WO2015093789A1 - Rail fastening device having outer chest for inducing shear load - Google Patents
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- WO2015093789A1 WO2015093789A1 PCT/KR2014/012255 KR2014012255W WO2015093789A1 WO 2015093789 A1 WO2015093789 A1 WO 2015093789A1 KR 2014012255 W KR2014012255 W KR 2014012255W WO 2015093789 A1 WO2015093789 A1 WO 2015093789A1
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
- E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
- E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
Definitions
- the present invention relates to a rail fastening device, which prevents damage to the fastening bolts by inducing the transverse loads transmitted from the rails to act in the form of shear loads after being substantially canceled on the way without acting as a bending load on the fastening bolts.
- the present invention relates to a rail fastening device having a shear load induction enclosure so as to extend the life of the whole.
- track structures consist of roadbeds, roadbeds, sleepers, rails and track structures.
- the road is a group of gravel formed on the roadbed, and is divided into general road, secondary road, concrete road, etc., and the sleeper is laid under the rail to hold the rail firmly in place and support the rail.
- It is a track material that widely distributes the vehicle load transmitted through the road and is classified into wood sleepers and concrete sleepers.
- the rails are fixed on the concrete sleepers or concrete islands by fastening devices including screw spikes and spring clips, and these fastening devices are basically provided with elastic pads to reduce noise or vibration transmitted from the wheels to the rails when the train is running. It is.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a rail fastening device disclosed in Korea Patent Publication No. 2010-0126699.
- the rail fastening device includes a sleeper 3 pre-fabricated with concrete, and two stops spaced apart from each other in the form of a hump-like ridge above the free upper end of the sleeper 3. 4,5) are formed. On the surfaces where the stops 4 and 5 face each other, there are stop surfaces 6 and 7 extending substantially parallel to the respective rails 2. In this way, the stops 4, 5 impart a lateral boundary of the receptacle 8 extending therebetween in the direction transverse to the rail 2, the flat base of the receptacle being the substrate ( U is formed and a rail 2 is installed on the substrate U.
- the rail fastener according to the prior art has fixed the rail by attaching it to the concrete sleeper through such a configuration, and in particular, the rail bottom (12) for the transverse force generated when the train travels on the rail (2).
- Guide plates 13 and 14 disposed on both sides of the support were supported, and the guide plates 13 and 14 could be side-supported to the respective stops 4 and 5 via the supporting elements 15a and 15b.
- the rail fastening device has a stop (4, 5) formed in the sleeper (3) itself to be able to stably support the transverse force (transverse force) generated when the train travels on the rail.
- the lateral load of the rail 2 is applied to the stops 4 and 5 intensively without being attenuated in the middle, and eventually, the sleeper 3 itself may be damaged. 3) If it is broken, it should be a difficult recovery work, not simply a replacement of parts.
- the rail fastening device of the improved form as shown in Figure 2, 3 and the elastic pad 22 is installed on the concrete sleeper 21; A base plate 23 installed on the elastic pad 22; A rail pad 24 mounted on the base plate 23; A support bracket 27 fixedly installed by the fastening bolt 31; It includes a guide plate 28 fixed by the fastening bolt 31 and the tension clamp 33.
- the sleeper (21) in the lateral behavior of the rail is in close contact with the side of the lower flange of the rail and fixedly supported by the guide plate (28) fixed by the fastening bolt (31) and the tension clamp (33). It can be seen that the support bracket 27 fixed by the fastening bolt 31 to support the guide plate 28 instead of forming a stop of the protruding form.
- the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is that the transverse load transmitted from the rail does not act as a bending load for the fastening bolts, but largely canceled in the middle of the shear load
- the present invention provides a rail fastening device having an enclosure for shear load induction to prevent damage to the fastening bolt and extend the life of the whole product by inducing to act in a form.
- Rail fastening device having a shear load induction enclosure according to the technical idea of the present invention to achieve the above object, the base plate for distributing the load transmitted through the rail from the lower side of the rail; An elastic pad elastically supporting the lower side of the base plate; A guide plate installed to be in close contact with the lower flange side of the rail to support the lateral behavior of the rail; A fastening clamp supporting the lower flange of the rail while pressing the upper flange; A fastening bolt having a lower portion penetrating the guide plate and embedded in a concrete sleeper while pressing the fastening clamp from the upper side such that the fastening clamp has a fastening force with respect to a lower flange of the rail; It is installed in close contact with the upper surface of the sleeper in friction contact, and provided with a bottom plate for mounting the elastic pad and the guide plate, and the bottom surface of the guide plate is mounted in close contact with the bottom plate, and the left side of the bottom plate
- Each post includes a support for supporting the guide plate in close contact
- the transverse load is attenuated by resistance by frictional contact with the sleeper, and the attenuated transverse load is a shear load generated on a parallel surface in contact with the sleeper.
- the vertical through-hole formed so that the fastening bolt can penetrate the guide plate may be characterized in that the left and right diameter is larger than the through-hole formed in the enclosure.
- the bottom plate of the enclosure is made of a wide rectangular shape from side to side
- the support portion of the enclosure may be characterized in that it is formed to have a thicker width toward the bottom.
- the support and the guide plate of the enclosure may be characterized in that the height is matched so as not to step between each other.
- the enclosure is formed with a reinforcing portion connecting the bottom plate from the front end and the rear end of the support in order to reinforce the fragility that the breakage occurs at the intersection point with the bottom plate when the lateral load is applied to the support portion It can be characterized.
- the guide plate is formed in a downward direction from the main body portion one side end is in contact with the lower flange of the rail, and the other end portion opposite to the one side end portion of the main body portion, the side surface is in close contact with the support of the enclosure and the bottom surface is the A first support part which is in close contact with the bottom plate of the enclosure, a second support part which is formed downward from one end of the main body part and penetrates the base plate and the elastic pad in close contact with the bottom plate of the enclosure; Is formed in the downward direction from the main body portion and formed in the form of the front end and the rear end of the first support portion and the bottom surface is made of a third support portion formed to be in close contact with the upper surface and the bottom plate of the reinforcement portion of the enclosure It can be characterized.
- the upper surface of the main body portion of the guide plate is formed with a locking projection to prevent the locking clamp is pushed out in the transverse direction, the locking clamp is temporary on the one end and the other end of the main body portion around the locking projection, respectively It may be characterized in that the auxiliary locking projection is further formed so as to span.
- the base plate and the elastic pad has a front and rear width is formed the same width as the front and rear width of the bottom plate of the enclosure, the left end and the right end between the reinforcement formed in the front and rear ends of the enclosure and the guide plate It may be characterized in that it is formed in a narrower width than the other parts to be inserted between the third support portion formed in the front and rear ends, respectively.
- a rail pad for insulation is further installed between the rail and the base plate, and the rail pad is a pair protruding downward so as to span the front and rear ends of the base plate so as not to be pushed during the longitudinal deformation of the rail. It may be characterized by having a jaw of the jungle.
- the guide plate may be characterized in that the contact portion in contact with the lower flange of the rail is differentiated to have a relatively high low friction and wear resistance compared to other parts.
- the contact portion of the guide plate may be characterized in that the coating material having a low friction and wear resistance properties.
- the contact portion of the guide plate may be characterized in that the thin plate made of a material having a low friction and wear resistance.
- the contact portion may be characterized in that a plurality of vertical sliding projections are formed.
- the transverse load transmitted from the rail by the configuration provided with the enclosure does not act as a bending load for the fastening bolt, but is largely canceled by resistance by friction contact on the way, and then in the form of a shear load. By inducing them to act, it is possible to suppress damage of the fastening bolts and extend the life of the whole product.
- the present invention can reduce the cost required to form a stop in the form of a hump-like ridge on the concrete sleeper itself by the configuration having an enclosure formed with a support for supporting the guide plate, the transverse load from the rail When this is applied, the problem of breakage of the sleeper itself can be solved.
- the present invention also reinforces the structural weakness caused by breakage at the point of intersection with the bottom plate when a lateral load is applied to the support portion by a reinforcement portion connecting the bottom plate from the front and rear ends of the support of the enclosure. Can be.
- the present invention is not supported in close contact with the support portion of the enclosure, but also in close contact with the reinforcement portion at the same time by the support plate is stably supported with a wider area against the enclosure despite the formation of the reinforcement portion.
- the locking clamp can be temporarily suspended in the middle, thereby facilitating installation and dismantling work.
- the present invention extends the replacement cycle by minimizing the damage of the guide plate due to the rotational behavior of the rail when the train is running by the configuration to give a double, triple wear resistance and low friction characteristics to the contact portion of the guide plate to the rail can do.
- Figure 1 is a side view for explaining the configuration of the rail fastening device according to the prior art
- Figure 2 is a perspective view illustrating the configuration of a rail fastening device according to the prior art
- Figure 3 is a side view for explaining the configuration of the rail fastening device according to the prior art
- FIG. 4 is a perspective view of a rail fastening device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is an exploded perspective view of a rail fastening device according to an embodiment of the present invention.
- Figure 6 is a perspective view for explaining the configuration of the guide plate of the rail fastening apparatus according to an embodiment of the present invention
- Figure 7 is a cross-sectional view of the rail fastening device according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the action of the rail fastening device according to the embodiment of the present invention on the transverse load of the rail;
- FIG. 9 is a perspective view of a rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is an exploded perspective view of a rail fastening device according to a modified embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a partial cross-sectional view for explaining the detailed configuration of the contact portion of the guide plate of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
- FIG. 12 is a perspective view for explaining the configuration of the guide plate of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
- Figure 13 is a cross-sectional view for explaining the operation and operation of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
- contact portion 112 first support portion
- enclosure 151 bottom plate
- first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
- the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
- all terms used herein, including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
- Rail fastening device is configured so that the transverse force (transverse force) transmitted from the rail can act in the form of a shear load after being largely canceled on the way without directly acting as a bending load on the fastening bolt . This can suppress damage to the fastening bolts and extend the life of the whole product.
