WO2020101105A1

WO2020101105A1 - 레일 고정장치

Info

Publication number: WO2020101105A1
Application number: PCT/KR2018/015070
Authority: WO
Inventors: 임영우; 김용겸
Original assignee: 주식회사 임진에스티
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-05-22
Also published as: KR102204349B1; KR20200057423A

Abstract

본 발명은 레일 고정장치에 관한 것으로서, 베이스 플레이트에 레일과 대향 배치되는 클립 숄더; 상기 클립 숄더와 상기 레일 사이에 탄성 변형 가능하게 마련되는 탄성 클립; 및 상기 탄성 클립을 가압하여 상기 레일을 상기 베이스 플레이트에 고정하는 제1위치와, 상기 탄성 클립을 가압해제하여 상기 레일을 상기 베이스 플레이트로부터 고정해제하는 제2위치 사이를 선회 운동하며, 상기 레일을 상기 베이스 플레이트에 고정 또는 고정해제시키는 클램핑 유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레일 고정장치

본 발명은 레일 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 판스프링을 이용하여 레일을 베이스 플레이트에 간편하게 고정할 수 있는 레일 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 운송수단인 열차가 운행하는 레일은 베이스 플레이트의 상부 일측에 클립 숄더를 마련하고, 베이스 플레이트의 상부 타측에 레일이 배치되며, 클립 숄더와 레일을 고정하는 고정수단으로서 봉으로 이루어진 탄성 클립이 사용된다.

한편, 레일을 베이스 플레이트에 고정하는 고정수단으로 사용되는 탄성 클립은 레일의 안전과 직결되어 높은 제품의 신뢰도가 요구된다. 특히, 열차의 운행시 레일에 가해지는 하중과 진동이 전달되므로, 탄성 클립은 이를 극복할 수 있는 높은 내구성과 함께 복원력을 가지는 탄성 기능이 요구된다.

이러한 봉으로 이루어진 탄성 클립을 이용한 레일 고정장치의 선행기술이 국내공개특허 제10-2014-0109039호에 개시되어 있다.

선행기술에 개시된 바와 같이, 종래의 봉으로 이루어진 탄성 클립은, 선단이 베이스 플레이트의 클립 숄더에 삽입되는 헤드아치와, 헤드아치로부터 좌측으로 일체로 연장되면서 상부로 라운드를 이루는 리어아치와, 리어아치로부터 일체로 우측으로 연장되면서 상부로 라운드를 이루는 제1프런트아치와, 제1프런트아치로부터 일체로 연장되면서 하부로 라운드를 이루는 제2프런트아치와, 제2프런트아치로부터 좌측으로 일체로 연장되면서 라운드를 이루는 제1토우와, 제1토우로부터 좌측으로 일체로 연장되면서 선단의 상단이 헤드아치의 저면과 접하는 제2토우로 구성된다.

이러한 종래의 봉으로 이루어진 탄성 클립은, 소정의 길이로 절단된 금속 재질의 봉을 벤딩하여, 토우와 아치를 순차적으로 형성하여 가공하고, 완성된 탄성 클립의 각 토우와 아치는 동일한 지름을 가지게 된다.

그런데, 이러한 종래의 봉으로 이루어진 탄성 클립을 이용하여 레일을 고정하는 경우, 탄성 클립에 다수 영역이 변곡하며 벤딩 형성되어 있어, 탄성 클립의 각 변곡 영역이 열차의 운행시 레일에 가해지는 반복적인 하중과 진동에 의해 변형 및 복원됨에 따라 파손 및 파단될 염려가 높아, 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 봉으로 이루어진 탄성 클립은 다수 영역이 변곡하며 벤딩 형성되어 있어, 탄성 클립을 클립 숄더와 레일에 고정하기 위한 시공 작업이 용이하지 않을 뿐만 아니라 유지 보수 작업도 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 판스프링을 이용하여 레일을 베이스 플레이트에 고정할 수 있고, 간편하게 시공 작업을 할 수 있으며, 용이하게 유지 보수 작업할 수 있는 레일 고정장치를 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.

