KR20110064108A - 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치에 관한 것으로서; 고정체인 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 양측면에 길이방향으로 일체로 설치되는 압축시편과, 상기 압축시편에 밀착되는 압축다이가 내부 양측에 일체로 고정되며 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드레일을 따라 후진되며 충돌에너지를 흡수하는 충격흡수수단;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 종래 마찰식 제동장치에 비해 저렴한 제작비용으로 인한 경제성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 물리적인 충돌로 인한 충돌에너지를 원활하게 흡수하여 후속적인 파손을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

충돌에너지, 흡수

Description

연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치 { collision energy absorption equipment using continuous pressing progress }

본 발명은 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로 설명하면 물리적인 충돌이 가해지는 경우 발생되는 충돌에너지를 연속적으로 흡수하며 그 장착이 용이한 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로 고정된 상태의 고정체(固定體)에 물리적인 충돌이 가해지는 경우 고정체에서 충돌에너지를 원활하게 흡수하지 못하면 고정체가 심각하게 파손될 수 있다.

일 예로 철도선로를 따라 이동하는 철도차량이 철도선로의 종단점을 따라 이탈하는 것을 방지하기 위해 선로의 종단점에 도달하는 경우 강제로 정지시키기 위해 차량정지장치를 설치하거나, 흙, 모래, 자갈 등을 쌓아두거나 또는 침목을 레일에 묶어 놓지만, 원활한 충격 흡수가 이루어지지 못하는 경우 찰도차량이 용이하게 돌파하여 선로를 이탈하는 사고가 빈번하게 발생하게 된다.

물론, 이와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 등록실용 제0316394호가 개시된 바 있다. 이는 레일(50) 내·외측에 클램프(20)가 안착되고, 상기 클램프(20)에 볼트(21) 및 너트(22)로 체결되어지는 차량정지장치 몸체(10)의 내측 전·후에 연결판(11)과 보조연결판(12)이 형성되고 상단 내부로 장착부(13)가 형성되며, 상기 차량정지장치 몸체(10) 상단의 장착부(13)에 철도차량의 충격을 완화시킬 수 있도록 완충기(30)가 구비되며, 상기 레일(50)에 스토퍼(40)가 상기 차량 정지장치 몸체(10) 후면에 위치되어져 차량정지장치 몸체(10)를 지지하게 되는 구조로 이루어진다.

이때, 완충기(30)가 장착되어진 차량정지장치 몸체(10)는 클램프(20)에 의해 볼트(21) 및 너트(22)로 레일(50)의 내외측에 고정되어 완충기에 의해 철도차량이 정지시 충격을 줄여주어 철도차량의 파손 및 레일로부터 탈선되어지는 등의 안전사고를 미연에 방지하게 된다.

그런데, 상기와 같은 구조의 클램프(20)는 단순히 몸체(10)를 레일상에 고정시켜주는 기능만을 할 뿐 차량정지장치 몸체(10)에 전달되는 충격을 흡수하지는 못한다.

따라서, 효율적인 충돌에너지의 흡수가 불가능할 뿐만 아니라 오히려 차량정지장치 몸체(10)를 지지하는 클램프(20)의 파손 우려가 매우 높은 구조적인 결함을 갖고 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 고정체(固定體)에 물리적인 충격이 가해지는 경우 그 충격으로 인한 충돌에너지를 연속적으로 흡수하며 용이하게 장착할 수 있는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치를 제공함에 있다.

특히, 본 발명은 철도차량의 차량정지장치 등에 설치되어 철도차량이 차량정지장치에 충돌하는 경우 충격을 원활하게 흡수하여 철도차량의 파손을 최소화함은 물론 인명피해 역시 최소화할 수 있는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

고정체인 가이드 레일과, 상기 가이드 레일의 양측면에 길이방향으로 일체로 설치되는 압축시편과, 상기 압축시편에 밀착되는 압축다이가 내부 양측에 일체로 고정되며 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드레일을 따라 후진되며 충돌에너지를 흡수하는 충격흡수수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치를 제공한다.