- Figure 4 is a perspective view of a rail fastening device according to an embodiment of the present invention
- Figure 5 is an exploded perspective view of the rail fastening device according to an embodiment of the present invention
- Figure 6 is a guide of the rail fastening device according to an embodiment of the present invention It is a perspective view for demonstrating the structure of a plate
- FIG. 7 is sectional drawing of the rail fastening apparatus which concerns on embodiment of this invention.
- 8 is a cross-sectional view for explaining the operation of the rail fastening device according to the embodiment of the present invention on the transverse load of the rail.
- the rail fastening device according to an embodiment of the present invention, the guide plate 110, the rail pad 120, the base plate 130, the elastic pad 140 and Enclosure for mounting the guide plate 110, the rail pad 120, the base plate 130, and the elastic pad 140 including the fastening bolt 160, the buried pipe 170, and the fastening clamp 180. Consists of 150.
- the enclosure 150 is a bending load for the fastening bolt 160 is a transverse force (transverse force) transmitted from the rail 10 through the guide plate 110 while forming a combination with the guide plate 110
- the lateral load is greatly reduced by actively using the resistance F3 due to the frictional contact between the enclosure 150 and the concrete sleeper, and in this state, it acts in the form of a shear load F4.
- a shear load F4 One can argue that it plays a pivotal role in inducing.
- the enclosure 150 is installed in close contact with the upper surface of the sleeper in friction contact, and the mounting of the guide plate 110, rail pad 120, base plate 130, elastic pad 140,
- the guide plate 110 is in close contact with the bottom plate 151.
- the bottom plate 151 of the enclosure 150 has a wide rectangular shape from side to side, and includes a support part 152 supporting the guide plate 110 in close contact with the left side and the post, respectively, and the guide plate 110.
- Fastening bolt 160 in the state of passing through is provided with a through hole 151a through which it can continuously pass.
- the lower surface of the enclosure 150 increases the coefficient of friction through surface treatment to increase the frictional force (F3) with the concrete sleeper.
- Such surface treatment may include various methods such as a method of increasing roughness on the lower surface of the enclosure 150, a method of forming minute uneven portions in micro units, and a method of applying a specific material to increase the coefficient of friction.
- the support 152 of the enclosure 150 is formed to have a thicker width toward the bottom. Through such a configuration, the support part 152 may be structurally robust and stably support the lateral load of the rail 10 intensively transmitted through the guide plate 110.
- the enclosure 150 further includes a reinforcing part 153 formed to connect the bottom plate 151 from the front end and the rear end of the support part 152.
- the reinforcement part 153 of the enclosure 150 has a shape in which the upper surface is formed in an oblique trapezoid when viewed from the front side or the rear side, and the height becomes lower as it moves away from the support part 152.
- the enclosure 150 has a reinforcing portion 153 and is damaged at an intersection point of the bottom plate 151 and the supporting portion 152 which is structurally most vulnerable when a lateral load is applied to the supporting portion 152. This problem can be solved.
- the guide plate 110 serves to support the lateral behavior of the rail (10).
- the guide plate 110 is composed of a main body portion 111, the first support portion 112, the second support portion 113 and the third support portion 114.
- the main body 111 of the guide plate 110 is formed in the form of a flat plate and one end thereof contacts the lower flange of the rail.
- the first support portion 112 of the guide plate 110 is formed in the form of a wall formed in the downward direction from the other end portion opposite to the one side end portion of the main body portion 111 and the side portion of the support portion of the enclosure 150 ( While being in close contact with 152, the bottom surface is in close contact with the bottom plate 151 of the enclosure 150.
- the second support portion 113 of the guide plate 110 is formed in the form of a projection formed from one side end of the main body 111 in a downward direction and penetrates the base plate 130 and the elastic pad 140.
- the lower surface of the furnace is in close contact with the bottom plate 151 of the enclosure 150 and has a semicircular groove that connects with the vertical through hole 111a to be in contact with the outer circumferential surface of the fastening bolt 160.
- the third support portion 114 of the guide plate 110 is formed in the form of a wall formed downward from the main body portion 111 and also the front end of the first support portion 112 made of a wall shape and It is formed in the form of engaging the rear end.
- the lower surface of the inclined first portion 114a and the second portion 114b and the first portion 114a and the first portion 114 are in contact with the upper surface of the reinforcement portion 153 of the enclosure 150. It consists of a vertical third portion 114c connecting the two portions 114b.
- the second support part 113 having a protrusion shape includes the first fitting hole 131a and the second fitting hole 141a of the base plate 130 and the elastic pad 140. It is inserted in the guide plate 110 so that there is no vertical load transmitted to the elastic pad 140 by the guide plate 110 so that the interference between the guide plate 110 and the base plate 130 under load load on the rail 10 does not occur. do.
- a vertical through hole 111a penetrating up and down the boundary line on which the second branch 113 is formed is formed to be positioned on the continuous line with the through hole 151a formed in the enclosure 150.
- the fastening bolt 160 may be embedded in the sleeper after passing through the vertical through hole 111a and the through hole 151a.
- the vertical through hole 111a formed in the guide plate 110 is different from the through hole 151a so as not to press the fastening bolt 160 unlike the through hole 151a formed in the enclosure 150. It is preferable to form large. This prevents the horizontal load transmitted from the rail 10 from being applied to the upper part of the fastening bolt 160 through the guide plate 110 to act as a bending load, and instead of the fastening bolt 160 through the enclosure 150. This is to concentrate in the lower part and to act in the form of shear load.
- the lower surface profile of the third support part 114 is formed in the form where the first support part 112 and the third support part 114 intersect with each other in the guide plate 110.
- the guide plate 110 is formed by two parts 114b and a third part 114c so as to be in close contact with the upper surface and the bottom plate of the reinforcement part 153 of the enclosure 150.
- the guide plate 110 is more stably supported with respect to the enclosure 150.
- a locking protrusion 115a is formed on an upper surface of the main body 111 of the guide plate 110 to prevent the fastening clamp 180 from being pushed in the lateral direction, and the locking protrusion 115a is centered.
- auxiliary locking protrusions 115b and 115c are further formed on one side end side and the other end side of the main body 111 so that the fastening clamp 118 may be temporarily suspended.
- the auxiliary locking projections (115b, 115c) when installing and dismantling the rail fastening device of the present invention to facilitate the fastening clamp 118 in the middle to facilitate the installation and dismantling work.
- the rail pad 120 serves to insulate between the rail 10 and the base plate 130. To this end, it is installed in the lower side of the rail 10, provided in the form of a square plate having an area corresponding to the area between the guide plate 110 and the guide plate 110 installed on the left side and the post. In addition, the rail pad 120 is provided with a pair of anti-adjustment jaw 121 protruding downward so as to cover the front end and the rear end of the base plate so as not to be pushed during the longitudinal deformation of the rail.
- the base plate 130 serves to distribute the load transmitted through the rail 10.
- the base plate 130 is made of a steel material is installed between the rail pad 120 and the elastic pad 140.
- the form has a square plate shape and the first fitting hole 131a is fitted to the fitting protrusion 111 of the guide plate 110 on the left side and the post.
- the front and rear widths of the base plate 130 are formed to have the same width as the front and rear widths of the bottom plate 151 of the enclosure 150, and the left end and the right end are respectively at the front end and the rear end of the enclosure 150. It is formed in a narrower width than other portions so as to be inserted between the formed reinforcement 153 and the third support portion 114 formed at the front and rear ends of the guide plate 110, respectively.
- the base plate 130 has a size and shape that can cover the entire area except for these while avoiding interference between the portions of the support plate 152 and the reinforcement portion 153 of the bottom plate 151 of the enclosure 150. It is formed as.
- the elastic pad 140 is provided with an elastic material and serves to elastically support the lower portion of the rail 10.
- the elastic pad 140 is installed below the base plate 130 and has a square plate shape like the base plate 130 and is fitted to the fitting protrusion 111 of the guide plate 110 on the left side and the post.
- the second fitting hole 141a is formed. Even in the case of the elastic pad 140, the front and rear widths are formed in the same width as the front and rear widths of the bottom plate 151 of the enclosure 150, and the left and right ends of the elastic pad 140 are formed at the front and rear ends of the enclosure 150.
- the elastic pad 140 is also the base plate 130 together with the base plate 130 of the bottom plate 151 of the enclosure 150, while avoiding the interference of the portion where the support portion 152 and the reinforcement portion 153 is formed, It is formed in a size and shape that can cover the area.
- the fastening bolt 160 is the bottom of the male screw 161 is formed while pressing the fastening clamp 180 from the upper side by the head portion 162 so that the fastening clamp 180 has a fastening force to the lower flange of the rail (10).
- the guide plate 110 and the enclosure 150 is fastened to the buried pipe 170 embedded in the concrete sleeper.
- the fastening clamp 180 serves to support the lower flange of the rail 10 while pressing from above.
- the fastening clamp 180 is pressed by the fastening bolt 160 and a spring-resilient holding force to the bottom flange of the rail 10 through a fastening portion seated on the bottom flange of the rail 10. Will be added.
- the guide plate 110 is in close contact with the lower flange of the rail 10 during the lateral movement of the rail 10 as shown in FIG. 8.
- the lateral load F1 is transmitted, and the guide plate 110 transmits the lateral load F2 to the enclosure 150 through the support 152 of the enclosure 150 supporting itself (the In the process, the degree of transverse load transfer from the guide plate 110 to the fastening bolt 160 can be said to be insignificant, which means that the vertical through hole 111a of the guide plate 110 through which the fastening bolt 160 penetrates. This is because it is formed in a relatively relaxed size so as not to contact the fastening bolt 160).
- the transverse load transmitted to the enclosure 150 is transmitted to and acted on the fastening bolt 160, and before that, the resistance F3 is caused by frictional contact between the lower surface of the enclosure 150 and the upper surface of the sleeper.
- the transverse load is in a state where the width is substantially attenuated, and in this state, the fastening bolt 160 is formed in the form of a shear load F4 in a region A on a parallel surface where the lower surface of the enclosure 150 and the upper surface of the sleeper are in contact. It will work.