본 발명의 목적은, 베이스 플레이트에 레일과 대향 배치되는 클립 숄더; 상기 클립 숄더와 상기 레일 사이에 탄성 변형 가능하게 마련되는 탄성 클립; 및 상기 탄성 클립을 가압하여 상기 레일을 상기 베이스 플레이트에 고정하는 제1위치와, 상기 탄성 클립을 가압해제하여 상기 레일을 상기 베이스 플레이트로부터 고정해제하는 제2위치 사이를 선회 운동하며, 상기 레일을 상기 베이스 플레이트에 고정 또는 고정해제시키는 클램핑 유니트를 포함하는, 레일 고정장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 탄성 클립은 판스프링 클립이고, 상기 판스프링 클립은, 상기 베이스 플레이트에 대해 상방으로 만곡되게 돌출 형성된 판스프링 본체; 및 상기 판스프링 본체의 양단부로부터 각각 둥글게 말리며 연장 형성되어, 상기 클립 숄더와 상기 레일의 하단 구배부에 거치되는 한 쌍의 스프링 아이를 포함할 수 있다.

또한, 상기 탄성 클립은 판스프링 클립이고, 상기 클램핑 유니트는, 상기 판스프링 클립을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트에 대해 기립하며 대향 배치되는 한 쌍의 포스트; 한 쌍의 상기 포스트에 회전가능하게 결합되는 회전체; 및 상기 회전체의 둘레에 마련되어, 상기 회전체의 회전에 따라 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이를 선회하며 상기 판스프링 클립을 가압 또는 가압해제하는 클램프를 포함할 수 있다.

상기 판스프링 클립은 상기 클램프의 회전 궤적과 중첩되는 위치에 배치될 수 있다.

상기 클램핑 유니트는, 상기 클램프와 이격하며 상기 회전체의 둘레에 마련되는 암; 및 상기 암을 상기 포스트에 고정하는 록킹 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성 클립은 판스프링 클립이고, 상기 클립 숄더의 상기 레일을 마주보는 영역에 마련되어, 상기 판스프링 클립의 일단부를 지지하는 홀딩부를 더 포함할 수 있다.

상기 홀딩부에 마련되어, 상기 판스프링 클립의 위치를 고정하여 주는 패드를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 판스프링을 이용하여 레일을 베이스 플레이트에 고정할 수 있고, 간편하게 시공 작업을 할 수 있으며, 용이하게 유지 보수 작업할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 고정장치의 사시도,

도 2는 도 1의 레일 고정장치에 의해 레일이 베이스 플레이트에 고정된 상태를 도시한 도면,

도 3은 도 1의 레일 고정장치에 의해 레일이 베이스 플레이트에 고정해제 및 고정된 상태를 도시한 요부 측단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 고정장치가 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 고정장치(1)는 클립 숄더(10)와, 판스프링 클립(20)과, 클램핑 유니트(30)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 고정장치(1)는 탄성 클립의 예시로서 판스프링 클립(20)을 포함하는데, 클립 숄더(10)와 레일(110) 사이에 탄성 변형 가능하게 마련될 수 있만 있다면 판스프링 클립(20) 이외에 다양한 형상의 탄성 클립이 레일 고정장치(1)에 채용될 수 있다.

클립 숄더(10)는 장방형 단면의 블록 형상을 가진다. 클립 숄더(10)의 레일(110)을 마주보는 영역에는 판스프링 클립(20)의 일단부를 지지하는 홀딩부(15)가 형성되어 있다. 이러한 클립 숄더(10)는 베이스 플레이트(100)에 레일(110)과 대향 배치된다.

일 예로, 복수 쌍의 클립 숄더(10)가 레일(110)을 사이에 두고 베이스 플레이트(100)에 레일(110)의 길이방향을 따라 대향 배치된다. 그리고, 클립 숄더(10)는 도시하지 않은 앵커 볼트 등과 같은 고정수단에 의해 베이스 플레이트(100)에 고정될 수 있다.

여기서, 베이스 플레이트(100)라 함은 레일(110)의 저부를 지지하는 바닥, 또는 침목을 포함한다. 이러한 베이스 플레이트(100)는 나무, 콘크리트 또는 금속으로 형성될 수 있다.

판스프링 클립(20)은 일정 길이와 폭을 갖는 장방형의 판 형상을 가진다. 판스프링 클립(20)은 클립 숄더(10)와 레일(110) 사이에 탄성 변형 가능하게 마련되어, 레일(110)을 베이스 플레이트(100)에 고정 또는 고정해제한다.

판스프링 클립(20)은 판스프링 본체(21)와, 한 쌍의 스프링 아이(25)를 포함한다.

