치되어 있고 따라서 외부 환경으로부터 보호된다는 것을 주목해야한다. 이것은 기구(122)의 신뢰성을 향상한다. 지지 부재(126)가 반원 경로를 따라가도록 허용하고 동시에 하우징(124) 내의 밀폐 환경을 유지하게 하기 위하여 기구(122)는 지지 부재(126)와 협력하여, 도 8 내지 도 12에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상향으로 그리고 하향으로 이동될 수 있는 이동가능하거나 또는 가요성의 플랩 부재(flap member, 123)을 포함한다.

도 14 와 도 15는 도 6 내지 도 13에 도시된 전환기 작동 기구(122)와 유사하고 대응하는 요소들은 동일한 도면 부호로 표시된 선택적 실시예의 전환기 작동 기구(1122)를 보여준다.

전환기 작동 기구(1122)들은 래크 및 피니언 장치에 기초하여 수정된 구동열을 사용한다. 보다 상세하게는, 전기 모터(138)와 기어박스(140)는 횡방향으로 연장되고 횡방향으로 이동가능한 래크 기어(164)와 협동해서는 래크 기어(164)를 이동시키는 피니언 기어(162)를 회전시킨다. 또한 캠 샤프트(150a, 150b)의 각각은 래크 기어(164)와 협동하는 피니언 기어(166a, 166b)를 보유한다. 횡방향으로 래크 기어(164)가 이동할 때 피니언 기어(166a, 166b)가 회전해서는 캠샤프트(150a, 150b)들과 캠 부재(136)들의 대응하는 회전을 유발한다는 것은 명백하다. 전환기 작동 기구(1122)들은 수정된 구동열을 사용함에도 불구하고, 지지 부재(126)의 이동과 그리고 따라서 스위치 레일(116)들의 이동은 도 8 내지 도 13을 참조하여 상술한 것과 동일하다는 점을 바로 알 수 있을 것이다. 따라서 추가적인 설명이 필요하지 않다.

전환기 작동 기구(122, 1122)는 스위치 레일(116)들의 자유단들이 스위치 레일(116)들이 제1 또는 제2 위치들에 있을 때 또는 (제3 위치와 같은) 정말로 임의의 다른 위치에 있을 때 기본 레일(112, 114)들의 단부들과 협동하지 않는 표준 스터브 스위치와 관련하여 설명되었다. 그러한 종래의 스터브 스위치들에서는 제1 내지 제3 위치와 같은 서로 다른 위치들 사이에서의 횡방향 이동을 일으키기 위하여 스위치 레일(116)들을 올리기 위한 엄격한 요건이 없었으나 이것은 본 명세서에서 전술한 이유로 유리할 수 있다.

표준 스터브 스위치에 기초하되 스위치 레일(16)들이 서로 다른 경로를 위하여 설정된 서로 다른 위치들에 있을 때 스위치 레일(16)들의 자유단이 기본 레일(12, 14)들과 협동하는 전환기 장치(10)가 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명되었다. 철로 전환기 장치(10)의 바람직한 실시예에서, 스위치 레일들을 기본 레일(12, 14)들과 분리하여 스위치 레일(16)들이 서로 다른 위치들 예를 들어 제1 내지 제3 위치들 사이에서 횡방향으로 이동될 수 있게 됨으로써 서로 다른 경로를 선택하도록 하기 위하여 스위치 레일(16)들의 자유단은 올려져야만 한다. 따라서 도 5 내지 도 15를 참조하여 설명한 전환기 작동 기구(122, 1122)들이 특히, 전적인 것은 아니지만, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 철로 전환기 장치(10)와 사용하기에 적합하다는 것은 명확하다.

또한 전환기 작동 기구(122, 1122)들은 스터브 스위치 형태의 전환기 장치(110)에 사용하는 것으로 전적으로 의도한 것이 아니고 이것은 스위치 레일들이 진입하는 기본 레일들 사이에 위치되고 고정단 둘레로 움직일 수 있는 전통적인 전환기 장치의 스위치 레일들을 이동하고 잠그는데 사용될 수 있다는 점 역시 분명히 이해되어야 한다. 그러한 종래의 전환기 장치에서, 스위치 레일들의 자유단들은, 스위치 레일들 중 하나의 자유단이 진입하는 기본 레일들 중 하나와 접촉하여 제1 경로를 선택하는 제1 위치와, 다른 스위치 레일의 자유단이 다른 진입하는 기본 레일과 접촉하여 제2 경로를 선택하는 제2 위치 사이에서 전환기 작동 기구(122, 1122)에 의하여 호 둘레로 횡방향으로 그리고 수직으로 이동될 수 있다.

도 17 내지 도 27은 본 발명에 따른 철도 트랙 크로싱(240)을 도시한다. 철도 트랙 크로싱(240)은 고정된 철도 트랙 크로싱(222) 대신에 도 16에 도시된 것과 같은 철도 트랙 연결부(210)의 일부를 형성한다.