- the lateral load generated from the rail 10 does not act as a bending load with respect to the fastening bolt 160, it acts as a shear load in the region A on the parallel surface where the enclosure 150 and the sleeper contact each other.
- the bolt 160 is not easily bent problem is to be able to be more stable support.
- FIG. 9 is a perspective view of a rail fastening device according to a modified embodiment of the present invention
- Figure 10 is an exploded perspective view of a rail fastening device according to a modified embodiment of the present invention
- Figure 11 is a rail fastening according to a modified embodiment of the present invention
- Partial cross-sectional view for explaining the detailed configuration of the contact portion of the guide plate of the device
- Figure 12 is a perspective view for explaining the configuration of the guide plate of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
- Figure 13 is a modified embodiment of the present invention Reference cross-sectional view for explaining the operation and operation of the rail fastening device according to the example.
- the guide plate 110, the rail pad 120, and the base plate 130 are compared with the previous embodiment.
- the configuration of the enclosure 150 for mounting the pad 140 is similar, but in the case of the guide play 110 provided to support the lateral behavior of the rail, the contact portion is in contact with the lower flange of the rail 10.
- (110b) is characterized in that it has a unique configuration that is differentiated to have a relatively high low friction and wear resistance characteristics compared to other sites. This allows to control the damage due to frictional contact during the dynamic behavior of the rail (10).
- the contact portion 110b in contact with the lower flange of the rail 10 has a relatively high low friction and wear resistance characteristics than other parts It has a unique configuration differentiated to have, through which it is possible to control the damage due to frictional contact during the dynamic behavior of the rail (10).
- the guide plate 110 serves to support the lateral behavior of the rail 10, in particular in a modified embodiment of the present invention is configured to minimize the damage caused by the rotational behavior of the rail (10).
- the guide plate 110 has a configuration that is differentiated so that the contact portion (110b) in contact with the lower flange of the rail 10 has a relatively high low friction and wear resistance characteristics than other parts.
- the guide plate 110 is formed on the contact portion 110b is a coating layer 117 is coated with a material having a low friction and wear resistance as shown in FIG. Since such low friction and wear resistant materials are variously known, one of them can be adopted and applied. For example, there are following patent applications that introduce materials having low friction and wear resistance properties.
- Some of the low friction and wear resistant materials disclosed in these examples are expensive, but they can be appropriately selected in consideration of the consumption cost of frequent replacement of guide plates, the cost of construction, and the loss of train suspension. .
- the contact portion 110b of the guide plate 110 may be separated from the main body portion 111 in a selective or overlapping manner to coat a material having low friction and abrasion resistance characteristics as described above. It can be provided with a thin plate-like material having characteristics.
- the coating layer 117 may be initially used. It is resistant to wear due to frictional contact with the rail 10, and after the coating layer 117 is damaged, the contact portion 110b made of a material having low friction and abrasion resistance can be endured to prevent wear. It can withstand the damage caused by friction contact as much as possible.
- a plurality of vertical sliding protrusions 116 are formed in the contact portion 110b. While the sliding protrusion 116 exhibits sufficient supporting force without change in the lateral behavior of the rail 10, the frictional contact is induced by sliding and reducing the contact area with the lower flange with respect to the rotational behavior of the rail 10. Minimize damage caused by
- the main body 111 of the guide plate 110 is formed in the form of a flat plate and a contact portion 110b is formed at one side end thereof in contact with the lower flange of the rail.
- the first support portion 112 of the guide plate 110 is formed in the form of a wall formed in the downward direction from the other end portion opposite to the one side end portion of the main body portion 111 and the side portion of the support portion of the enclosure 150 ( While being in close contact with 152, the bottom surface is in close contact with the bottom plate 151 of the enclosure 150.
- the second support portion 113 of the guide plate 110 is formed in the form of a projection formed from one side end of the main body 111 in a downward direction and penetrates the base plate 130 and the elastic pad 140.
- the lower surface of the furnace is in close contact with the bottom plate 151 of the enclosure 150 and has a semicircular groove that connects with the vertical through hole 111a to be in contact with the outer circumferential surface of the fastening bolt 160.
- the third support portion 114 of the guide plate 110 is formed in the form of a wall formed downward from the main body portion 111 and also the front end of the first support portion 112 made of a wall shape and It is formed in the form of engaging the rear end.
- the lower surface of the inclined first portion 114a and the second portion 114b and the first portion 114a and the first portion 114 are in contact with the upper surface of the reinforcement portion 153 of the enclosure 150. It consists of a vertical third portion 114c connecting the two portions 114b.
- the second support part 113 having a protrusion shape includes the first fitting hole 131a and the second fitting hole 141a of the base plate 130 and the elastic pad 140. It is inserted in the guide plate 110 so that there is no vertical load transmitted to the elastic pad 140 by the guide plate 110 so that the interference between the guide plate 110 and the base plate 130 under load load on the rail 10 does not occur. do.
- a vertical through hole 111a penetrating up and down the boundary line on which the second branch 113 is formed is formed to be positioned on the continuous line with the through hole 151a formed in the enclosure 150.
- the fastening bolt 160 may be embedded in the sleeper after passing through the vertical through hole 111a and the through hole 151a.
- the vertical through hole 111a formed in the guide plate 110 is different from the through hole 151a so as not to press the fastening bolt 160 unlike the through hole 151a formed in the enclosure 150. It is preferable to form large. This prevents the horizontal load transmitted from the rail 10 from being applied to the upper part of the fastening bolt 160 through the guide plate 110 to act as a bending load, and instead of the fastening bolt 160 through the enclosure 150. This is to concentrate in the lower part and to act in the form of shear load.
- the lower surface profile of the third support part 114 is formed in the form where the first support part 112 and the third support part 114 intersect with each other in the guide plate 110.
- the guide plate 110 is formed by two parts 114b and a third part 114c so as to be in close contact with the upper surface and the bottom plate of the reinforcement part 153 of the enclosure 150.
- the guide plate 110 is more stably supported with respect to the enclosure 150.
- a locking protrusion 115a is formed on an upper surface of the main body 111 of the guide plate 110 to prevent the fastening clamp 180 from being pushed in the lateral direction, and the locking protrusion 115a is centered.
- auxiliary locking protrusions 115b and 115c are further formed on one side end side and the other end side of the main body 111 so that the fastening clamp 118 may be temporarily suspended.
- the fastening clamp 118 can be temporarily walked in the middle to facilitate installation and dismantling. Is the same as in the previous embodiment.
- Rail fastening device having the above-described configuration as shown in Figure 13 guide plate 110 that is in close contact with the lower flange of the rail 10 during the rotation (FM) behavior of the rail (10) )
- Contact portion (110b) is in friction contact in the vertical direction by the lower flange of the rail (10).
- the plurality of sliding protrusions 116 formed in the direction perpendicular to the contact portion 110b of the guide plate 110 reduces the contact area with the lower flange of the rail 10 and the lower flange is connected to the contact portion 110b. Sliding up and down along the formed sliding protrusion 116 is primarily protected.
- the coating layer 117 of the low friction and wear resistant material formed on the contact portion 110b of the guide plate 110 also induces the lower flange of the rail 10 to smoothly contact to minimize damage due to contact.
- the contact portion 110b is formed of a thin plate-shaped member bonded to the main body portion 111 and is made of a low friction and wear-resistant material, even after the coating layer 117 is damaged, Third protection is provided to minimize contact damage.
Landscapes
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Abstract
Description
본 발명은 레일 체결장치에 관한 것으로, 레일로부터 전달되는 횡방향 하중이 체결볼트에 대한 굽힘하중으로 작용하지 않고 도중에 대폭 상쇄된 후 전단하중의 형태로 작용하도록 유도함으로써 체결볼트의 손상을 억제하고 제품 전체의 수명을 연장할 수 있도록 한 전단하중 유도용 외함을 구비한 레일 체결장치에 관한 것이다. The present invention relates to a rail fastening device, which prevents damage to the fastening bolts by inducing the transverse loads transmitted from the rails to act in the form of shear loads after being substantially canceled on the way without acting as a bending load on the fastening bolts. The present invention relates to a rail fastening device having a shear load induction enclosure so as to extend the life of the whole.
일반적으로 선로의 구조는 노반, 도상, 침목, 레일 및 선로 구조물로 이루어진다. 이러한 선로의 구조에서, 도상(道床)은 노반 위에 형성된 자갈의 집단으로 일반도상, 보조도상, 콘크리트 도상 등으로 대별되며, 침목은 레일 밑에 깔아 레일을 제 위치에 확고하게 정치시키고 지지함과 아울러 레일을 통하여 전달되는 차량하중을 넓게 도상에 분포시키는 선로 재료로 나무 침목, 콘크리트 침목 등으로 대별된다. 레일은 나사 스파이크 및 스프링 클립 등을 구비한 체결장치에 의해서 콘크리트 침목 또는 콘크리트 도상에 정치되며, 이러한 체결장치는 기본적으로 탄성패드를 구비하여 열차 운행시 차륜으로부터 레일에 전달되는 소음 또는 진동을 줄이도록 되어 있다. In general, track structures consist of roadbeds, roadbeds, sleepers, rails and track structures. In the structure of the track, the road is a group of gravel formed on the roadbed, and is divided into general road, secondary road, concrete road, etc., and the sleeper is laid under the rail to hold the rail firmly in place and support the rail. It is a track material that widely distributes the vehicle load transmitted through the road and is classified into wood sleepers and concrete sleepers. The rails are fixed on the concrete sleepers or concrete islands by fastening devices including screw spikes and spring clips, and these fastening devices are basically provided with elastic pads to reduce noise or vibration transmitted from the wheels to the rails when the train is running. It is.
도 1은 한국공개특허공보 제2010-0126699호에 개시된 레일 체결장치의 구성을 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a rail fastening device disclosed in Korea Patent Publication No. 2010-0126699.