이때, 상기 가이드 레일은 철도용 레일인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드 레일은, 레일풋과 상기 레일풋의 상측에 구비되는 레일 헤드와, 상기 레일풋과 레일헤드를 일체로 연결하는 연결부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압축시편은 상기 가이드 레일에 고정되기 위해 표면에는 체결공이 형성되어, 체결수단으로 고정되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 압축시편은 전반부는 후반부에 비해 얇게 형성되며 경사가이드면에 의해 연결되어 상기 압축다이가 밀착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충격흡수수단은 상기 가이드 레일을 양측에서 감싸며 충격이 가해지되 좌우 대칭형의 제1 및 제2커버체와, 상기 제1 및 제2커버체를 일체로 고정하는 체결수단과, 상기 제1 및 제2커버체의 내부 양측에 구비되어 상기 압축시편에 밀착되는 압축다이로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 압축다이는 상기 압축시편을 따라 밀착되어 이동할 수 있도록 경사밀착면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1 및 제2커버체의 내측에는 상기 가이드 레일의 레일헤드에 장착하면 상기 레일헤드에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 레일헤드 하부에 지지되는 제1 및 제2걸림턱이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 종래 마찰식 정지장치에 비해 저렴한 제작비용으로 인한 경제성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 물리적인 충돌로 인한 충돌에너지를 원활하게 흡수하여 후속적인 파손을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명은 기존의 마찰을 이용하여 열차를 정지하는 장치와는 전혀 다른 새로운 개념의 정지장치로서 철도차량의 정지를 위해 선로상에 설치되는 차량정지장치에 적용하는 경우 충격을 원활하게 흡수하여 철도차량의 파손을 최소화함은 물론 인명 피해 역시 최소화할 수 있는 장점도 있다.

본 발명에 따른 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이때, 도 3은 본 발명에 따른 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수 개념을 설명하기 위해 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치를 철도차량용 레일에 적용한 예를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 정단면도이고, 도 6는 도 4의 측단면도이다.

도 3에 의하면, 본 발명에 따른 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치(100)는 고정체(固定體)인 가이드 레일(110)과, 상기 가이드 레일(110)의 양측면에 길이방향으로 일체로 설치되는 압축시편(120)과, 상기 압축시편(120)에 밀착되는 압축다이(132)가 내부 양측에 일체로 고정되며 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드 레일(110)을 따라 후진되며 충돌에너지를 흡수하는 충격흡수수단(130)으로 구성된다.

이하, 본 발명의 각부 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기 가이드 레일(110)은 충격흡수수단(130)이 후진 이동가능하게 체결되는 것으로 일정길이를 가진다.

이와 같은 가이드 레일(110)은 고정체의 일 예로서, 철도용 레일임이 바람직하다.

이때, 가이드 레일(110)은 지면(地面)의 침목(미도시됨) 등에 고정되는 레일풋(112)과, 상기 레일풋(112)의 상측에 구비되는 레일헤드(114)와, 상기 레일풋(112)과 레일헤드(114)를 일체로 연결하는 연결부(115)로 이루어진다.

특히, 상기 가이드 레일(110)이 철도용 레일로 사용되는 경우 상기 레일헤드(114)의 표면에는 철도차량의 차륜 답면이 밀착될 수 있다.

이와 같은 가이드 레일(110)의 양측면에는 가이드 레일(110)의 길이방향으로 압축시편(120)이 일체로 고정설치된다. 즉, 상기 가이드 레일(110)의 연결부(115) 양측면에 압축시편(120)이 일체로 고정설치된다.

상기 압축시편(120)은 일정길이와 두께를 가지는 금속재로 이루어지는 것으로, 가이드 레일(110)에 고정되기 위해 표면에는 체결공(122)이 형성되어, 볼트와 같은 체결수단(124)으로 가이드 레일(110)의 연결부(115)에 고정된다.

이와 같은 압축시편(120)의 전반부에는 경사가이드면(121)이 형성된다. 즉, 상기 압축시편(120)의 전반부는 후반부에 비해 얇게 형성되며 이는 경사가이드면(121)에 의해 연결되는 구조이다.

한편, 상기 압축시편(120)에 밀착되는 압축다이(132)는 상기 경사가이드면(121)을 따라 밀착되어 이동할 수 있도록 경사밀착면(132a)이 형성된다.

따라서, 상기 압축다이(132)가 압축시편(120)의 길이방향으로 전방에서 가압되는 경우 경사밀착면(132a)이 경사가이드면(121)을 따라 압착되며 후진하게 된다.

이와 같은 압축시편(120)은 물리적인 충격이 가해지는 경우 상기 가이드 레일(110)의 길이방향을 따라 후진하도록 충격흡수수단(130)의 내부 양측에 구비된다.

즉, 상기 충격흡수수단(130)은 상기 레일헤드(114)를 양측에서 감싸며 차량정지장치 등에 고정되는 것으로 좌우 대칭형의 제1 및 제2커버체(134,135)와, 상기 제1 및 제2커버체(134,135)를 일체로 고정하는 체결수단(136)과, 상기 제1 및 제2커버체(134,135)의 내부 양측에 구비되는 압축다이(132)으로 이루어진다.

이때, 상기 체결수단(136)은 제1 및 제2커버체(134,135)를 관통하는 볼트(136a)와 그 볼트(136a)의 단부에 체결되는 너트(136b)로 이루어진다.

한편, 상기 제1 및 제2커버체(134,135)의 사이에는 상기 제1 및 제2커버체(134,135)의 간격을 조정하기 위한 간격유지용 스페이서(137)가 삽입된다.

