KR20120020616A - 복합 컨덕터 레일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 컨덕터 레일을 개시한다. 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일은, 구조물 측에 장착되며 하부에 형성된 베이스부와, 상부에 형성된 헤드부와, 상기 베이스부와 헤드부를 연결하는 연결부로 이루어진 컨덕터 레일 본체; 상기 컨덕터 레일 본체의 헤드부 상부 표면의 양 측면에 경사지게 요입된 골과 외측의 턱으로 이루어진 채널부; 상기 컨덕터 레일 본체의 헤드부 상부 표면에 대응되는 접촉부와, 상기 채널부에 삽입되는 경사부로 이루어진 접촉 플레이트; 및 상기 접촉 플레이트의 경사부에 길이방향으로 일정 간격 통공되게 형성된 다수의 관통 홀;을 포함하고, 상기 채널부에 접촉 플레이트의 경사부가 삽입되었을 때 채널부의 턱과 경사부 사이에 쐐기 형태의 틈이 형성되고, 이 틈 사이로 상기 컨덕터 레일 본체와 동일한 금속을 주입하여 상기 컨덕터 레일 본체와 상기 접촉 플레이트를 상호 결합하는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 컨덕터 레일{Composite conductor rail}

본 발명은 경전철이나 모노레일 등에 전력을 공급하는데 이용되는 컨덕터 레일에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄으로 이루어진 컨덕터 레일 본체와, 스테인레스 스틸로 이루어진 접촉 플레이트로 구성된 복합 컨덕트 레일에 관한 것이다.

최근에는 도심의 교통체증을 해소하고 버스나 지하철 등과 같은 기존의 대중교통수단의 수송부담을 줄이기 위하여 세계 선진국들에서는 경전철 시스템이 이미 상용화되고 있으며, 우리나라 또한 도입이 추진되어 현재 시험 운행되고 있는 실정이다.

경전철은 기존의 지하철과 같은 전동차량에 비하여 소형일 뿐만 아니라, 소요되는 동력도 작기 때문에 별도의 전력공급설비가 필수적으로 필요하다. 경전철은 기존의 지하철과 같이 지하로 운행되는 것이 아니고, 지상구간을 주로 운행하도록 설계되기 때문에 지상구간에서 구조물을 최소화하고 별도의 구조물을 줄이려고 하고 있다.

따라서 기존의 전동차와 같이 차량 상부에 설치된 전력공급선 같은 공급수단이나 집전장치 및 이들을 고정하기 위한 철구조물 등을 설치하지 않고 제3레일 등과 같은 별도의 전력공급 시스템을 이용하고 있다.

일반적으로 경전철의 전력공급 시스템에 이용되는 제3레일은 알루미늄으로 이루어진 컨덕터 레일 본체와, 스테인레스 스틸로 이루어진 접촉 플레이트로 구성된 복합 컨덕터 레일이 주로 이용되고 있다.

이러한 복합 컨덕터 레일은 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 간의 긴밀한 밀착력이 요구된다. 그런데, 종래에는 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 간의 밀착력을 향상시키기 위한 기술이 미흡하였고, 컨덕터 레일의 크기가 커질 경우 그 밀착력이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 일본특허 61-143233호에서는 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 사이에 컨덕터 레일 본체와 동일한 금속인 알루미늄 또는 알루미늄과 스테인레스 스틸의 중간 전극 전위를 갖는 금속으로서 주석을 용사하는 기술이 개시되어 있다. 하지만, 이러한 방식은 금속을 용사함으로써 전극 반응을 억제하기 위한 것으로 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 간의 밀착력을 향상시키기 위한 기술이 아니며, 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 간의 밀착력 향상에는 전혀 도움이 되지 않는다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 복합 컨덕터 레일의 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 간의 접착력을 향상시킬 수 있는 복합 컨덕터 레일을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일은, 구조물 측에 장착되며 하부에 형성된 베이스부와, 상부에 형성된 헤드부와, 상기 베이스부와 헤드부를 연결하는 연결부로 이루어진 컨덕터 레일 본체; 상기 컨덕터 레일 본체의 헤드부 상부 표면의 양 측면에 경사지게 요입된 골과 외측의 턱으로 이루어진 채널부; 상기 컨덕터 레일 본체의 헤드부 상부 표면에 대응되는 접촉부와, 상기 채널부에 삽입되는 경사부로 이루어진 접촉 플레이트; 및 상기 접촉 플레이트의 경사부에 길이방향으로 일정 간격 통공되게 형성된 다수의 관통 홀;을 포함하고, 상기 채널부에 접촉 플레이트의 경사부가 삽입되었을 때 채널부의 턱과 경사부 사이에 쐐기 형태의 틈이 형성되고, 이 틈 사이로 상기 컨덕터 레일 본체와 동일한 금속을 주입하여 상기 컨덕터 레일 본체와 상기 접촉 플레이트를 상호 결합하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 컨덕터 레일 본체는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 상기 접촉 플레이트는 스테인레스 스틸로 이루어진다.