도 17 내지 도 19를 일단 참조하면, 철도 트랙 크로싱(240)은 분지 레일(244)들의 쌍으로 형성된 v-섹션의 고정된 크로싱 코부(242)와 각각이 상기 고정된 크로싱 코부(242)의 각 사이드에 제공되는 날개 레일 섹션(246)을 가지는 이동가능한 레일(245)들의 쌍을 포함한다. 분지 레일(244)들과 이동가능한 레일(245)들은 슬리퍼나 받침대의 형태로 고정된 지지부(243)에 종래의 방식으로 장착된다. 이동가능한 레일(245)들은 고정된 단부(248)로부터 수축부(250)를 향해서 수렴하는 수렴 레일 섹션(249)들을 포함한다. 연속적인 수렴 레일 섹션(249)들을 형성하는 날개 레일 섹션(246)은 고정된 크로싱 코부(242)의 각 사이드의 수축부(250)로부터 자유단(252)을 향하여 분기한다. 이동가능한 레일(245)들 각각은 그 날개 레일 섹션(246)이 크로싱 코부(242)와 접촉하는 도 17, 도 20 및 도 21에서 도시된 바와 같은 폐쇄 위치와 그 날개 레일 섹션(246)이 크로싱 코부(242)로부터 이격되는 도 18, 도 19, 도 22, 도 23, 도 24 및 도 25에 도시된 바와 같이 개방 위치와의 사이에서 독립적으로 이동가능하다. 각 이동가능한 레일(245)이 개방 위치에 있을 때 홈(254)(도 18, 도 19 및 도 25)이 크로싱 코부(242)와 날개 레일 섹션(246) 사이에서 제공되어 휠 플랜지(256a)의 통과가 가능하게 한다. 도 17로부터 확실하게 알 수 있는 바와 같이, 각 날개 레일 섹션(246)은 이동가능한 레일(245)이 폐쇄 위치에 있을 때 크로싱 코부(242)로부터 이격된 그 자유단(252)에 나팔형 섹션(258)을 포함한다.

액추에이터 장치(260)(도 26 참조)는 이동가능한 레일(245)들 중 선택된 하나를 선택된 이동가능한 레일(245)에 횡방향 힘을 인가함으로써 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하기 위하여 제공된다. 액추에이터 장치(260)에 의하여 이동가능한 레일(245)들에 인가되는 어떠한 횡방향 힘도 없을 때 이동가능한 레일(245)들은 도 17 및 도 21에 도시된 폐쇄 위치를 채택하고 이로써 철도 트랙 크로싱(240)을 중립 상태에 놓는다. 액추에이터 장치(260)는 고정단(248)과 수축부(250) 사이의 소정의 위치에서 수렴하는 레일 섹션(249)들 사이에 위치된 구동 부재(262)를 포함한다.

액추에이터 장치(260)는 구동 부재(262)에 형성되는 홈(268)에 상향으로 돌출하는 다리(266)가 결합됨으로써 구동 부재(262)와 일단에서 협력하는 액추에이터 암(264)을 포함한다. 액추에이터 암(264)의 타단은 다수의 역구동 가능한 독립적 액추에이터 드라이브들을 포함하는 액추에이터 뱅크(actuator bank)와 같은 트랙사이드 제어가능한 드라이브 메커니즘(trackside controllable drive mechanism, 도시되지 않음)과 협동한다. 상기 제어가능한 드라이브 메커니즘은 액추에이터 암(264)을 그리고 따라서 구동 부재(262)를 횡방향으로 변위시키기 위하여 종래의 방식으로 작동될 수 있다. 구동 부재(262)는 결과적으로 횡방향으로 이동되어서 이동가능한 레일(245)들과 특히 수렴하는 레일 섹션(249)들의 선택된 것과 접촉할 수 있고 이로 인하여 선택된 이동가능한 레일(245)을 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 횡방향으로 변위시킬 수 있다.

이동가능한 레일(245)들이 폐쇄 위치에 있을 때, 이들은 도 20 및 도 21에 도시된 제1 위치와, 도 24 및 도 25(좌측 이동가능한 레일(245) 참조)에 도시된 제2 위치와의 사이에서 수직으로 이동할 수 있다. 이동가능한 레일(245)들이 제1 위치에 있을 때, 날개 레일 섹션(246)들의 활주 표면(270)은 크로싱 코부(242)의 활주 표면으로 약간 위로 올려진다. 이동가능한 레일(245)들이 제2 위치에 있을 때, 날개 레일 섹션(246)들의 활주 표면(270)은 크로싱 코부(242)의 활주 표면(272)과 실질적으로 동일 평면이고 이로써 통과하는 철도 차량의 휠(256)들에게 연속적인 활주 표면을 제공한다.

철도 트랙 크로싱(240)은 각 이동가능한 레일(245)의 활주 방향을 따라서 길이방향으로 이격된 압축 스프링 형태의 바이어싱 수단(274)을 다수개 포함한다. 바이어싱 수단(274)의 주목적은 이동가능한 레일(245)들을 도 20 및 도 21에 도시된 상승된 제1 위치로 편향되게 하고 이로써 이동가능한 레일(245)들이 그 자체의 중량 때문에(예를 들어서 처짐에 의하여) 제2 위치로 이동하는 것을 방지하는 것이다. 도시된 실시예에서 바이어싱 수단(274)의 경사 때문에 바이어싱 수단(274)이 이동 가능한 레일(245)들을 폐쇄 위치로 편향시키는 데 또한 도움이 되고 그래서 날개 레일 섹션(246)들이 크로싱 코부(242)와 접촉된다는 것을 알 수 있다. 도 24 및 도 25를 참조하면 이동가능한 레일(245)들 중 선택된 하나가 폐쇄 위치에 있고 철도 트랙 크로싱(240)(도 24 및 도 25의 좌측 이동가능한 레일)을 통과하는 철도 차량의 휠(256)들에 의하여 재하될 때 이동가능한 레일(245)에 인가된 하중은 이동가능한 레일을 상승된 제1 위치로부터 제2 위치로 변위시키고 이로써 바이어싱 수단(274)을 가압한다는 것을 알 수 있다. 철도 차량이 철도 트랙 크로싱(240)을 통과한 이후, 이동가능한 레일(245)은 바이어싱 수단(274)에 의하여 상승된 제1 위치로 상향으로 편향된다.

