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KR101130687B1 - 철도차량용 도전레일설비 - Google Patents

철도차량용 도전레일설비 Download PDF

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KR101130687B1
KR101130687B1 KR1020090032785A KR20090032785A KR101130687B1 KR 101130687 B1 KR101130687 B1 KR 101130687B1 KR 1020090032785 A KR1020090032785 A KR 1020090032785A KR 20090032785 A KR20090032785 A KR 20090032785A KR 101130687 B1 KR101130687 B1 KR 101130687B1
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Abstract

본 발명은 철도차량이 외부로부터 전력을 공급받을 수 있도록, 외부의 전력을 철도차량으로 전달하는 철도차량용 도전레일설비에 관한 것이다. 특히 본 발명은 외부 전력부로부터 공급되는 외부 전력을 철도차량의 집전부로 전달하는 도전레일; 상기 도전레일을 지지하도록 설치되고, 상기 도전레일 측 일면에 맞물림부가 형성된 금구; 상기 금구에 의해 상기 도전레일이 지지될 수 있도록 상기 금구와 상기 도전레일 사이에 설치되고, 상기 금구의 맞물림부와 맞물릴 수 있는 맞물림부가 형성된 애자; 상기 애자와 상기 금구에 체결되어 상기 애자와 상기 금구를 결합시키는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도전레일설비를 제시한다.
도전레일, 철도차량, 애자, 금구