도시된 바와 같이 종래기술에 의한 레일 체결장치는, 콘크리트로 사전 제작되는 침목(3)을 포함하며, 침목(3)의 자유 상단부 위에는 험프-유사 융기부 형태로 서로 이격되어 있는 2개의 정지부(4,5)가 형성되어 있다. 각 정지부(4,5)가 서로 마주보는 면 위에는, 각 레일(2)과 실질적으로 평행하게 연장하는 정지면(6,7)이 있다. 이러한 방식으로, 정지부(4,5)는 이들 사이에서 레일(2)을 가로지르는 방향으로 연장하는 수용구(receptacle)(8)의 측면방향 경계를 부여하고, 수용구의 평탄한 베이스는 기판(U)을 형성하며, 기판(U)에는 레일(2)이 가설된다. As shown, the rail fastening device according to the prior art includes a
이같은 기반 하에, 상기 레일(2)을 측방향으로 안내하는 안내판(13,14)을 구비하고, 지지요소(13a,13b)를 구비하되, 상기 지지요소는 레일(2)과 먼 쪽의 안내판의 측면의 정지부(4,5)에 대해 장착된 상태에서 안내판(13,14)을 지지하고, 이를 위해 상기 안내판(13,14)과 연계되는 지탱면과 상기 지지부(4,5)와 연계되는 지지면(23)을 구비하며, 상기 레일(2)의 기부(2a) 위에 탄성 유지력을 가하는 적어도 하나의 스프링 암을 구비하고, 상기 안내판(13,14) 위에서 지지되는 텐션클램프(17a,17b)를 구비하며, 상기 텐션클램프(17a,17b)를 고정하는 체결볼트(18,19)를 구비한다. On this basis, it is provided with
종래기술에 의한 레일 체결장치는 이같은 구성을 통해 레일을 콘크리트 침목에 부착하여 정착시켜주었으며, 특히 열차가 레일(2) 위를 주행할 때에 발생하는 횡방향 하중(transverse force)에 대해서는 레일 저부(12)의 양 측면에 배치된 안내판(13,14)이 지지해주고, 그 안내판(13,14)은 지지요소(15a,15b)를 통해 각 정지부(4,5)에 측면 지지될 수 있었다. The rail fastener according to the prior art has fixed the rail by attaching it to the concrete sleeper through such a configuration, and in particular, the rail bottom (12) for the transverse force generated when the train travels on the rail (2).
그러나, 이같은 레일 체결장치는, 침목(3) 자체에 험프-유사 융기부 형태로 서로 이격되어 있는 2개의 정지부(4,5)를 형성해야 하는 관계로 침목(3) 제작이 어렵고 과도한 비용을 지출해야 하는 문제점이 있었다.However, such a rail fastening device is difficult to manufacture the sleeper (3) due to the need to form two stops (4, 5) spaced apart from each other in the form of a hump-like ridge in the sleeper (3) itself, and the excessive cost There was a problem to spend.
또한, 종래기술에 의한 레일 체결장치는, 침목(3) 자체에 형성된 정지부(4,5)를 두어 열차가 레일 위를 주행할 때 발생하는 횡방향 하중(transverse force)을 안정적으로 지지할 수 있도록 하였다고는 하나, 레일(2)의 횡방향 하중이 도중에 감쇄되지 않은 상태로 정지부(4,5)에 집중적으로 가해지게 되어 결국에는 침목(3) 자체에 파손이 발생할 수 있으며, 이처럼 침목(3) 자체가 파손되는 경우에는 간단히 부품을 교체하는 작업이 아닌 난해한 복구 작업이 이루어져야만 한다.In addition, the rail fastening device according to the prior art has a stop (4, 5) formed in the sleeper (3) itself to be able to stably support the transverse force (transverse force) generated when the train travels on the rail. However, the lateral load of the
이에 따라 침목 자체에 정지부를 형성하지 않고서도 레일의 횡방향 하중을 지지할 수 있도록 개선된 형태의 레일 체결장치가 한국등록특허공보 제1140389호(2012.04.19)에 개시되기도 하였다. Accordingly, a rail fastening device of an improved form to support the transverse load of the rail without forming a stop in the sleeper itself has been disclosed in Korea Patent Publication No. 1140389 (2012.04.19).
이같이 개선된 형태의 레일 체결장치는 도 2, 3에서 볼 수 있듯이 콘크리트 침목(21) 상에 설치되는 탄성패드(22)와; 상기 탄성패드(22) 상에 설치되는 베이스플레이트(23)와; 상기 베이스플레이트(23) 상에 설치되는 레일패드(24)와; 체결볼트(31)에 의해 고정 설치되는 지지브라켓(27)과; 상기 체결볼트(31)와 텐션클램프(33)에 의해 고정 설치되는 가이드플레이트(28)를 포함하였다. The rail fastening device of the improved form as shown in Figure 2, 3 and the
이같은 구성을 살펴보면, 레일의 횡방향 거동에 대해서는 레일의 하부플랜지 측면과 밀착되고 체결볼트(31)와 텐션클램프(33)에 의해 고정 설치된 가이드플레이트(28)가 담당하여 지지하는 가운데, 침목(21)에 돌출된 형태의 정지부를 형성하는 대신 체결볼트(31)에 의해 고정 설치되는 지지브라켓(27)이 상기 가이드플레이트(28)를 지지하도록 한 것을 알 수 있다. Looking at such a configuration, the sleeper (21) in the lateral behavior of the rail is in close contact with the side of the lower flange of the rail and fixedly supported by the guide plate (28) fixed by the fastening bolt (31) and the tension clamp (33). It can be seen that the
그러나 이 과정에서 가이드플레이트(28)를 고정하고 있는 체결볼트(31)에 레일의 횡방향 거동으로 인한 횡방향 하중이 반복적으로 가해지고, 그 힘은 체결볼트(31)에는 치명적인 굽힘하중으로 작용하면서 해당 체결볼트(31)가 휘어지며 파손되는 결과를 초래하였다. 이에 따라, 휘어진 상기 체결볼트(31)는 물론 레일 체결장치 전체의 수명과 교체주기가 단축되는 문제점이 있게 되었다. However, in this process, the lateral load due to the transverse behavior of the rail is repeatedly applied to the fastening
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 레일로부터 전달되는 횡방향 하중이 체결볼트에 대한 굽힘하중으로 작용하지 않고 도중에 대폭 상쇄된 후 전단하중의 형태로 작용하도록 유도함으로써 체결볼트의 손상을 억제하고 제품 전체의 수명을 연장할 수 있도록 한 전단하중 유도용 외함을 구비한 레일 체결장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is that the transverse load transmitted from the rail does not act as a bending load for the fastening bolts, but largely canceled in the middle of the shear load The present invention provides a rail fastening device having an enclosure for shear load induction to prevent damage to the fastening bolt and extend the life of the whole product by inducing to act in a form.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 전단하중 유도용 외함을 구비한 레일 체결장치는, 레일의 하측에서 레일을 통해 전달되는 하중을 분산하는 베이스플레이트와; 상기 베이스플레이트의 하측에서 탄성지지하는 탄성패드와; 레일의 하부플랜지 측면과 밀착되도록 설치되어 레일의 횡방향 거동을 지지하는 가이드플레이트와; 레일의 하부플랜지를 상측에서 누르면서 지지하는 체결클램프와; 상기 체결클램프가 레일의 하부플랜지에 대한 체결력을 갖도록 상기 체결클램프를 상측에서 누르면서 하부는 상기 가이드플레이트를 관통하여 콘크리트 침목에 매립되는 체결볼트와; 상기 침목의 상면과 마찰접촉하도록 밀착하여 설치되며, 상기 탄성패드와 가이드플레이트를 마운팅하는 바닥판을 구비하되 상기 바닥판 상면에 상기 가이드플레이트의 하단면이 밀착되도록 마운팅하고, 상기 바닥판의 좌편과 우편에는 각각 상기 가이드플레이트를 밀착하여 지지하는 지지부를 구비하며, 상기 가이드플레이트를 관통하는 체결볼트가 연속적으로 관통하는 관통공을 구비하는 외함을 포함하여, 레일로부터 횡방향 하중이 상기 가이드플레이트에 가해질 때, 상기 외함이 지지부에 의해 상기 가이드플레이트를 지지하면서 상기 침목과의 마찰접촉에 의한 저항으로 횡방향 하중을 감쇄하고 그 감쇄된 횡방향 하중에 대해서는 상기 침목과 접촉하는 평행면상에서 발생하는 전단하중의 형태로 상기 체결볼트에 작용하도록 유도하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. Rail fastening device having a shear load induction enclosure according to the technical idea of the present invention to achieve the above object, the base plate for distributing the load transmitted through the rail from the lower side of the rail; An elastic pad elastically supporting the lower side of the base plate; A guide plate installed to be in close contact with the lower flange side of the rail to support the lateral behavior of the rail; A fastening clamp supporting the lower flange of the rail while pressing the upper flange; A fastening bolt having a lower portion penetrating the guide plate and embedded in a concrete sleeper while pressing the fastening clamp from the upper side such that the fastening clamp has a fastening force with respect to a lower flange of the rail; It is installed in close contact with the upper surface of the sleeper in friction contact, and provided with a bottom plate for mounting the elastic pad and the guide plate, and the bottom surface of the guide plate is mounted in close contact with the bottom plate, and the left side of the bottom plate Each post includes a support for supporting the guide plate in close contact with each other, and an enclosure including a through hole through which the fastening bolt penetrating the guide plate continuously penetrates, so that a lateral load from the rail is applied to the guide plate. When the enclosure supports the guide plate by the support portion, the transverse load is attenuated by resistance by frictional contact with the sleeper, and the attenuated transverse load is a shear load generated on a parallel surface in contact with the sleeper. To induce acting on the fastening bolt It is characterized by technical configuration.
여기서, 상기 가이드플레이트에 상기 체결볼트가 관통할 수 있도록 형성된 수직통공은 상기 외함에 형성된 관통공보다 좌우 직경이 더 크게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the vertical through-hole formed so that the fastening bolt can penetrate the guide plate may be characterized in that the left and right diameter is larger than the through-hole formed in the enclosure.