판스프링 본체(21)는 장방형의 판 형상을 가진다. 판스프링 본체(21)는 일정 곡률 반경을 가지며 베이스 플레이트(100)에 대해 상방으로 만곡되게 돌출하도록 예컨대, 아치 형태로 형성되어 있다.

이러한 판스프링 본체(21)는 후술할 클램핑 유니트(30)의 클램프(41)의 회전 궤적과 중첩되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

한 쌍의 스프링 아이(25)는 판스프링 본체(21)의 양단부로부터 각각, 둥글게 말리며 연장 형성되어 있다.

판스프링 클립(20)의 일단부에 위치하는 스프링 아이(25)는 클립 숄더(10)의 홀딩부(15)에 거치되고, 판스프링 본체(21)의 타단부에 위치하는 스프링 아이(25)는 레일(110)의 하단 영역에 일정 곡률 가지며 구배가 형성된 하단 구배부(115)에 거치된다.

클램핑 유니트(30)는 판스프링 클립(20)을 가압 또는 가압해제하여, 레일(110)을 베이스 플레이트(100)에 고정 또는 고정해제시킨다.

클램핑 유니트(30)는 한 쌍의 포스트(31)와, 회전체(35)와, 클램프(41)를 포함한다.

한 쌍의 포스트(31)는 일정 길이의 바 형상을 가지며, 판 스프링 클립을 사이에 두고 베이스 플레이트(100)에 대해 기립하며 대향 배치된다. 본 실시예에서는, 포스트(31)가 클립 숄더(10)에 마련되어 베이스 플레이트(100)에 대해 기립 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 포스트(31)는 베이스 플레이트(100)에 마련될 수도 있다.

회전체(35)는 원형의 봉 형상을 가지며, 한 쌍의 포스트(31)의 상단부에 회전가능하게 결합된다.

클램프(41)는 바 형상을 가지며, 회전체(35)의 둘레에 마련된다. 클램프(41)는 회전체(35)가 회전함에 따라 회전체(35)의 회전 중심축선에 대해 선회 운동을 한다.

클램프(41)는, 베이스 플레이트(100)에 대해 연직하게 배치되어 판스프링 클립(20)을 가압하여 레일(110)을 베이스 플레이트(100)에 고정하는 제1위치와, 판스프링 클립(20)을 가압해제하여 레일(110)을 베이스 플레이트(100)로부터 고정해제하는 제2위치 사이를 선회 운동한다.

또한, 클램프(41)는, 클램프(41)가 베이스 플레이트(100)에 대해 연직하게 위치할 때 예컨대, 제1위치에 위치할 때, 클램프(41)의 자유단부(41a)가 판스프링 본체(21)와 중첩될 수 있는 길이를 가진다.

한편, 클램프(41)의 자유단부(41a)는 일정 곡률반경으로 라운드지게 형성된다. 이와 같이 클램프(41)의 자유단부(41a)가 라운드지게 형성됨에 따라, 클램프(41)가 제2위치에서 제1위치로 선회할 때, 클램프(41)의 자유단부(41a)는 판스프링 클립(20)의 판스프링 본체(21)에 무리한 힘을 가하지 않으며 원활하게 슬라이딩 접촉하면서, 판스프링 본체(21)를 베이스 플레이트(100)를 향해 만곡되게 함몰하도록 탄성 변형시킨다. 그리고, 클램프(41)는 제1위치에서 판스프링 본체(21)를 연직방향으로 베이스 플레이트(100)를 향해 가압하며, 이에 클램프(41)의 자유단부(41a)와 판스프링 본체(21) 사이의 접촉 면적이 증대되어 마찰력 또한 증대된다.

따라서, 클램프(41)는 회전체(35)가 회전함에 따라 회전체(35)의 회전 중심축선에 대해 선회하고, 클램프(41)는 판스프링 클립(20)을 가압하여 레일(110)을 베이스 플레이트(100)에 고정하는 제1위치와, 판스프링 클립(20)을 가압해제하여 레일(110)을 베이스 플레이트(100)로부터 고정해제하는 제2위치 사이를 선회 운동하게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 유니트(30)는 암(45)과, 록킹 부재(51)를 더 포함할 수 있다.