Description

철도차량용 도전레일설비{Power rail assembly for railroad car}
본 발명은 철도차량이 외부로부터 전력을 공급받을 수 있도록, 외부의 전력을 철도차량으로 전달하는 철도차량용 도전레일설비에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량의 종류는 전동차, 전철, 열차, 고속전철, 기관차, 객차, 화차, 자기부상 등이 있으며, 철도차량의 외부로부터 전력을 공급받아서 정해진 궤도를 따라 운행된다.
철도차량이 외부로부터 전력을 공급받는 방법은, 여러 가지가 있으며 그 중 하나가 도전레일설비 방식이다.
도전레일설비 방식은 철도차량의 집전부와 마찰 접촉에 의해 외부 전력을 공급하기 때문에, 철도차량의 집전부와 원활하고 충분히 접촉될 수 있되, 철도차량의 주행시 장애물이 되지 않아야 된다.
따라서, 도전레일설비 방식은 각 구성요소 간 위치 결합관계가 매우 중요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 금구와 애자가 서로 맞물려 결합될 수 있도록 구성됨으로써, 금구와 애자의 위치 결합관계를 개선한 철도차량용 도전레일설비를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 외부 전력부로부터 공급되는 외부 전력을 철도차량의 집전부로 전달하는 도전레일; 상기 도전레일을 지지하도록 설치되고, 상기 도전레일 측 일면에 맞물림부가 형성된 금구; 상기 금구에 의해 상기 도전레일이 지지될 수 있도록 상기 금구와 상기 도전레일 사이에 설치되고, 상기 금구의 맞물림부와 맞물릴 수 있는 맞물림부가 형성된 애자; 상기 애자와 상기 금구에 체결되어 상기 애자와 상기 금구를 결합시키는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도전레일설비를 제시한다.
상기 금구의 맞물림부는 홈 또는 상기 애자를 향해 돌출된 돌기로 형성되고,
상기 애자의 맞물림부는 상기 금구의 홈에 삽입되는 돌기 또는 상기 금구의 돌기가 삽입될 수 있는 홈으로 형성될 수 있다.
상기 홈 또는 돌기는 적어도 둘 이상 형성될 수 있다.
상기 금구 및 상기 애자는 각각, 서로 합치되어 상기 체결부재가 체결될 수 있다.
본 발명에 따른 철도차량용 도전레일설비는, 애자와 금구가 맞물림부에 의해 서로 맞물릴 수 있기 때문에 체결부재에 의해 체결작업될 때 스토퍼에 의해 애자와 금구의 상대 회전이 구속될 수 있고, 이에 따라 체결부재의 체결이 용이하게 이루어질 수 있다는 이점을 가질 수 있다. 또한 애자와 금구의 상대 회전 구속을 위해 애자와 금구의 체결홀이 무리하게 많이 형성되지 않아도 되므로 기계적 강성 측면에서 바람직한 이점을 가질 수 있다. 또한 상기 맞물림부에 의해, 애자와 금구가 서로 정확한 위치에 용이하게 결합될 수 있다는 이점을 가질 수 있다. 또한 상기 맞물림부에 의해, 애자와 금구가 보다 견고하게 결합될 수 있다는 이점을 가질 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 도전레일설비 적용 예의 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 철도차량용 도전레일설비 적용 예의 주요부 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량용 도전레일설비(100)는, 철도차량(10)의 차륜과 접촉되어 철도차량(10)의 운행을 안내하는 한 쌍의 궤조(20) 이외에, 철도차량(10)의 궤도방향과 병행하도록 철도 궤도면 또는 지지 블록(2) 등에 설치되어, 철도차량(10)의 집전부(12)와 미끄럼 마찰됨으로써, 철도차량(10)에 외부 전력을 전달하는 방식이다.
도전레일설비(100)는, 레일체(110)로서, 철도차량(10)의 집전부(12)와 미끄럼 마찰 가능토록 설치되어 철도차량(10)의 집전부(12)에 외부 전력을 공급하는 도 전레일(120)을 포함한다.
도전레일(120)은 복수 개가 철도차량(10)의 궤도방향을 따라 배열되는 것이 바람직하다. 도전레일(120)은 도전레일 지지체(140)에 의해 지지되는 본체부(122) 및, 본체부(122)에 의해 지지되고 철도차량(10)의 집전부(12)와 마찰 접촉되는 차량 접촉부(124)를 포함하여 구성될 수 있다. 차량 접촉부(124)는 유지,보수의 용이성 및 비용 절감 등을 위해 본체부(122)와 탈착 가능토록 구성될 수 있다.
이러한 복수 개의 도전레일(120)은 일부 구간에서 서로 전기적으로 통하지 않도록 궤도방향을 따라 서로 소정의 절연거리만큼 이격 설치된다.
또한 도전레일설비는(100)는 궤도방향을 따라 도전레일(120)들 사이에 설치되어 하나로 연결된 레일체(110)를 이루고, 도전레일(120)들을 절연하는 절연레일(132)을 더 포함할 수 있다.
즉, 절연레일(132)이 도전레일(120) 사이에 하나로 연결된 레일체(110)로 설치됨으로써, 도전레일(120)이 절연레일(132)에 의해 보다 견고하게 지지될 수 있기 때문에, 기계적 강도 등 동적 특성이 우수하다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 도전레일(120) 사이가 절연레일(132)에 의해 채워짐으로써 움푹 파인 곳이 없기 때문에 철도차량(10)의 집전부(12)가 요동없이 접촉될 수 있어서, 철도차량의 습동성이 우수하다는 효과를 얻을 수 있다. 절연레일(132)은 절연성을 위해 절연재질로 형성되거나, 절연처리됨은 물론이다.
이러한 절연레일(132)은 도전레일(120)과 직접 결합될 수도 있지만, 도시된 바와 같이 절연레일(132)과 함께 절연구간부(130)를 이루고 도전레일(120)과 결합 된 절연레일 지지체(134)에 의해 지지됨으로써, 도전레일(120)과 보다 용이하고 단순하게 하나의 레일체(110)를 이룰 수 있다. 절연레일 지지체(134) 또한 절연성을 위해 절연재질로 형성되거나, 절연처리됨은 물론이다.
한편, 복수 개의 도전레일(120) 중 일부는 서로 직접 연결되도록 설치되며, 이때 조인트 플레이트(150)에 의해 서로 더욱 견고하게 결속될 수 있다.
또한 도전레일(120)들 중 일부는 그 중간에 절연레일(132)을 두지 않은 상태로 궤도방향을 따라 이격 설치되고, 도전레일(120)이 온도 변화로 인하여 팽창 및 수축되는 것을 흡수할 수 있는 신축흡수부(160)에 의해 연결될 수 있다.
한편, 도전레일 지지체(140)는, 도전레일(120)과 결합되는 클로우(220)(claw)와, 철도 궤도면 또는 지지 블록(2) 등에 고정 설치되는 금구(200, 230)와, 금구(200, 230)에 의해 도전레일(120)이 지지될 수 잇도록 금구(200, 230)와 클로우(220)를 연결토록 그 사이에 설치되는 애자(210)를 포함하여 구성될 수 있다.
금구(200, 230)는 직선형/곡선형 궤도에 설치되는냐 여부 등에 따라 적합한 종류의 금구(200, 230)가 적용될 수 있도록, 복수 종류로 구성될 수 있다.