또한, 상기 외함의 바닥판은 좌우로 넓은 직사각형의 형태로 이루어지고, 상기 외함의 지지부는 하부로 갈수록 두꺼운 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the bottom plate of the enclosure is made of a wide rectangular shape from side to side, the support portion of the enclosure may be characterized in that it is formed to have a thicker width toward the bottom.
또한, 상기 외함의 지지부와 가이드플레이트는 서로 간에 단차지지 않도록 높이를 일치시킨 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the support and the guide plate of the enclosure may be characterized in that the height is matched so as not to step between each other.
또한, 상기 외함은 상기 지지부에 대하여 횡방향 하중이 가해질 때 바닥판과의 교접지점에서 파손이 발생하는 취약함을 보강하기 위하여 상기 지지부의 전단부 및 후단부로부터 바닥판을 연결하는 보강부가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the enclosure is formed with a reinforcing portion connecting the bottom plate from the front end and the rear end of the support in order to reinforce the fragility that the breakage occurs at the intersection point with the bottom plate when the lateral load is applied to the support portion It can be characterized.
또한, 상기 가이드플레이트는 일측단부가 상기 레일의 하부플랜지에 접촉하는 본체부와, 상기 본체부의 일측단부 반대편에 위치한 타측단부로부터 하방향으로 형성되어 측면은 상기 외함의 지지부에 밀착되면서 하단면은 상기 외함의 바닥판에 밀착되는 제1지지부와, 상기 본체부의 일측단부로부터 하방향으로 형성되어 상기 베이스플레이트와 탄성패드를 관통한 상태로 하단면이 상기 외함의 바닥판에 밀착되는 제2지지부와, 상기 본체부로부터 하방향으로 형성되되 상기 제1지지부의 전단부와 후단부에 교접하는 형태로 형성되고 하단면이 상기 외함의 보강부 상면과 바닥판에 연하여 밀착되도록 형성된 제3지지부로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the guide plate is formed in a downward direction from the main body portion one side end is in contact with the lower flange of the rail, and the other end portion opposite to the one side end portion of the main body portion, the side surface is in close contact with the support of the enclosure and the bottom surface is the A first support part which is in close contact with the bottom plate of the enclosure, a second support part which is formed downward from one end of the main body part and penetrates the base plate and the elastic pad in close contact with the bottom plate of the enclosure; Is formed in the downward direction from the main body portion and formed in the form of the front end and the rear end of the first support portion and the bottom surface is made of a third support portion formed to be in close contact with the upper surface and the bottom plate of the reinforcement portion of the enclosure It can be characterized.
또한, 상기 가이드플레이트의 본체부 상면에는 상기 체결클램프가 걸쳐져서 횡방향으로 밀려나는 것을 방지해주는 걸림돌기가 형성되되, 상기 걸림돌기를 중심으로 상기 본체부의 일측단부 쪽과 타측단부 쪽에 각각 상기 체결클램프가 임시적으로 걸쳐질 수 있도록 한 보조 걸림돌기가 더 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the upper surface of the main body portion of the guide plate is formed with a locking projection to prevent the locking clamp is pushed out in the transverse direction, the locking clamp is temporary on the one end and the other end of the main body portion around the locking projection, respectively It may be characterized in that the auxiliary locking projection is further formed so as to span.
또한, 상기 베이스플레이트 및 탄성패드는 전후폭이 상기 외함 바닥판의 전후폭과 같은 폭으로 형성되되 좌측단부와 우측단부는 상기 외함의 전단부와 후단부에 각각 형성된 보강부 사이와 상기 가이드플레이트의 전단부와 후단부에 각각 형성된 제3지지부 사이로 삽입될 수 있도록 다른 부위에 비해 좁은 폭으로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the base plate and the elastic pad has a front and rear width is formed the same width as the front and rear width of the bottom plate of the enclosure, the left end and the right end between the reinforcement formed in the front and rear ends of the enclosure and the guide plate It may be characterized in that it is formed in a narrower width than the other parts to be inserted between the third support portion formed in the front and rear ends, respectively.
또한, 상기 레일과 베이스플레이트 사이에는 절연을 위한 레일패드가 더 설치되고, 상기 레일패드는 레일의 종방향 변형시 밀리지 않게 상기 베이스플레이트의 전단부와 후단부에 걸쳐지도록 하방향으로 돌출된 한 쌍의 밀림방지턱을 구비한 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a rail pad for insulation is further installed between the rail and the base plate, and the rail pad is a pair protruding downward so as to span the front and rear ends of the base plate so as not to be pushed during the longitudinal deformation of the rail. It may be characterized by having a jaw of the jungle.
또한, 상기 가이드플레이트는, 상기 레일의 하부플랜지와 접촉하는 접촉부가 다른 부위에 비해 상대적으로 높은 저마찰 및 내마모 특성을 갖도록 차별화된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the guide plate may be characterized in that the contact portion in contact with the lower flange of the rail is differentiated to have a relatively high low friction and wear resistance compared to other parts.
또한, 상기 가이드플레이트의 접촉부에는 저마찰 및 내마모 특성을 갖는 물질이 코팅된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the contact portion of the guide plate may be characterized in that the coating material having a low friction and wear resistance properties.
또한, 상기 가이드플레이트의 접촉부는 저마찰 및 내마모 특성을 갖는 소재의 박판으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the contact portion of the guide plate may be characterized in that the thin plate made of a material having a low friction and wear resistance.
또한, 상기 접촉부에는 수직한 다수의 슬라이딩 돌기가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the contact portion may be characterized in that a plurality of vertical sliding projections are formed.
본 발명에 의한 레일 체결장치는, 외함을 구비하는 구성에 의해 레일로부터 전달되는 횡방향 하중이 체결볼트에 대한 굽힘하중으로 작용하지 않고 도중에 마찰접촉에 의한 저항으로 대폭 상쇄된 후 전단하중의 형태로 작용하도록 유도함으로써 체결볼트의 손상을 억제하고 제품 전체의 수명을 연장할 수 있게 된다. In the rail fastening device according to the present invention, the transverse load transmitted from the rail by the configuration provided with the enclosure does not act as a bending load for the fastening bolt, but is largely canceled by resistance by friction contact on the way, and then in the form of a shear load. By inducing them to act, it is possible to suppress damage of the fastening bolts and extend the life of the whole product.
또한, 본 발명은 가이드플레이트를 지지하는 지지부가 형성된 외함을 구비한 구성에 의하여 콘크리트 침목 자체에 험프-유사 융기부 형태로 정지부를 형성하기 위해 소요되는 비용을 절감할 수 있고, 레일로부터 횡방향 하중이 가해질 때 침목 자체에 파손이 발생하는 문제도 해소할 수 있다. In addition, the present invention can reduce the cost required to form a stop in the form of a hump-like ridge on the concrete sleeper itself by the configuration having an enclosure formed with a support for supporting the guide plate, the transverse load from the rail When this is applied, the problem of breakage of the sleeper itself can be solved.
또한, 본 발명은 외함의 지지부의 전단부 및 후단부로부터 바닥판을 연결하는 보강부에 의해 지지부에 대하여 횡방향 하중이 가해질 때 바닥판과의 교접지점에서 파손이 발행하는 구조적 취약함을 보강할 수 있다.The present invention also reinforces the structural weakness caused by breakage at the point of intersection with the bottom plate when a lateral load is applied to the support portion by a reinforcement portion connecting the bottom plate from the front and rear ends of the support of the enclosure. Can be.
또한, 본 발명은 가이드플레이트가 외함의 지지부에만 밀착하여 지지되는 것이 아니라 보강부에 대해서도 동시에 밀착하여 지지됨으로써 보강부의 형성에도 불구하고 가이드플레이트가 외함에 대하여 보다 넓은 면적으로 안정되게 지지된다. In addition, the present invention is not supported in close contact with the support portion of the enclosure, but also in close contact with the reinforcement portion at the same time by the support plate is stably supported with a wider area against the enclosure despite the formation of the reinforcement portion.
또한, 가이드플레이트의 상면에 형성된 걸림돌기 및 복수의 보조 걸림돌기에 의해 레일 체결장치를 설치하고 해체할 때 상기 체결클램프를 중간에 임시로 걸어줄 수 있으므로 설치 및 해체작업이 용이해진다. In addition, when the rail fastening device is installed and dismantled by a locking protrusion and a plurality of auxiliary locking protrusions formed on the upper surface of the guide plate, the locking clamp can be temporarily suspended in the middle, thereby facilitating installation and dismantling work.
또한, 본 발명은 레일에 대한 가이드플레이트의 접촉부에 대하여 이중, 삼중으로 내마모 및 저마찰 특성을 부여하는 구성에 의해 열차의 주행시 레일의 회전 거동으로 인한 가이드플레이트의 손상을 최소화하여 교체주기를 연장할 수 있다.In addition, the present invention extends the replacement cycle by minimizing the damage of the guide plate due to the rotational behavior of the rail when the train is running by the configuration to give a double, triple wear resistance and low friction characteristics to the contact portion of the guide plate to the rail can do.