따라서, 상기 제1 및 제2커버체(134,135)를 체결수단(136)으로 체결하는 경우 일정 두께의 간격유지용 스페이서(137)를 삽입하고 체결해주어 압축시편(120)에 밀착되는 압축다이(132)의 밀착력을 조절할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2커버체(134,135)의 내측에는 상기 레일헤드(114)에 장착하는 경우 레일헤드(114)에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 레일헤드(114) 하부 에 지지되는 제1 및 제2걸림턱(134a,135a)이 각각 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치를 철도차량용 레일에 설치한 경우에 작동 예를 설명한다.

이 경우 고정체인 가이드 레일(110)은 철도차량용 레일이다.

따라서, 가이드 레일(110)인 철도차량용 레일의 양측면에 길이방향으로 일체로 압축시편(120)을 일체로 고정 설치하고, 상기 압축시편(120)이 설치된 가이드 레일(110)을 감싸도록 충격흡수수단(130)을 고정설치한다.

이때, 압축시편(120)을 가이드 레일(110)의 측면에 부착하기 위해서는 압축시편(120)이 압축시 발생하는 하중 및 변형형상을 고려하여 체결공(122)를 설계하여야 하며 충격 하중에 의하여 가이드 레일(110)에서 분리되지 않도록 볼트(136a) 및 너트(136b)로 고정하여야 한다.

특히, 상기 충격흡수수단(130)은 충격시 제1 및 제2케이스(134,135)가 양쪽으로 벌어지려는 하중을 받으므로 볼트(136a) 및 너트(136b)로 고정하여야 한다. 이때, 상기 제1 및 제2케이스(134,1135)의 폭을 조정할 수 있는 간격유지용 스페이서(137)를 이용하여 가이드 레일(110)의 규격에 따른 유동적인 설치가 가능하다.

이와 같은 상태에서 철도차량용 레일을 주행하는 열차의 충돌에 의하여 충격흡수수단(130)의 전방에서 충격이 가해질 경우 충격흡수수단(130)의 내부에 장착된 압축다이(132)가 가이드 레일(110)의 측면 연결부(115)에 부착된 압축시편(120)을 압축하면서 진행하게 되고 시편이 압축되는데 필요한 에너지소산을 이용하여 충돌 에너지를 흡수하여 열차를 정지할 수 있게 한다.

이때, 상기 압축시편(120)은 전반부는 후반부에 비해 얇게 형성되며 이는 경사가이드면(121)에 의해 연결되는 구조여서, 압축다이(132)가 경사가이드면(121)을 타고 오르면서 후진하게 된다. 따라서, 경사가이드면(121)을 따라 후진하면서 강한 압축력이 연속적으로 작용하면서 충돌에너지를 흡수한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

도 1은 종래 기술의 정면 예시도이다.

도 2는 도 1의 측면 예시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수 개념을 설명하기 위해 도시한 개념도이다

도 4는 본 발명에 따른 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치를 철도차량용 레일에 적용한 예를 도시한 도면이다.

도 5는 도 2의 정단면도이다.

도 6은 도 2의 측단면도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 충돌에너지 흡수장치 110: 가이드 레일

120: 압축시편 130: 충격흡수수단

132: 압축다이

Claims (8)

1. 고정체인 가이드 레일과;

   상기 가이드 레일의 양측면에 길이방향으로 일체로 설치되는 압축시편과;

   상기 압축시편에 밀착되는 압축다이가 내부 양측에 일체로 고정되며 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드레일을 따라 후진되며 충돌에너지를 흡수하는 충격흡수수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가이드 레일은 철도용 레일인 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 가이드 레일은,

   레일풋과 상기 레일풋의 상측에 구비되는 레일헤드와, 상기 레일풋과 레일헤드를 일체로 연결하는 연결부로 이루어진 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 압축시편은 상기 가이드 레일에 고정되기 위해 표면에는 체결공이 형성되어, 체결수단으로 고정되는 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 압축시편은 전반부는 후반부에 비해 얇게 형성되며 경사가이드면에 의해 연결되어 상기 압축다이가 밀착되는 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 충격흡수수단은 상기 가이드 레일을 양측에서 감싸며 충격이 가해지되 좌우 대칭형의 제1 및 제2커버체와, 상기 제1 및 제2커버체를 일체로 고정하는 체결수단과, 상기 제1 및 제2커버체의 내부 양측에 구비되어 상기 압축시편에 밀착되는 압축다이로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 압축다이는 상기 압축시편을 따라 밀착되어 이동할 수 있도록 경사밀착면이 형성되는 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 제1 및 제2커버체의 내측에는 상기 가이드 레일의 레일헤드에 장착하면 상기 레일헤드에서 이탈되는 것을 방지하기 위해 레일헤드 하부에 지지되는 제1 및 제2걸림턱이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 연속압축공정을 이용한 충돌에너지 흡수장치.

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