철도 트랙 크로싱은 바이어싱 수단(274)과 같은, 각 이동가능한 레일(245)의 활주 방향을 따라서 길이방향으로 이격되는 다수의 댐퍼(276)들을 포함한다. 댐퍼(276)들은 상부방향에서 제2 위치로부터 제1 위치로 이동가능한 레일(245)들의 이동을 저지하고 또한 이동가능한 레일(245)들과 그리고 따라서 날개 레일 섹션(246)들이 이하에서 상술하는 바와 같이 원하는 경로에 대하여 부정확하게 위치되었다면 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동가능한 레일(245)들의 이동을 저지한다.

각각의 이동가능한 레일(245)은 각 이동가능한 레일(245)의 활주 방향을 따라서 길이방향으로 연장되는 볼록한 프로파일 섹션(280) 형태의 제1 정합 특성부(278)를 포함한다. 볼록한 프로파일 섹션(280)은 각 이동가능한 레일(245)의 하부 플랜지(247)로부터 아래로 돌출한다. 철도 트랙 크로싱(210)은 또한 각 이동가능한 레일(245)의 활주 방향을 따라서 길이방향으로 연장되는 상향으로 개구된 오목한 프로파일 섹션(284)의 형태의 제2 정합 특성부(282)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 길이방향으로 연장되는 잠금 요소(286)는 이동가능한 레일(245)들 아래에 위치되고 오목한 프로파일 섹션(284)들은 잠금 요소(286)에서 횡방향으로 이격된 위치들에 형성된다. 도 24와 도 25에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 폐쇄 위치에 있는 이동가능한 레일(245)이 철도 트랙 크로싱(240)을 통과하는 철도 차량의 휠(256)들에 의하여 재하되어 이동가능한 레일이 제2 위치로 이동될 때 볼록한 프로파일 섹션(280)이 오목한 프로파일 섹션(284)과 결합한다. 이러한 결합은 이동가능한 레일(245) 그리고 따라서 날개 레일 섹션(246)의 어떠한 횡방향 이동도 제한하고 이동가능한 레일(245)이 폐쇄 위치에 잠금되는 것을 보장하는데, 이 때 날개 레일 섹션(246)은 크로싱 코부(242)와 접촉하고 이것은 통과하는 철도 차량의 휠에 의하여 재하된다.

각각의 볼록한 프로파일 섹션(280)은 어깨부(290)에 의하여 제공되는 실질적으로 반원형 곡선의 표면부(288a)와 횡방향으로 크로싱 코부(242)로부터 떨어져서 상향으로 경사지는 실질적으로 선형의 표면부(288b)를 가지는 베어링 표면(288)을 포함한다. 각각의 오목한 프로파일 섹션(284)은 또한 대응되게 형성된 곡선 표면부(292a)와 상향으로 경사진 선형 표면부(292b)를 가지는 베어링 표면(292)을 포함한다. 도 24와 도 25로부터 분명한 바와 같이, 각 베어링 표면(288, 292)의 여러 표면부(288a, 288b, 292a, 292b)는 이동가능한 레일(245)이 제2 위치에 있을 때 밀접하게 접촉된다. 폐쇄 위치에서 이동가능한 레일(245)을 잠그는 그러한 밀접한 접촉이다. 이동가능한 레일(245) 중의 하나가 폐쇄 위치로부터 개방 위치(즉 도 22 내지 도 25의 오른쪽 이동가능한 레일(245)에 의하여 채택된 위치)로 이동될 때 베어링 표면(288, 292)들은 제1 위치로부터 제1 위치 위로 올려진 제3 위치로 이동가능한 레일(245)을 위로 안내하기 위하여 협동한다. 보다 구체적으로, 어깨부(290)에 의하여 제공되는 곡선 표면부(288a)는 곡선 표면부(292a)와 접촉하고 선형 표면부(292b)는 이에 따라서 이동가능한 레일(245)을 위로 안내한다.

이하에서는 철도 트랙 크로싱(240)의 작동이 도 17 내지 도 27을 참조하여 설명된다.

철도 차량이 철도 트랙 크로싱(240)을 통과하는 것이 의도되지 않을 때, 그리고 따라서 철도 트랙 크로싱(240)이 사용되지 않을 때, 제어가능한 드라이브 메커니즘이 구동 부재(262)가 이동가능한 레일(245)들 중 어느 것에도 어떠한 힘을 인가하지 않는 중립 횡방향 위치를 구동 부재(262)가 선택하도록 설정된다. 그 결과 이동가능한 레일(245)들 양측이 도 17, 도 20 및 도 21에 도시된 폐쇄 위치를 채택한다. 게다가, 철도 차량에 의하여 이동가능한 레일(245)들에 어떠한 하중도 인가되지 않을 때, 이동가능한 레일(245)들은 바이어싱 수단(274)에 의하여 상승된 제1 위치로 편향되어서 날개 레일 섹션(246)들의 활주 표면(270)들이 크로싱 코부(242)의 활주 표면(272) 위로 약간 올려진다(도 21 참조).