바람직하게는 금구(200, 230)는 직선형 궤도에 설치되는 제1형 금구(200)와, 곡선형 궤도에 설치되는 제2형 금구(230)로 구성될 수 있다.
직선형 궤도에서는 도전레일(120)의 직선 좌표의 위치관계가 조정하면 되므로, 제1형 금구(200)는 도전레일(120)의 직선 좌표의 위치 조정이 가능토록 구성될 수 있다.
곡선형 궤도에서는 도전레일(120)의 직선 좌표 뿐만 아니라 회전 각도의 조정도 필요한 바, 제2형 금구(230)는 도전레일(120)의 직선 좌표 및 회전 각도의 조정이 가능토록 구성될 수 있다.
이와 같은 제1형 금구(200) 및 제2형 금구(230)는 각각, 애자(210)와 체결부재(B)에 의해 일체로 결합될 수 있다.
이를 위해, 제1형 금구(200) 및 제2형 금구(230)에는 각각, 체결부재(250)가 체결될 수 있도록 체결홀(202, 232)이 형성될 수 있다. 그리고 애자(210)에는 제1형 금구(200) 및 제2형 금구(230)의 체결홀(202, 232)과 합치되어 체결부재(250)가 체결될 수 있도록 체결홀(212)이 형성될 수 있다.
여기서, 제1형 금구(200) 및 제2형 금구(230)의 체결홀(202, 232), 그리고 애자(210)의 체결홀(212)는 다음과 같은 이유에 의해 각각 하나씩만 형성됨이 보다 바람직하다 할 수 있다.
즉, 제1형 금구(200) 및 제2형 금구(230)의 체결홀(202, 232), 그리고 애자(210)의 체결홀(212)이 둘 이상 형성되면, 제1형 금구(200) 및 제2형 금구(230), 그리고 애자(210)의 기계적 강성이 현격히 나뻐지고, 체결부재(250) 또한 둘 이상 사용됨과 아울러 체결부재(250)의 체결작업 공수가 많아짐에 따라 작업속도가 느려지고, 비용이 많이 들 수 밖에 없다. 따라서, 본 발명은 기계적 강성 및 생산성, 비용 측면에서 보다 바람직하다 할 수 있다.
또한, 체결부재(250)는 충분한 체결력을 확보하기 위해 금속재질로 형성되는 것이 바람직한데, 이때 금속재질의 체결부재(250)와 애자(210)의 접촉면적이 넓을 수록 애자(210)의 절연특성이 낮아진다. 따라서, 본 발명은 애자(210)의 절연특성을 충분히 확보할 수 있다는 점에서 보다 바람직하다 할 수 있다.
이와 아울러, 제1형 금구(200) 및 제2형 금구(230)에는 각각, 도전레일 측 일면에 맞물림부(302)가 형성되고, 애자(210) 또한 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)와 맞물릴 수 있는 맞물림부(304)가 형성될 수 있다.
즉, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)와 애자(210)의 맞물림부(304)가 서로 맞물리면, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210)가 서로 정확한 위치에서 결합된 상태가 된다. 반면, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)와 애자(210)의 맞물림부(304)가 서로 맞물리지 않으면, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210)가 서로 정확한 위치에 결합되지 못하고 들뜨게 된다.
따라서, 상기한 맞물림부(302, 304)로 구성되는 스토퍼(300)에 의해, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210)가 서로 정확한 위치에서 결합될 수 있다.
또한, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)와 애자(210)의 맞물림부(304)가 서로 맞물리도록 하는 단순한 작업만으로 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210)가 서로 정확한 위치에서 결합될 수 있기 때문에, 작업이 용이하다는 이점을 취할 수 있다.
또한, 상기한 스토퍼(300)에 의해, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210)가 서로 정확한 위치에서 결합됨과 아울러 그 상태가 유지되기 때문에, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210)의 상대 회전이 구속될 수 있다. 그러므로, 상술한 바와 같이 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210)를 1개의 체결부 재(250)에 의해 체결하더라도, 체결부재(250)가 용이하게 충분히 체결될 수 있다.
한편, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)와 애자(210)의 맞물림부(304)는 서로 맞물릴 수 있다면 어떠한 형상이든 무방하며, 바람직하게는 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)는 돌기가 형성되고, 애자(210)의 맞물림부(304)는 홈으로 형성될 수 있다.
또는 도시되지 않았지만 이와 반대로 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)는 홈으로 형성되고, 애자(210)의 맞물림부(304)는 돌기로 형성될 수 있다.
또는 도시되지 않았지만, 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302)는 돌기 및 홈 모두로 형성되고, 애자(210)의 맞물림부(304) 또한 돌기 및 홈 모두로 형성될 수 있다.
이와 같은 제1형 및 제2형 금구(200, 230)의 맞물림부(302), 애자(210)의 맞물림부(304)를 이루는 홈 또는 돌기는 제1형 및 제2형 금구(200, 230)와 애자(210) 간 기계적 특성을 높이기 위해, 적어도 둘 이상 형성될 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 도전레일설비 적용 예의 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량용 도전레일설비 적용 예의 주요부 사시도이다.
도 3은 본 발명에 있어서, 제1형 금구를 포함하는 지지체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 있어서, 제1형 금구를 포함하는 지지체의 측단면도이다.
도 5는 본 발명에 있어서, 제2형 금구를 포함하는 지지체의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 있어서, 제2형 금구를 포함하는 지지체의 측단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100; 도전레일설비 120; 도전레일
130; 절연구간부 132; 절연레일
134; 절연레일 지지체 140; 도전레일 지지체
150; 조인트 플레이트 160; 신축흡수부
200; 제1형 금구 210; 애자
220; 클로우 230; 제2형 금구
250; 체결부재 300; 스토퍼