암(45)은 바 형상을 가지며, 클램프(41)와 이격하며 회전체(35)의 둘레에 마련된다. 암(45)은 클램프(41)의 선회시 판스프링 클립(20)과 간섭하지 않는 길이를 가진다.

한편, 암(45)에는, 클램프(41)를 제1위치와 제2위치 사이로 선회 운동시키기 위해, 도시하지 않은 작업 공구(미도시)가 착탈된다. 즉, 암(45)에 작업 공구를 장착하여, 작업 공구를 회전시킴에 따라 클램프(41)를 제1위치와 제2위치 사이로 선회 운동시킬 수 있게 된다.

또한, 암(45)에는 록킹 부재(51)가 관통 결합되는 관통공(47)이 형성되어 있다.

한편, 암(45)의 관통공(47)에 대응하여, 포스트(31)에는 암(45)의 회전 궤적의 일 영역에 암(45)의 관통공(47)과 연통하도록 형성되어, 록킹 부재(51)가 결합되는 결합공(33)이 형성되어 있다.

록킹 부재(51)는 암(45)의 관통공(47)과, 한 쌍의 포스트(31) 중 적어도 어느 하나의 포스트에 형성된 결합공(33)에 결합되어, 암(45)을 포스트(31)에 고정한다. 일 예로, 록킹 부재(51)는 클램프(41)가 제1위치에 있을 때 클램프(41)가 요동하지 않도록, 암(45)과 포스트(31)에 동시에 결합되어, 암(45)을 포스트(31)에 고정한다.

록킹 부재(51)는 일정 길이의 핀 또는 볼트로 이루어질 수 있다.

여기서, 미 설명된 참조부호 55는 클립 숄더(10)의 홀딩부(15)에 마련되어, 판스프링 클립(20)의 위치를 고정하여 주는 패드이다. 패드(55)는 필요에 따라 선택적으로 마련될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 레일 고정장치(1)를 이용하여 레일(110)을 베이스 플레이트(100)에 고정하는 과정에 대해 설명하면, 다음과 같다.

먼저, 도 1 및 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 클램프(41)가 제2위치에 위치한 상태에서, 레일(110)을 사이에 두고 레일(110)의 양측에 배치된 클립 숄더(10) 사이에 판스프링 클립(20)을 배치한다.

이 때, 판스프링 클립(20)의 판스프링 본체(21)는 베이스 플레이트(100)에 대해 상방으로 만곡하게 돌출하며, 판스프링 클립(20)의 일측 스프링 아이(25)는 클립 숄더(10)의 홀딩부(15)에 거치됨과 동시에, 판스프링 클립(20)의 타측 스프링 아이(25)는 레일(110)의 구배부(115)에 거치된다.

다음, 도시하지 않은 작업 공구를 클램핑 유니트(40)의 암(45)에 장착한 상태에서, 작업 공구를 이용하여 암(45)을 회전체(35)의 회전 중심축선에 대해 일방향으로 선회시켜, 클램프(41)를 제1위치로 이동시킨다.

클램프(41)가 제2위치에서 제1위치로 선회할 때, 클램프(41)의 자유단부(41a)는 판스프링 클립(20)의 판스프링 본체(21)에 원활하게 슬라이딩 접촉하면서 판스프링 본체(21)를 가압하며, 판스프링 본체(21)를 베이스 플레이트(100)를 향해 만곡되게 함몰하도록 탄성 변형시킨다.

클램프(41)가 제1위치에 위치하면, 도 2 및 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 클램프(41)는 판스프링 본체(21)를 베이스 플레이트(100)를 향해 연직방향으로 가압하게 된다.

이 때, 판스프링 클립(20)의 탄성 변형에 따라 발생한 탄성력에 의해 판스프링 클립(20)의 일측 스프링 아이(25)는 클립 숄더(10)의 홀딩부(15)를 가압 지지하고, 판 스프링 클립(20)의 타측 스프링 아이(25)는 레일(110)의 하단 구배부(115)를 가압 지지하게 된다.