철도 차량이 철도 트랙 크로싱(240)을 통과하도록 의도될 때, 전환기 장치는 스위치 블레이드(switch blade)들을 이동하기 위하여 종래의 방식으로 작동되어서 철도 차량을 위하여 원하는 경로를 선택한다. 동시에, 제어가능한 드라이브 메커니즘은 액추에이터 암(264)과 따라서 구동 부재(262)를 횡방향으로 변위하여 이동가능한 레일(245)들 중 적절한 하나를 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동하도록 작동된다. 이것은 철도 차량이 도 16에 도시된 직선 경로(212)를 따라가도록 하는 적절한 이동가능한 레일(245)의 이동을 도시한 도 18, 도 22 및 도 23에서 가장 잘 나타나 있다. 이동가능한 레일(245)의 이동은 철도 차량 휠(256)들의 휠 플랜지(256a)가 통과할 수 있는 크로싱 코부(242)와 날개 레일 섹션(246) 사이의 홈(254)을 개방한다.

철도 차량이 철도 트랙 크로싱(240)을 통과할 때, 폐쇄 위치에 있고 철도 차량이 따라서 운행하는 것이 의도된 이동가능한 레일(245)은 접근하는 철도 차량의 휠(256)들에 의하여 점진적으로 재하되고 이에 따라서 도 22 및 도 23에 도시된 상승된 제2 위치로부터 도 24와 도 25에 도시된 제2 위치로 아래로 변위된다. 이동가능한 레일(245)이 상승된 제1 위치로부터 제2 위치로 아래로 변위됨에 따라서 볼록한 프로파일 섹션(280)은 도 24와 도 25에 도시된 바와 같이 오목한 프로파일 섹션(284)과 결합하고 이동가능한 레일(245)은 따라서 폐쇄 위치에 잠긴다. 철도 차량이 철도 트랙 크로싱(240)을 통과할 때, 잠긴 이동가능한 레일(245)에 인가되는 하중은 통상적으로 각각 수초의 단기간 동안에 간헐적으로 감소된다. 이러한 단기간 중에, 댐퍼(276)들은 바이어싱 수단(274)의 작용 하에서 제2 위치로부터 제1 위치로 잠긴 이동가능한 레일(245)이 위로 튕기는 것을 방지한다.

철도 차량이 철도 트랙 크로싱(240)을 통과하고 휠(256)들에 의한 하중이 잠긴 이동가능한 레일(245)에게 더 이상 인가되지 않은 이후에, 이동가능한 레일(245)은 도 22 및 도 23에 도시된 상승된 제1 위치로 다시 바이어싱 수단(274)에 의해서 편향된다. 이동가능한 레일(245)의 제2 위치로부터 상승된 제1 위치로의 이동은 댐퍼(276)들에 의하여 저지되고, 이에 따라서 제어된 상향 이동을 보장한다. 최종적으로, 제어가능한 드라이브 메커니즘은 액추에이터 암(264)을 그리고 따라서 구동 부재(262)를 횡방향으로 중립 위치로 변위시키고 이로써 변위된 이동가능한 레일(245)을 도 22 내지 도 25에 도시된 개방 위치로부터 도 20 및 도 21에 도시된 폐쇄 위치로 이동하도록 하고, 이에 따라서 홈(254)을 폐쇄하도록 작동된다. 철도 트랙 크로싱(240)은 따라서 도 17, 도 20 및 도 21에 도시된 중립 상태로 복귀된다. 변위된 이동가능한 레일(245)의 개방 위치로부터 폐쇄 위치로의 이동은 이동가능한 레일(245)의 고유 강성과 자연적 굽힘(natural bend) 때문에 발생할 수 있고 바이어싱 수단(274)에 의해서 도움을 받을 수 있다. 댐퍼(276)들은 또한 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동가능한 레일(245)의 이동을 저지하는 것을 도울 수 있다.

철도 트랙 크로싱이 (예를 들어서 액추에이터 장치(260)의 일부분의 고장 때문에) 폐쇄 위치에서 이동가능한 레일(245)들 양쪽과 중립 상태에 있을 때 철도 트랙 크로싱(240)이 고장나는 예상치 못한 상황에서는, 철도 차량이 여전히 탈선 위험을 크게 증가시키지 않고서도 크로싱(240)을 안전하게 통과할 수 있다. 이러한 작동 모드에서 날개 레일 섹션(246)들과 그리고 따라서 이동가능한 레일(245)들은 통과하는 철도 차량의 휠 플랜지(256a)들에 의하여 횡방향으로 변위될 수 있다. 철도 트랙 크로싱(240)은 따라서 종래의 "수동적" 스윙 날개 크로싱과 같이 작동한다. 또한 댐퍼(276)들은 각 휠 플랜지(256a)가 홈(254)을 통과한 이후에 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동가능한 레일(245)의 이동을 방지하는데 도움이 된다.