도 1은 종래기술에 의한 레일 체결장치의 구성을 설명하기 위한 측면도Figure 1 is a side view for explaining the configuration of the rail fastening device according to the prior art
도 2는 종래기술에 의한 레일 체결장치의 구성을 설명하기 사시도Figure 2 is a perspective view illustrating the configuration of a rail fastening device according to the prior art
도 3은 종래기술에 의한 레일 체결장치의 구성을 설명하기 위한 측면도Figure 3 is a side view for explaining the configuration of the rail fastening device according to the prior art
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치의 사시도.4 is a perspective view of a rail fastening device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치의 분해사시도5 is an exploded perspective view of a rail fastening device according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치 중 가이드플레이트의 구성을 설명하기 위한 사시도Figure 6 is a perspective view for explaining the configuration of the guide plate of the rail fastening apparatus according to an embodiment of the present invention
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치의 단면도Figure 7 is a cross-sectional view of the rail fastening device according to an embodiment of the present invention
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치가 레일의 횡방향 하중에 대한 작용을 설명하기 위한 참조단면도8 is a cross-sectional view for explaining the action of the rail fastening device according to the embodiment of the present invention on the transverse load of the rail;
도 9는 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치의 사시도9 is a perspective view of a rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
도 10은 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치의 분해사시도10 is an exploded perspective view of a rail fastening device according to a modified embodiment of the present invention;
도 11은 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치 중 가이드플레이트의 접촉부 세부구성을 설명하기 위한 부분단면도11 is a partial cross-sectional view for explaining the detailed configuration of the contact portion of the guide plate of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
도 12는 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치 중 가이드플레이트의 구성을 설명하기 위한 사시도12 is a perspective view for explaining the configuration of the guide plate of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
도 13은 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조단면도Figure 13 is a cross-sectional view for explaining the operation and operation of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention
110 : 가이드플레이트 111 : 본체부110: guide plate 111: main body
110b : 접촉부 112 : 제1지지부110b: contact portion 112: first support portion
113 : 제2지지부 114 : 제3지지부113: second support portion 114: third support portion
115a : 걸림돌기 115b,115c : 보조 걸림돌기115a:
116 : 슬라이딩 돌기 120 : 레일패드116: sliding projection 120: rail pad
130 : 베이스플레이트 140 : 탄성패드130: base plate 140: elastic pad
150 : 외함 151 : 바닥판150: enclosure 151: bottom plate
151a : 관통공 152 : 지지부151a: through hole 152: support part
153 : 보강부 160 : 체결볼트153: reinforcement 160: fastening bolt
170 : 매립관 180 : 체결클램프170: buried pipe 180: tightening clamp
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 전단하중 유도용 외함을 구비한 레일 체결장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the rail fastening device provided with a shear load induction enclosure according to embodiments of the present invention. As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structure is shown to be larger than the actual size for clarity of the invention, or to reduce the actual size to understand the schematic configuration.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치는, 레일로부터 전달되는 횡방향 하중(transverse force)이 곧바로 체결볼트에 대한 굽힘하중으로 작용하지 않고 도중에 대폭 상쇄된 후에 전단하중의 형태로 작용할 수 있도록 구성된다. 이로써 체결볼트의 손상을 억제하고 제품 전체의 수명을 연장할 수 있는 것이다. Rail fastening device according to an embodiment of the present invention is configured so that the transverse force (transverse force) transmitted from the rail can act in the form of a shear load after being largely canceled on the way without directly acting as a bending load on the fastening bolt . This can suppress damage to the fastening bolts and extend the life of the whole product.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치의 구성에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the rail fastening apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치의 분해사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치 중 가이드플레이트의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치의 단면도이다. 그리고 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치가 레일의 횡방향 하중에 대한 작용을 설명하기 위한 참조단면도이다. Figure 4 is a perspective view of a rail fastening device according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an exploded perspective view of the rail fastening device according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a guide of the rail fastening device according to an embodiment of the present invention It is a perspective view for demonstrating the structure of a plate, and FIG. 7 is sectional drawing of the rail fastening apparatus which concerns on embodiment of this invention. 8 is a cross-sectional view for explaining the operation of the rail fastening device according to the embodiment of the present invention on the transverse load of the rail.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치는, 가이드플레이트(110)와, 레일패드(120)와, 베이스플레이트(130)와, 탄성패드(140)와, 체결볼트(160)와, 매립관(170)과, 체결클램프(180)를 비롯하여 상기 가이드플레이트(110), 레일패드(120), 베이스플레이트(130), 탄성패드(140)를 마운팅하는 외함(150)으로 이루어진다. 4 to 7, the rail fastening device according to an embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 외함(150)은 상기 가이드플레이트(110)와 콤비네이션을 이루면서 레일(10)로부터 가이드플레이트(110)를 통해 전달되는 횡방향 하중(transverse force)이 체결볼트(160)에 대한 굽힘하중으로 작용하지 않고 도 8에서 볼 수 있는 것처럼 외함(150)과 콘크리트 침목 간의 마찰접촉에 의한 저항(F3)을 적극 이용하여 횡방향 하중을 대폭 감쇄하고 그 상태에서 전단하중(F4)의 형태로 작용하도록 유도하는데 중추적인 역할을 수행한다는 점에 주복할 수 있다. Here, the
이를 위해 상기 외함(150)은 하면이 상기 침목의 상면과 마찰접촉하도록 밀착하여 설치되며, 상기 가이드플레이트(110), 레일패드(120), 베이스플레이트(130), 탄성패드(140)를 마운팅하되 바닥판(151)에 가이드플레이트(110)가 밀착되도록 한다. 상기 외함(150)의 바닥판(151)은 좌우로 넓은 직사각형 형태로 이루어지는데 그 좌편과 우편에 각각 상기 가이드플레이트(110)를 밀착하여 지지하는 지지부(152)를 구비하며, 상기 가이드플레이트(110)를 관통한 상태의 체결볼트(160)가 연속적으로 관통할 수 있는 관통공(151a)을 구비한다. 여기서 상기 외함(150)의 하면은 콘크리트 침목과의 마찰력(F3)을 증대시키기 위해 표면처리를 통해 마찰계수를 높여주는 것이 바람직하다. 이같은 표면처리에는 외함(150)의 하면에 거칠기를 높여주는 방법이나 마이크로 단위의 미세한 요철부를 형성하는 방법, 마찰계수를 높여주는 특정 물질을 도포하는 방법 등의 다양한 방법이 포함될 수 있다.To this end, the
또한, 상기 외함(150)의 지지부(152)는 하부로 갈수록 두꺼운 폭을 갖도록 형성된다. 이같은 구성을 통해 상기 지지부(152)는 구조적으로 견고함을 갖출 수 있으며, 상기 가이드플레이트(110)를 통해 집중적으로 전달되는 레일(10)의 횡방향 하중을 안정적으로 지지할 수 있다. 이에 더해 상기 외함(150)은 지지부(152)의 전단부 및 후단부로부터 바닥판(151)을 연결하는 형태로 형성된 보강부(153)를 더 구비한다. 여기서 상기 외함(150)의 보강부(153)는 전측 또는 후측에서 바라보았을 때 상면이 경사진 사다리꼴로 형성되어 지지부(152)로부터 멀어질수록 높이가 낮아지는 형태를 하고 있다. 이처럼 상기 외함(150)은 보강부(153)를 구비함으로써 지지부(152)에 대하여 횡방향 하중이 가해질 때 구조적으로 가장 취약하다고 할 수 있는 바닥판(151)과 지지부(152)의 교접지점에서 파손이 발생하는 문제를 해소할 수 있다. In addition, the
상기 가이드플레이트(110)는 레일(10)의 횡방향 거동을 지지하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 가이드플레이트(110)는 본체부(111)와, 제1지지부(112), 제2지지부(113) 및 제3지지부(114)로 이루어진다. 여기서 상기 가이드플레이트(110)의 본체부(111)는 평판의 형태로 형성되고 그 일측단부가 레일의 하부플랜지에 접촉한다. 상기 가이드플레이트(110)의 제1지지부(112)는 상기 본체부(111)의 일측단부 반대편에 위치한 타측단부로부터 하방향으로 형성된 벽체의 형태로 이루어지고 그 측면은 상기 외함(150)의 지지부(152)에 밀착되면서 하단면은 상기 외함(150)의 바닥판(151)에 밀착된다. 상기 가이드플레이트(110)의 제2지지부(113)는 상기 본체부(111)의 일측단부로부터 하방향으로 형성된 돌기의 형태로 이루어지고 상기 베이스플레이트(130)와 탄성패드(140)를 관통한 상태로 하단면이 상기 외함(150)의 바닥판(151)에 밀착되며 체결볼트(160)의 외주면에 접할 수 있도록 수직통공(111a)과 연하는 반원상의 홈을 구비한다. 한편, 상기 가이드플레이트(110)의 제3지지부(114)는 상기 본체부(111)로부터 하방향으로 형성된 벽체의 형태로 이루어지며 역시 벽체의 형태로 이루어진 상기 제1지지부(112)의 전단부와 후단부에 교접하는 형태로 형성된다. 그리고 그 하단면이 상기 외함(150)의 보강부(153) 상면과 대응하여 접하는 경사진 제1부위(114a)와 바닥판에 접하는 제2부위(114b)와 상기 제1부위(114a)와 제2부위(114b)를 연결하는 수직한 제3부위(114c)로 이루어진다.The