이와 같이, 레일(110)을 사이에 두고 마련된 한 쌍의 판스프링 클립(20) 각각에 배치된 클램핑 유니트(30)의 클램프(41)가 제1위치로 이동하면, 클램프(41)가 판스프링 본체(21)를 연직방향으로 베이스 플레이트(100)를 향해 가압하는 하중과, 판스프링 본체(21)와 클램프(41) 사이에 발생하는 마찰력과, 판스프링 클립(20)의 일측 스프링 아이(25)와 클립 숄더(10)의 홀딩부(15) 사이에 발생하는 마찰력과, 판스프링 클립(20)의 타측 스프링 아이(25)와 레일(110)의 하단 구배부(115) 사이에 발생하는 마찰력에 의해 판스프링 클립(20)은 클립 숄더(10)와 레일(110)과 클램프(41)에 3점 지지되어, 레일(110)은 베이스 플레이트(100)에 안정적으로 고정된다.

이에 의해, 열차의 운행시 레일(110)에 가해지는 반복적인 하중과 진동이 판스프링 클립(20)으로 전달되더라도, 판스프링 클립(20)은 클립 숄더(10)와 레일(110) 사이에서 요동하지 않게 되고, 또한 판스프링 클립(20)이 클램프(41)에 의해 만곡되게 함몰하며 변형된 상태에서 초기 상태로 복원되도록 변형되지 않고 베이스 플레이트(100)로 전달되는 하중과 진동을 완충하게 되어, 레일(110)의 손상과 이탈을 방지할 수 있게 된다.

또한, 클램프(41)가 제1위치에 위치할 때, 암(45)의 관통공(47)과 포스트(31)의 결합공(33)에 록킹 부재(51)를 결합하여 암(45)을 포스트(31)에 고정함으로써, 클램프(41)는 외력에 의해 선회하지 않으며, 제1위치를 유지할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 판스프링 클립을 이용하여 레일을 베이스 플레이트에 간편하게 고정할 수 있게 된다. 특히, 클램프를 선회시키는 동작만으로 판스프링 클립을 가압 또는 가압해제하여, 레일을 베이스 플레이트에 고정 또는 고정해제할 수 있게 되어, 간편하게 시공 작업을 할 수 있을 뿐만 아니라 용이하게 유지 보수 작업을 할 수 있게 된다.

Claims

베이스 플레이트에 레일과 대향 배치되는 클립 숄더;

상기 클립 숄더와 상기 레일 사이에 탄성 변형 가능하게 마련되는 탄성 클립; 및

상기 탄성 클립을 가압하여 상기 레일을 상기 베이스 플레이트에 고정하는 제1위치와, 상기 탄성 클립을 가압해제하여 상기 레일을 상기 베이스 플레이트로부터 고정해제하는 제2위치 사이를 선회 운동하며, 상기 레일을 상기 베이스 플레이트에 고정 또는 고정해제시키는 클램핑 유니트를 포함하는, 레일 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 탄성 클립은 판스프링 클립이고,

상기 판스프링 클립은,

상기 베이스 플레이트에 대해 상방으로 만곡되게 돌출 형성된 판스프링 본체; 및

상기 판스프링 본체의 양단부로부터 각각 둥글게 말리며 연장 형성되어, 상기 클립 숄더와 상기 레일의 하단 구배부에 거치되는 한 쌍의 스프링 아이를 포함하는, 레일 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 탄성 클립은 판스프링 클립이고,

상기 클램핑 유니트는,

상기 판스프링 클립을 사이에 두고 상기 베이스 플레이트에 대해 기립하며 대향 배치되는 한 쌍의 포스트;

한 쌍의 상기 포스트에 회전가능하게 결합되는 회전체; 및

상기 회전체의 둘레에 마련되어, 상기 회전체의 회전에 따라 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이를 선회하며 상기 판스프링 클립을 가압 또는 가압해제하는 클램프를 포함하는, 레일 고정장치.
제3항에 있어서,

상기 판스프링 클립은 상기 클램프의 회전 궤적과 중첩되는 위치에 배치되는, 레일 고정장치.
제3항에 있어서,

상기 클램핑 유니트는,

상기 클램프와 이격하며 상기 회전체의 둘레에 마련되는 암; 및

상기 암을 상기 포스트에 고정하는 록킹 부재를 더 포함하는, 레일 고정장치.
제1항에 있어서,

상기 탄성 클립은 판스프링 클립이고,

상기 클립 숄더의 상기 레일을 마주보는 영역에 마련되어, 상기 판스프링 클립의 일단부를 지지하는 홀딩부를 더 포함하는, 레일 고정장치.
제6항에 있어서,

상기 홀딩부에 마련되어, 상기 판스프링 클립의 위치를 고정하여 주는 패드를 더 포함하는, 레일 고정장치.