절대 일어나지 않겠지만, 철도 트랙 크로싱(240)이 특정 경로를 위하여 설정되었을 때 고장은 날 수 있지만 철도 차량이 다른 경로를 따라서 철도 트랙 크로싱(240)을 통과할 필요가 있을 수 있는 것이 가능하다. 예를 들어서, 철도 트랙 크로싱(240)이 도 18에 도시된 바와 같은 직선 경로를 위하여 설정될 수 있는 반면에 철도 차량은 분기 경로를 따라갈 필요가 있을 수 있다. 이하에서 설명되는 바와 같이, 철도 트랙 크로싱(240)은 바람직하게는 크로싱(240)이 부정확한 경로를 위하여 설정된 때라도, 비록 많이 감소된 속도일지라도 철도 차량이 탈선 없이 정확한 경로를 따라갈 수 있게 한다.

도 18을 다시 참조하면, 철도 차량이 크로싱 코부(242)를 형성하는 레일(244)들의 수렴 방향에서 분기 경로를 따라서 트레일링-포인트 이동을 실행할 때 휠 플랜지(256a)들은 폐쇄된 날개 레일 섹션(246)의 나팔형 섹션(258)을 결합하고 이것과 그리고 따라서 이동가능한 레일(245)을 횡방향으로 개방 위치로 민다. 물론 크로싱 코부(242)와, 휠(256)들에 의해서 횡단될 필요가 있을 액추에이터 장치(260)에 의해 개방 위치로 변위된 다른 날개 레일 섹션(246) 사이에는 간극이 있게 된다. 극단적인 경우들에서는, 휠(256)들은 지면 또는 지지부(243)로 떨어질 수 있다. 그러나, 구동 부재(262)의 상부 표면이 그 길이방향의 반대 단부들에서 램프 섹션(263)들을 포함한다는 것을 도 27로부터 알 수 있다. 이러한 램프 섹션(263)들은 액추에이터 장치(260)에 의하여 개방 위치로 변위되었고 구동 부재(262)가 따라서 접촉하게 되는 이동가능한 레일(245)로 휠(256)들을 레일 교환하는 것을 도와준다.

철도 차량이 반대 방향으로 운행하고 페이싱-포인트 이동(facing-point movement)을 크로싱 코부(242)를 형성하는 레일(244)들의 분지 방향에서 분기 경로를 따라서 실행할 때 휠(256)들은 탈선하고 휠 플랜지(256a)들이 크로싱 코부(242)에 잡혀서 분지 레일(244)들의 적절한 하나를 따라가도록 다시 올려지기 전에 구동 부재(262)의 램프 섹션(263) 아래로 이동한다.

철도 트랙 크로싱(240)이 원하는 경로를 따라서 철도 차량의 통과를 허용하기 위하여 부정확하게 설정되는 상술한 모든 경우에서, 체크 레일(234)들(도 16 참조)은 철도 차량이 정확한 경로를 궁극에는 따라가는 것을 보장한다는 것을 알 수 있다.

예시적 실시예들이 앞서서 설명되었지만, 위 실시예들에 대한 여러 변경들이 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않는다면 가능할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 청구항들의 범위와 폭은 상술한 예시적 실시예들로 한정되서는 안된다. 청구항과 도면을 포함하여 본 명세서에 개시된 각 특징은 동일하고 균등하거나 유사한 목적을 제공하는 선택적 특징들로 명확히 반대된 기재가 없는 한 대체될 수 있다.

예를 들어서, 도 1 내지 4에 도시된 실시예는 전환기 장치(10)가 철도 트랙 연결부를 통하여 제1 및 제2 경로들 사이에서 선택할 수 있게 하는 제1 및 제2 쌍의 기본 레일(12, 14)들만을 구비하고 있지만, 추가적인 쌍의 기본 레일들이 제공될 수 있고 이로써 이들과 스위치 레일(16)들이 협동하여 두 개 이상의 경로가 선택되도록 할 수 있다.

도 5 내지 도 15를 참조하여 설명한 전환기 작동 기구(122, 1122)의 도시된 실시예서는 3개의 횡방향으로 이격된 홈(132)들이 도시되었지만 이것은 단지 도시를 위한 것이고 임의의 적절한 개수의 홈(132)들이 제공될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 실제, 경로당 한 개의 홈(132)을 제공하는 것이 충분하다. 이것이 의미하는 것은 전환기 장치(110)가 제1 경로와 제2 경로를 나타내는 단지 2쌍의 기본 레일(112, 114)들을 포함한다면 단지 2개의 횡방향으로 이격된 홈(132)들이 필요하게 되는데 그 이유는 스위치 레일(116)들이 두 위치들, 즉 제1 경로를 선택하는 제1 위치와 제2 경로를 선택하는 제2 위치 사이에서 이동하는 것만이 필요하기 때문이다.

도 14 및 도 15를 참조하여 설명한 전환기 작동 기구(1122)에서, 래크 기어(164)가 피니언 기어(162, 166a, 166b) 아래에 배열되고 래크 기어(164)의 톱니는 위로 돌출한다. 래크 기어(164)는 대신 피니언 기어(162, 166a, 166b) 위에 배열될 수 있고 래크 기어(164)의 톱니는 아래로 돌출한다.