상기와 같은 가이드플레이트(110)의 구성에서 돌기 형태를 갖는 상기 제2지지부(113)가 베이스플레이트(130)와 탄성패드(140)의 제1끼움공(131a) 및 제2끼움공(141a)에 끼워지는데, 이는 가이드플레이트(110)에 의해 탄성패드(140)에 전달되는 수직하중이 없도록 하여 레일(10)에 하중 재하시 가이드플레이트(110)와 베이스플레이트(130)의 간섭이 발생하지 않도록 한다. 그리고 상기 제2지부(113)가 형성된 경계선상의 위치를 상하로 관통하는 수직통공(111a)이 형성되어 외함(150)에 형성된 관통공(151a)과 연속선상에 위치할 수 있도록 한다. 이로써 체결볼트(160)가 상기 수직통공(111a)과 관통공(151a)을 통하여 관통한 후 침목에 매립될 수 있다. 여기서 상기 가이드플레이트(110)에 형성되는 수직통공(111a)은 상기 외함(150)에 형성되는 관통공(151a)과는 달리 상기 체결볼트(160)를 압박하지 않도록 상기 관통공(151a)에 비해 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 레일(10)로부터 전달되는 수평방향 하중이 상기 가이드플레이트(110)를 통하여 체결볼트(160)의 상부에 가해져서 굽힘하중으로 작용하는 것을 막고 대신 외함(150)을 통하여 체결볼트(160)의 하부에서 집중되어 전단하중의 형태로 작용할 수 있도록 하기 위함이다. In the configuration of the
또한, 상기 가이드플레이트(110)에서 제1지지부(112)와 제3지지부(114)가 서로 교접하는 형태로 형성된 상태에서 제3지지부(114)의 하단면 프로파일이 제1부위(114a), 제2부위(114b), 제3부위(114c)로 이루어져 상기 외함(150)의 보강부(153) 상면과 바닥판에 연하여 밀착되도록 형성된 구성에 의하여, 상기 가이드플레이트(110)가 레일(10)로부터 횡방향으로 하중을 받을 때 상기 외함(150)의 지지부(152)에만 밀착하여 지지되는 것이 아니라 보강부(153)에 대해서도 동시에 밀착하여 지지된다. 이로써, 상기 가이드플레이트(110)가 외함(150)에 대하여 보다 안정적으로 지지된다. In addition, the lower surface profile of the
또한, 상기 가이드플레이트(110)의 본체부(111) 상면에는 상기 체결클램프(180)가 걸쳐져서 횡방향으로 밀려나는 것을 방지해주는 걸림돌기(115a)가 형성되고, 상기 걸림돌기(115a)를 중심으로 상기 본체부(111)의 일측단부 쪽과 타측단부 쪽에도 각각 상기 체결클램프(118)가 임시적으로 걸쳐질 수 있도록 보조 걸림돌기(115b,115c)가 더 형성된다. 상기 보조 걸림돌기(115b,115c)의 경우 본 발명의 의한 레일 체결장치를 설치하고 해체할 때 상기 체결클램프(118)를 중간에 임시로 걸어줄 수 있도록 하여 설치 및 해체작업을 용이하게 해준다. In addition, a locking
상기 레일패드(120)는 레일(10)과 베이스플레이트(130) 사이를 절연하는 역할을 한다. 이를 위해 레일(10)의 하측에 설치되며, 좌편과 우편에 설치된 가이드플레이트(110)와 가이드플레이트(110) 사이 영역에 대응하는 면적을 갖는 사각 판재 형태로 구비된다. 또한 상기 레일패드(120)는 레일의 종방향 변형시 밀려나지 않게 상기 베이스플레이트의 전단부와 후단부에 걸쳐지도록 하방향으로 돌출된 한 쌍의 밀림방지턱(121)을 구비한다. The
상기 베이스플레이트(130)는 레일(10)을 통해 전달되는 하중을 분산하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 베이스플레이트(130)는 강재 소재로 이루어져 상기 레일패드(120)와 탄성패드(140) 사이에 설치된다. 그 형태는 사각의 판재 형태를 가지며 좌편과 우편에는 각각 가이드플레이트(110)의 끼움돌기(111)에 끼워지는 제1끼움공(131a)이 형성된다. 또한, 상기 베이스플레이트(130)의 전후폭은 상기 외함(150) 바닥판(151)의 전후폭과 같은 폭으로 형성되되 좌측단부와 우측단부는 상기 외함(150)의 전단부와 후단부에 각각 형성된 보강재(153) 사이와 상기 가이드플레이트(110)의 전단부와 후단부에 각각 형성된 제3지지부(114) 사이로 삽입될 수 있도록 다른 부위에 비해 좁은 폭으로 형성된다. 이처럼 상기 베이스플레이트(130)는 상기 외함(150)의 바닥판(151) 중 지지부(152)와 보강부(153)가 형성된 부위의 간섭을 피하면서 이들을 제외한 나머지 전 영역을 덮을 수 있는 크기 및 형태로 형성되는 것이다. The
상기 탄성패드(140)는 탄성재질의 소재로 구비되며 레일(10)의 하부에서 탄성지지하는 역할을 한다. 상기 탄성패드(140)는 상기 베이스플레이트(130) 하측에 설치되며 상기 베이스플레이트(130)와 마찬가지로 사각의 판재 형태를 가지고 좌편과 우편에는 각각 가이드플레이트(110)의 끼움돌기(111)에 끼워지는 제2끼움공(141a)이 형성된다. 상기 탄성패드(140)의 경우에도 그 전후폭은 상기 외함(150) 바닥판(151)의 전후폭과 같은 폭으로 형성되되 좌측단부와 우측단부는 상기 외함(150)의 전단부와 후단부에 각각 형성된 보강재(153) 사이와 상기 가이드플레이트(110)의 전단부와 후단부에 각각 형성된 제3지지부(114) 사이로 삽입될 수 있도록 다른 부위에 비해 좁은 폭으로 형성된다. 이처럼 상기 탄성패드(140)도 상기 베이스플레이트(130)와 함께 상기 외함(150)의 바닥판(151) 중 지지부(152)와 보강부(153)가 형성된 부위의 간섭을 피하면서 이들을 제외한 나머지 전 영역을 덮을 수 있는 크기 및 형태로 형성되는 것이다. The
상기 체결볼트(160)는 체결클램프(180)가 레일(10)의 하부플랜지에 대한 체결력을 갖도록 헤드부(162)에 의해 상기 체결클램프(180)를 상측에서 누르면서 하부는 수나사(161) 형성되어 상기 가이드플레이트(110) 및 외함(150)을 관통하여 콘크리트 침목에 매립된 매립관(170)과 체결된다. The
상기 체결클램프(180)는 레일(10)의 하부플랜지를 상측에서 누르면서 지지하는 역할을 한다. 상기 체결클램프(180)는 상기 체결볼트(160)에 의해 눌려지면서 레일(10)의 하부플랜지 위에 안착된 체결부를 통해 상기 레일(10)의 하부플랜지에 스프링-탄성 유지력(spring-resilient holding force)을 가하게 된다.The
전술된 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 의한 레일 체결장치는 도 8에서 볼 수 있는 것처럼 레일(10)의 횡방향 거동시 레일(10)의 하부플랜지에 밀착되어 있는 가이드플레이트(110)가 횡방향 하중(F1)을 전달받게 되고, 상기 가이드플레이트(110)는 자신을 지지하고 있는 외함(150)의 지지부(152)를 통해 외함(150)으로 횡방향 하중(F2)을 전달하게 된다(이 과정에서 가이드플레이트(110)로부터 체결볼트(160)로 횡방향 하중이 전달되는 정도는 미미하다고 할 수 있는데 이는 상기 체결볼트(160)가 관통하고 있는 가이드플레이트(110)의 수직통공(111a)이 체결볼트(160)에 밀착되지 않도록 비교적 여유 있는 크기로 형성되었기 때문이다). 이어서 외함(150)으로 전달된 횡방향 하중은 체결볼트(160)에 전달되어 작용하게 되는 데, 그 이전에 상기 외함(150)의 하면과 침목의 상면과의 마찰접촉에 의한 저항(F3)으로 횡방향 하중이 상당 폭 감쇄된 상태가 되고, 이 상태에서 상기 외함(150)의 하면과 침목의 상면이 접촉하는 평행면상의 영역(A)에서 전단하중(F4)의 형태로 체결볼트(160)에 작용하게 되는 것이다. 이처럼 레일(10)로부터 발생된 횡방향 하중이 체결볼트(160)에 대하여 굽힘하중으로 작용하지 않고 외함(150)과 침목이 접촉하는 평행면상의 영역(A)에서 전단하중의 형태로 작용하기 때문에 체결볼트(160)가 쉽게 휘어지는 문제가 없어지고 보다 안정적인 지지가 가능하게 되는 것이다. In the rail fastening device according to the embodiment of the present invention having the above-described configuration, the
도 9는 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치의 분해사시도이며, 도 11은 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치 중 가이드플레이트의 접촉부 세부구성을 설명하기 위한 부분단면도이며, 도 12는 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치 중 가이드플레이트의 구성을 설명하기 위한 사시도이며, 도 13은 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조단면도이다. 9 is a perspective view of a rail fastening device according to a modified embodiment of the present invention, Figure 10 is an exploded perspective view of a rail fastening device according to a modified embodiment of the present invention, Figure 11 is a rail fastening according to a modified embodiment of the present invention Partial cross-sectional view for explaining the detailed configuration of the contact portion of the guide plate of the device, Figure 12 is a perspective view for explaining the configuration of the guide plate of the rail fastening apparatus according to a modified embodiment of the present invention, Figure 13 is a modified embodiment of the present invention Reference cross-sectional view for explaining the operation and operation of the rail fastening device according to the example.
도 9 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치의 경우 변형전 실시예와 비교하여 가이드플레이트(110)와, 레일패드(120)와, 베이스플레이트(130)와, 탄성패드(140)와, 체결볼트(160)와, 매립관(170)과, 체결클램프(180)를 비롯하여 상기 가이드플레이트(110), 레일패드(120), 베이스플레이트(130), 탄성패드(140)를 마운팅하는 외함(150)으로 이루어진 구성은 대동소이하지만, 레일의 횡방향 거동을 지지하기 위해 구비되는 상기 가이드플레이(110)의 경우, 레일(10)의 하부플랜지와 접촉하는 접촉부(110b)가 다른 부위에 비해 상대적으로 높은 저마찰 및 내마모 특성을 갖도록 차별화된 독특한 구성을 갖는다는 점에서 특징이 있다. 이를 통해 레일(10)의 동적 거동시 마찰접촉으로 인한 손상을 제어할 수 있도록 하였다. 9 to 13, in the case of the rail fastening apparatus according to the modified embodiment of the present invention, the
여기서 레일의 횡방향 거동을 지지하기 위해 구비되는 상기 가이드플레이(110)의 경우, 레일(10)의 하부플랜지와 접촉하는 접촉부(110b)가 다른 부위에 비해 상대적으로 높은 저마찰 및 내마모 특성을 갖도록 차별화된 독특한 구성을 가지며, 이를 통해 레일(10)의 동적 거동시 마찰접촉으로 인한 손상을 제어할 수 있도록 하였다. In the case of the
상기 가이드플레이트(110)는 레일(10)의 횡방향 거동을 지지하는 역할을 하는 것으로, 특히 본 발명의 변형실시예에서는 레일(10)의 회전 거동으로 인한 손상을 최소화할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 가이드플레이트(110)는 상기 레일(10)의 하부플랜지와 접촉하는 접촉부(110b)가 다른 부위에 비해 상대적으로 높은 저마찰 및 내마모 특성을 갖도록 차별된 구성을 갖는다. 구체적으로 살펴보면, 상기 가이드플레이트(110)는 접촉부(110b)에 도 4에서 볼 수 있는 것처럼 저마찰 및 내마모 특성을 갖는 물질이 코팅된 코팅층(117)이 형성된다. 이같은 저마찰 및 내마모 특성의 물질은 다양하게 알려져 있으므로 그 중 하나를 채택하여 적용할 수 있다. 예컨대, 저마찰 및 내마모 특성을 갖는 물질들을 소개하고 있는 다음과 같은 특허출원 사례들이 있다.The
표 1
이같은 사례들에 개시된 저마찰 및 내마모 특성의 물질들 중에는 고가에 속하는 것들도 있으나 가이드플레이트의 잦은 교체에 따른 소모비용과 공사비 및 열차 운행 중단에 따른 손실 등을 종합적으로 고려하여 적절한 것으로 채택할 수 있다. Some of the low friction and wear resistant materials disclosed in these examples are expensive, but they can be appropriately selected in consideration of the consumption cost of frequent replacement of guide plates, the cost of construction, and the loss of train suspension. .