Claims (4)

  1. 외부 전력부로부터 공급되는 외부 전력을 철도차량의 집전부로 전달하는 도전레일과, 상기 도전레일과 결합되는 클로우와, 상기 도전레일을 지지하기 위해 철도 궤도면 또는 지지 블록에 고정 설치되는 금구와, 상기 금구와 클로우 사이에 설치되어 상기 금구와 클로우를 연결하는 절연특성을 가지는 애자를 포함하며;
    상기 애자와 금구는 상호 체결부재에 의해 결합될 수 있도록 상기 체결부재가 체결되는 체결홀이 각각 하나씩 형성되며;
    상기 애자와 금구가 상기 체결부재에 의해 서로 정확한 위치에 결합되며 상기 애자와 금구 간 상대 회전이 방지될 수 있도록, 각각 일 측면에 서로 맞물림 결합될 수 있는 맞물림부가 상기 체결홀을 중심으로 상호 대응하여 2개 이상 형성되고;
    상기 금구의 맞물림부는 상기 금구의 애자와 맞물리는 면에 홈 또는 상기 애자를 향해 돌출된 돌기로 형성되고, 상기 애자의 맞물림부는 상기 애자의 금구와 맞물리는 면에 상기 금구의 홈에 삽입되는 돌기 또는 상기 금구의 돌기가 삽입될 수 있는 홈으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도전레일설비.
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