발명의 상세한 설명과 청구하에 걸쳐서 명확하게 다르게 설명되지 않는 한, "포함한다", "포함하는" 등의 단어들은 배제하거나 완전하다는 의미와는 반대의 포함의 의미로 해석되어야 하고, 즉 "포함하되 제한하지 않는"의 의미이다.

상기한 특징들을 이들의 가능한 모든 변형예와 어떠한 식으로 결합하는 것이라도 본 명세서에서 다르게 기재되거나 또는 기재상 명백하게 모순되지 않는 한 본 발명에 포함된다.

Claims (56)

1. 철도 트랙 연결부(railway track junction)을 위한 철로 전환기 장치(railway points arrangement)로서,
   상기 철로 전환기 장치는,
   각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍; 및
   상기 제1 경로를 선택하기 위하여 상기 제1 쌍의 기본 레일들과 정렬된 제1 위치와, 상기 제2 경로를 선택하기 위하여 상기 제2 쌍의 기본 레일들과 정렬된 제2 위치와의 사이에서 이동가능한 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 스위치 레일들의 쌍을 포함하고;
   상기 이동가능한 스위치 레일의 적어도 하나는 상기 이동가능한 스위치 레일들이 상기 제1 및 제2 위치에 있을 때 상기 기본 레일들의 제1 및 제2 쌍의 각각의 적어도 하나의 기본 레일과 협동하고,
   상기 적어도 하나의 스위치 레일과 상기 적어도 하나의 기본 레일은 상기 스위치 레일과 기본 레일을 정렬하고 상기 스위치 레일이 상기 기본 레일에 대하여 횡방향으로 이동하는 것을 방지하는 정합 프로파일(mating profile)을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 정합 프로파일은 상기 적어도 하나의 스위치 레일이 상기 적어도 하나의 기본 레일에 대하여 수직 방향으로 이동되도록 하여 상기 정합 프로파일과 결합 내지 분리가 되도록 하고 이로써 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 스위치 레일들의 횡방향 이동이 가능해지도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 정합 프로파일은 상기 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치에 있을 때 상기 적어도 하나의 기본 레일과 상기 적어도 하나의 스위치 레일 사이에서 상대적인 길이 방향 이동이 가능하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정합 프로파일은 볼록한 프로파일 섹션과 상보적인 오목한 프로파일 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 볼록한 프로파일 섹션은 상기 적어도 하나의 기본 레일로부터 상향으로 연장되고 상기 오목한 프로파일 섹션은 상기 적어도 하나의 스위치 레일에 형성되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정합 프로파일은 복수의 협동하는 정합 표면들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정합 프로파일은 대체적인 V-섹션 프로파일인 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 V-섹션 프로파일은 반전되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정합 프로파일은 U-섹션 프로파일인 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 U-섹션 프로파일은 반전되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    팽창 간극은 상기 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치들에 있을 때 상기 적어도 하나의 스위치 레일과 상기 적어도 하나의 기본 레일의 대향하는 단부 표면들 사이에서 형성되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스위치 레일과 상기 적어도 기본 레일은 길이방향으로 테이퍼져서 상기 적어도 하나의 스위치 레일과 상기 적어도 하나의 기본 레일 사이의 상대적 길이방향 이동을 허용하는 연귀맞춤(mitred connection)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동가능한 스위치 레일들 양측은 상기 이동가능한 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치들에 있을 때 상기 제1 및 제2 쌍의 기본 레일들의 각각의 양측 기본 레일들과 협동하고 상기 제1 및 제2 쌍들의 각각의 양측 기본 레일들과 양측 스위치 레일들은 각 스위치 레일을 대응하는 기본 레일과 독립적으로 정렬하고 상기 기본 레일들에 대하여 상기 스위치 레일들의 횡방향 이동을 방지하는 정합 프로파일을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
14. 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍과 상기 제1 경로를 선택하기 위한 제1 위치와 상기 제2 경로를 선택하기 위한 제2 위치 사이에서 이동가능한 길이방향으로 연장되는 스위치 레일의 쌍을 포함하는 철로 전환기 장치를 위한 철로 전환기 작동 기구에 있어서,
    상기 철로 전환기 작동 기구는,
    상기 스위치 레일들을 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 호 둘레로 횡방향과 수직방향으로 이동시켜서 상기 스위치 레일이 상기 횡방향의 운동 중에 상기 기본 레일에 대하여 올려지고 내려지도록 하는 액추에이터 장치와;
    상기 제1 위치와 제2 위치들로부터 상기 스위치 레일들의 횡방향 수평 이동을 방지하기 위한 잠금 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
15. 제14항에 있어서,
    상기 호는 대체적인 반원인 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
16. 제14 또는 제15항에 있어서,
    상기 전환기 작동 기구는 상기 스위치 레일들이 이격된 상태로 장착되는 상부 표면을 구비하는 지지 부재를 포함하고 상기 액추에이터 장치는 상기 스위치 레일들을 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하기 위하여 상기 호의 주위로 상기 지지 부재를 이동하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
17. 제16항에 있어서,
    상기 지지 부재는 하부 표면을 가지고 복수의 횡방향으로 이격된 홈들은 상기 하부 표면에 제공되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
18. 제17항에 있어서,
    각 홈들은 베어링 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    각 홈은 실질적인 반원형 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