또한, 상기와 같이 저마찰 및 내마모 특성의 물질을 코팅하는 것과 선택적으로 혹은 중복하여 상기 가이드플레이트(110)의 접촉부(110b) 자체를 본체부(111)와 분리하여 더 높은 저마찰 및 내마모 특성을 갖는 박판 형태의 소재로 마련할 수 있다. 여기서 상기 접촉부(110b) 자체를 저마찰 및 내마모 특성의 소재로 마련하고, 그 표면에 다시 저마찰 및 내마모 특성을 갖는 다른 물질로 코팅하여 이중의 구성을 취한다면 초기에는 상기 코팅층(117)이 레일(10)과의 마찰접촉으로 인해 마모되지 않도록 저항하고 상기 코팅층(117)이 손상된 이후에는 저마찰 및 내마모 특성의 소재로 이루어진 접촉부(110b)가 마모되지 않도록 견딜 수 있게 되어 레일과의 마찰접촉에 의한 손상을 최대한 저항할 수 있는 것이다. 그리고, 손상이 어느 정도 진행되면 가이드플레이트(110) 전체를 교체하는 것이 아니라 가이드플레이트(110)의 본체부(111)에서 박판 형태의 접촉부(110b)만 분리하여 교체해주면 된다. 이로써 가이드플레이트(110)의 손상으로 인한 교체 주기와 비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.In addition, the
아울러, 상기 접촉부(110b)에는 수직한 다수의 슬라이딩 돌기(116)가 형성된다. 이러한 슬라이딩 돌기(116)는 레일(10)의 횡방향 거동에 대해서는 변함없이 충분한 지지력을 발휘하는 가운데, 레일(10)의 회전 거동에 대하여는 하부플랜지와의 접촉면적을 줄여주고 슬라이딩되도록 유도하여 마찰접촉으로 인한 손상을 최소화시키게 된다. In addition, a plurality of vertical sliding
한편, 상기 가이드플레이트(110)를 전체적으로 살펴보면 레일(10)의 횡방향 거동을 지지하는 역할을 하기 위해 본체부(111)와, 제1지지부(112), 제2지지부(113) 및 제3지지부(114)로 이루어진다. 여기서 상기 가이드플레이트(110)의 본체부(111)는 평판의 형태로 형성되고 그 일측단부에 레일의 하부플랜지에 접촉하는 접촉부(110b)가 형성된다. 상기 가이드플레이트(110)의 제1지지부(112)는 상기 본체부(111)의 일측단부 반대편에 위치한 타측단부로부터 하방향으로 형성된 벽체의 형태로 이루어지고 그 측면은 상기 외함(150)의 지지부(152)에 밀착되면서 하단면은 상기 외함(150)의 바닥판(151)에 밀착된다. 상기 가이드플레이트(110)의 제2지지부(113)는 상기 본체부(111)의 일측단부로부터 하방향으로 형성된 돌기의 형태로 이루어지고 상기 베이스플레이트(130)와 탄성패드(140)를 관통한 상태로 하단면이 상기 외함(150)의 바닥판(151)에 밀착되며 체결볼트(160)의 외주면에 접할 수 있도록 수직통공(111a)과 연하는 반원상의 홈을 구비한다. 한편, 상기 가이드플레이트(110)의 제3지지부(114)는 상기 본체부(111)로부터 하방향으로 형성된 벽체의 형태로 이루어지며 역시 벽체의 형태로 이루어진 상기 제1지지부(112)의 전단부와 후단부에 교접하는 형태로 형성된다. 그리고 그 하단면이 상기 외함(150)의 보강부(153) 상면과 대응하여 접하는 경사진 제1부위(114a)와 바닥판에 접하는 제2부위(114b)와 상기 제1부위(114a)와 제2부위(114b)를 연결하는 수직한 제3부위(114c)로 이루어진다.On the other hand, when looking at the
상기와 같은 가이드플레이트(110)의 구성에서 돌기 형태를 갖는 상기 제2지지부(113)가 베이스플레이트(130)와 탄성패드(140)의 제1끼움공(131a) 및 제2끼움공(141a)에 끼워지는데, 이는 가이드플레이트(110)에 의해 탄성패드(140)에 전달되는 수직하중이 없도록 하여 레일(10)에 하중 재하시 가이드플레이트(110)와 베이스플레이트(130)의 간섭이 발생하지 않도록 한다. 그리고 상기 제2지부(113)가 형성된 경계선상의 위치를 상하로 관통하는 수직통공(111a)이 형성되어 외함(150)에 형성된 관통공(151a)과 연속선상에 위치할 수 있도록 한다. 이로써 체결볼트(160)가 상기 수직통공(111a)과 관통공(151a)을 통하여 관통한 후 침목에 매립될 수 있다. 여기서 상기 가이드플레이트(110)에 형성되는 수직통공(111a)은 상기 외함(150)에 형성되는 관통공(151a)과는 달리 상기 체결볼트(160)를 압박하지 않도록 상기 관통공(151a)에 비해 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 레일(10)로부터 전달되는 수평방향 하중이 상기 가이드플레이트(110)를 통하여 체결볼트(160)의 상부에 가해져서 굽힘하중으로 작용하는 것을 막고 대신 외함(150)을 통하여 체결볼트(160)의 하부에서 집중되어 전단하중의 형태로 작용할 수 있도록 하기 위함이다. In the configuration of the
또한, 상기 가이드플레이트(110)에서 제1지지부(112)와 제3지지부(114)가 서로 교접하는 형태로 형성된 상태에서 제3지지부(114)의 하단면 프로파일이 제1부위(114a), 제2부위(114b), 제3부위(114c)로 이루어져 상기 외함(150)의 보강부(153) 상면과 바닥판에 연하여 밀착되도록 형성된 구성에 의하여, 상기 가이드플레이트(110)가 레일(10)로부터 횡방향으로 하중을 받을 때 상기 외함(150)의 지지부(152)에만 밀착하여 지지되는 것이 아니라 보강부(153)에 대해서도 동시에 밀착하여 지지된다. 이로써, 상기 가이드플레이트(110)가 외함(150)에 대하여 보다 안정적으로 지지된다. In addition, the lower surface profile of the
또한, 상기 가이드플레이트(110)의 본체부(111) 상면에는 상기 체결클램프(180)가 걸쳐져서 횡방향으로 밀려나는 것을 방지해주는 걸림돌기(115a)가 형성되고, 상기 걸림돌기(115a)를 중심으로 상기 본체부(111)의 일측단부 쪽과 타측단부 쪽에도 각각 상기 체결클램프(118)가 임시적으로 걸쳐질 수 있도록 보조 걸림돌기(115b,115c)가 더 형성된다. 상기 보조 걸림돌기(115b,115c)의 경우 본 발명의 의한 레일 체결장치를 설치하고 해체할 때 상기 체결클램프(118)를 중간에 임시로 걸어줄 수 있도록 하여 설치 및 해체작업을 용이하게 해주는데 이 점은 변형전 실시예와 동일하다. In addition, a locking
전술된 구성을 갖는 본 발명의 변형실시예에 의한 레일 체결장치는 도 13에서 볼 수 있는 것처럼 레일(10)의 회전(FM) 거동시 레일(10)의 하부플랜지에 밀착되어 있는 가이드플레이트(110)의 접촉부(110b)가 레일(10)의 하부플랜지에 의해 상하방향으로 마찰접촉된다. 하지만, 상기 가이드플레이트(110)의 접촉부(110b)에 수직방향으로 형성된 다수의 슬라이딩돌기(116)가 레일(10)의 하부플랜지와의 접촉면적을 줄여주고 상기 하부플랜지가 상기 접촉부(110b)에 형성된 슬라이딩돌기(116)를 따라 상하방향으로 슬라이딩되면서 1차로 보호를 받는다. Rail fastening device according to a modified embodiment of the present invention having the above-described configuration as shown in Figure 13
이어서, 상기 가이드플레이트(110)의 접촉부(110b)에 형성된 저마찰 및 내마모 물질의 코팅층(117) 역시 상기 레일(10)의 하부플랜지가 매끄럽게 접촉하도록 유도하여 접촉으로 인한 손상을 최소화시켜준다. 또한, 상기 접촉부(110b)가 본체부(111)에 접합된 박판 형태의 부재로 구비되고 저마찰 및 내마모 소재로 이루어진 경우에는 상기 코팅층(117)이 손상된 이후에도 레일(2)의 하부플랜지와의 접촉으로 인한 손상을 최소화할 수 있도록 3차로 보호를 받는다. Subsequently, the
이로써 레일(10)의 하부플랜지와 직접적으로 접촉하는 가이드플레이트(110)의 수명 및 교체주기를 대폭 연장할 수 있는 것이다. This can significantly extend the life and replacement cycle of the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.
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