20. 제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재의 횡방향 수평 이동을 방지하기 위하여 상기 잠금 장치는 상기 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치에 있을 때 상기 횡방향으로 이격된 홈들 중에 하나에 위치하는 상향으로 연장되는 잠금 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
21. 제20항에 있어서,
    상기 잠금 돌출부는 상기 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치에 있을 때 수직축에 대하여 상기 돌출부와 홈을 횡방향으로 정렬하기 위하여 상기 홈들 중 하나의 베어링 표면과 협동하는 베어링 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
22. 제19항 또는 제20항에 있어서, 또는 제19 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 돌출부는 각 홈의 반원형 프로파일에 상보적인 실질적인 반원형 프로파일을 가지는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
23. 제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터 장치는 상기 지지 부재와 협동하여 상기 지지 부재를 상기 호 둘레로 이동하여 상기 스위치 레일들을 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
24. 제17항 내지 제22항 중 어느 한 항을 인용하는 제23항에 있어서,
    상기 구동 부재는 상기 지지 부재를 상기 호 둘레로 이동하기 위하여 상기 횡방향으로 이격된 홈들과 협동하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
25. 제24항에 있어서,
    상기 구동 부재는 상기 스위치 레일들이 제1 및 제2 위치에 있을 때 상기 횡방향으로 이격된 홈들로부터 분리되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
26. 제24항 또는 제25항에 있어서,
    상기 구동 부재는 회전가능한 캠 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
27. 제26항에 있어서,
    상기 회전가능한 캠 부재는 상기 제1 위치와 제2 위치 사이에서 상기 스위치 레일들의 이동 중에 상기 홈들의 베어링 표면과 협동하는 베어링 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
28. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    상기 회전가능한 캠 부재는 캠샤프트에 장착되고 상기 액추에이터 장치는 상기 캠샤프트를 회전하기 위하여 역구동 가능한 구동열을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
29. 제28항에 있어서,
    상기 구동열은 모터와 기어박스 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
30. 제29항에 있어서,
    상기 구동열은 소정의 슬립 토크를 가지는 슬립 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 작동 기구.
31. 각각 제1 경로와 제2 경로를 형성하는 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격되는 고정 기본 레일의 적어도 제1 및 제2 쌍;
    상기 제1 경로를 선택하기 위한 제1 위치와 상기 제2 경로를 선택하기 위한 제2 위치 사이에서 이동가능한 길이 방향으로 연장되는 스위치 레일들 쌍; 및
    철로 전환기 작동 기구로서 상기 스위치 레일들을 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 호 둘레로 횡방향과 수직방향으로 이동시켜서 상기 스위치 레일이 상기 횡방향의 운동 중에 상기 기본 레일에 대하여 올려지고 내려지도록 하는 액추에이터 장치와; 상기 제1 위치와 제2 위치들로부터 상기 스위치 레일들의 횡방향 수평 이동을 방지하기 위한 잠금 장치를 포함하는 철로 전환기 작동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
32. 제31항에 있어서,
    상기 전환기 장치는 상기 스위치 레일들을 따라서 길이방향으로 이격된 상기 철로 전환기 작동 기구를 복수개 포함하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
33. 제31항 또는 제32항에 있어서,
    상기 철로 전환기 작동 기구는 제15항 내지 제30항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같은 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
34. 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스위치 레일들은 길이방향으로 연장되고 평행하게 이격된 스위치 레일들이고, 상기 스위치 레일들은 제1 위치에 있을 때 기본 레일들의 제1 쌍과 정렬되고 제2 위치에 있을 때 기본 레일들의 제2 쌍과 정렬되는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
35. 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전환기 장치는 진입 기본 레일(incoming stock rail)들 쌍을 포함하고 상기 스위치 레일들은 진입 기본 레일들 사이에서 위치되고, 상기 스위치 레일들 중 하나의 자유단은 상기 스위치 레일들이 제1 위치에 있고 이로써 제1 경로를 선택할 때 상기 진입 기본 레일들 중 하나와 접촉하고, 다른 스위치 레일의 자유단은 상기 스위치 레일들이 제2 위치에 있고 이로써 제2 경로를 선택할 때 다른 진입 기본 레일과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 철로 전환기 장치.
36. 분지 레일들의 쌍에 의하여 형성되는 고정된 크로싱 코부;
    독립적으로 이동가능한 레일들의 쌍으로서 각각이 상기 고정된 크로싱 코부의 각 사이드에 제공되는 날개 레일 섹션을 구비하고, 각 레일은 상기 날개 레일 섹션이 상기 크로싱 코부와 접촉하는 폐쇄 위치로부터 상기 날개 레일 섹션이 상기 크로싱 코부로부터 이격되는 개방 위치로 횡방향으로 이동가능하여 상기 크로싱 코부와 상기 날개 레일 섹션과의 사이에서 휠 플랜지의 통과가 가능하게 하는 홈(groove)을 형성하는 독립적으로 이동가능한 레일들의 쌍; 및
    상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 상기 이동가능한 레일들 중 선택된 하나를 이동하도록 작동되는 액추에이터 장치로서, 각각의 이동가능한 레일은 상기 액추에이터 장치에 의하여 상기 이동가능한 레일에 인가되는 어떠한 힘이라도 없는 경우에 상기 폐쇄 위치를 채택하도록 구성되는 액추에이터 장치를 포함하는 철도 트랙 크로싱으로서,
    각각의 이동가능한 레일은 상기 이동가능한 레일이 상기 철도 트랙 크로싱을 통과하는 철도 차량의 휠들에 의하여 재하될 때, 상기 이동가능한 레일을 상기 폐쇄 위치에 잠그는 제2 정합 특성부(mating feature)와 협동하는 제1 정합 특성부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
37. 제36항에 있어서,
    각각의 이동가능한 레일은 상기 이동가능한 레일이 힘을 받지 않을 때(즉, 재하되지 않을 때) 상기 날개 레일 섹션이 상기 크로싱 코부 위로 올려지는 제1 위치를 채택하고,
    상기 이동가능한 레일은 상기 이동가능한 레일이 상기 철도 트랙 연결부를 통과하는 철도 차량의 휠들에 의하여 재하될 때 제2 위치로 아래로 이동하도록 구성되고,
    상기 제1 및 제2 정합부는 상기 이동가능한 레일이 재하되고 이로써 제2 위치로 이동될 때 협동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
38. 제37항에 있어서,
    상기 날개 레일 섹션의 활주 표면은 상기 이동가능한 레일이 재하되고 제2 위치에 있을 때 상기 크로싱 코부의 활주 표면과 실질적으로 동일 평면에 있는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
39. 제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철도 트랙 크로싱은 복수의 바이어싱 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
40. 제37항 또는 제38을 인용하는 제39항에 있어서,
    상기 바이어싱 수단은 각 이동가능한 레일이 철도 차량의 휠들에 의하여 재하되지 않을 때 상승된 제1 위치로 각 이동가능한 레일을 편향시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
41. 제39항 또는 제40항에 있어서,
    상기 바이어싱 수단은 각 이동가능한 레일을 폐쇄 위치로 편향시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철도 트랙 크로싱은 복수의 댐퍼들을 포함하고, 적어도 하나의 댐퍼는 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로의 각 이동가능한 레일의 이동을 저지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
43. 제42항에 있어서,
    상기 댐퍼는 상기 개방 위치로부터 상기 폐쇄 위치로 상기 이동가능한 레일의 이동을 저지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
44. 제36항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 정합 특성부는 길이방향으로 연장되는 오목한 프로파일 섹션과 상보적인 길이방향으로 연장되는 볼록한 프로파일 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
45. 제44항에 있어서,
    상기 볼록한 프로파일 섹션은 각 이동가능한 레일의 하부 플랜지로부터 아래로 연장되고, 상기 오목한 프로파일 섹션은 상기 이동가능한 레일이 제2 위치에 있을 때 상기 볼록한 프로파일 섹션을 수용하기 위하여 위로 개방되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
46. 제45항에 있어서,
    상기 철도 트랙 크로싱은 상기 위로 개방되는 오목한 프로파일 섹션이 형성되는 잠금 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
47. 제46항에 있어서,
    별도의 잠금 요소가 각 이동가능한 레일 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
48. 제46항에 있어서,
    단일의 잠금 요소가 상기 이동가능한 레일들 사이에서 횡방향으로 연장되고 각 이동가능한 레일 아래에 위치된 횡방향으로 이격된 오목한 프로파일 섹션들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
49. 제37항을 인용하는 제44항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 볼록한 프로파일 섹션과 상기 오목한 프로파일 섹션은 각각 상기 이동가능한 레일이 상기 철도 트랙 크로싱을 통과하는 철도 차량의 휠들에 의하여 재하될 때 각 이동가능한 레일을 아래로 상기 제2 위치로 안내하도록 구성된 베어링 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
50. 제49항에 있어서,
    상기 베어링 표면은 제1 위치로부터, 상기 제1 위치 위로 올려진 제3 위치로, 상기 이동가능한 레일이 폐쇄 위치로부터 개방 위치로 이동될 때, 상향으로 각 이동가능한 레일을 안내하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
51. 제36항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터 장치는 상기 이동가능한 레일들 사이에 위치된 구동 부재를 포함하고,
    상기 구동 부재는 상기 폐쇄 위치로부터 상기 개방 위치로 상기 이동가능한 레일들 중 선택된 하나를 이동하기 위하여 횡방향으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
52. 제51항에 있어서,
    각각의 이동가능한 레일은 고정단과 수축부(constriction) 사이에서 수렴하는 수렴 레일 섹션을 포함하고, 상기 날개 레일 섹션은 고정된 크로싱 코부의 각 사이드의 수축부로부터 자유단을 향하여 분기하며, 상기 구동 부재는 상기 수렴 레일 섹션들 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
53. 제51항 또는 제52항에 있어서,
    상기 구동 부재는 그 길이방향의 대향하는 단부들에서 램프 섹션(ramp section)을 구비하는 길이 방향으로 연장되는 윤곽의 상부 표면(longitudinally extending contoured upper surface)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
54. 제51항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 부재는 상기 이동가능한 레일들이 폐쇄 위치에 있을 때 상기 이동가능한 레일과 접촉으로부터의 중립 위치에 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
55. 제51항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터 장치는 상기 구동 부재를 횡방향으로 이동하도록 선택적으로 작동될 수 있는 제어가능한 드라이브 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.
56. 제36항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
    각 날개 레일 섹션은 상기 이동가능한 레일이 폐쇄 위치에 있을 때 상기 크로싱 코부로부터 이격된 자유단에 나팔형 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도 트랙 크로싱.

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