바람직하게, 상기 채널부의 골의 경사면과 턱 사이의 간격은 상기 접촉 플레이트의 두께 만큼 이격된다.

바람직하게, 상기 채널부의 턱과 경사부 사이의 틈에 금속을 주입하는 방식은 브레이징 공법을 이용한다.

본 발명에 따르면, 복합 컨덕터 레일을 구성하는 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트의 결합 구조를 개선함으로써, 이종의 금속으로 이루어진 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 간에 브레이징 공법에 의한 용접이 가능하여 보다 긴밀하게 결합시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 종래기술에 비해 컨덕터 레일 본체와 접촉 플레이트 간의 접착 강도를 향상시킬 수 있으며 접촉 저항을 저감시킬 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 후술되는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 부분 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일을 도시한 부분 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 복합 컨덕터 레일(1)은 경전철에 전력을 공급하기 위한 제3레일로써, 구조물 측에 장착되며 컨덕터 레일의 형태를 구성하는 컨덕터 레일 본체(10)와, 상기 컨덕터 레일 본체(10)의 상부에 결합되어 경전철의 접점슈(미도시)와 접촉하는 접촉 플레이트(20)를 포함한다.

상기 컨덕터 레일 본체(10)는 경전철에 전력을 공급하기 위한 급전선으로서의 기능을 가짐과 동시에 경전철의 선로 구조물의 측면에 고정하기 위한 구조적인 기능을 갖는다. 또한, 상기 접촉 플레이트(20)는 상기 컨덕터 레일 본체(10)의 상부에 길이방향을 따라 결합되며 경전철의 접점슈(미도시)와 접촉하여 전기적으로 연결하는 기능을 갖는다. 상기 컨덕터 레일 본체(10)와 접촉 플레이트(20)로 이루어진 복합 컨덕터 레일(1)은 통상 길이가 12 내지 15m 정도의 길이로 제조되며, 이들이 다수 연결되어 경전철의 제3레일을 구축한다.

상기 컨덕터 레일 본체(10)는 하부에 형성되고 경전철의 선로 구조물의 측면에 고정되는 베이스부(11)와, 베이스부(11)의 상부에 형성되고 상기 접촉 플레이트(20)가 결합되는 헤드부(12)와, 상기 베이스부(11)와 헤드부(12)를 연결하는 연결부(13)가 일체화되어 이루어진다.

상기 컨덕터 레일 본체(10)의 헤드부(12)에는 상부 표면(15)의 양 측면에 경사지게 요입된 골(17)과 외측에 형성된 턱(18)으로 이루어진 채널부(16)가 형성되고, 이 채널부(16)에 상기 접촉 플레이트(20)의 일부가 삽입되어 보다 긴밀한 결합을 이루게 한다. 또한, 채널부(16)의 골(17)의 경사면과 턱(18) 사이의 간격은 이 곳에 삽입되는 접촉 플레이트(20)의 두께 만큼 이격되는 것이 바람직하다.

상기 컨덕터 레일 본체(10)의 재질은 도전성이나 성형성이 뛰어난 재료가 적합하게 이용될 수 있으며, 바람직하게, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어진다. 알루미늄 합금으로서는, A6063S계열의 합금이 이용될 수 있다.

상기 접촉 플레이트(20)는 상기 컨덕터 레일 본체(10)의 상부 표면(15)에 대응되는 접촉부(21)와, 상기 채널부(14)에 삽입되는 경사부(22)가 일체화되어 이루어진다. 상기 접촉부(21)는 상부 표면으로 경전철의 접점슈가 접촉되어 슬라이딩하게 되면서 전기적 접점을 이루게 된다.

상기 접촉 플레이트(20)의 재질은 내마모성이나 내식성이나 가공성이 뛰어나면서 도전성을 갖는 재료가 적합하게 이용될 수 있으며, 바람직하게, 스테인레스 스틸로 이루어진다. 스테인레스 스틸로서는, SUS304나, SUS430 등의 스테인레스 스틸이 이용될 수 있다.

본 발명에서 상기 접촉 플레이트(20)의 경사부(22)에는 길이방향으로 일정 간격 통공되게 형성된 다수의 관통 홀(23)이 형성된다. 이는 접촉 플레이트(20)의 경사부(22)가 헤드부(12)의 채널부(16)에 삽입되었을 때 채널부(16)의 턱(18)과 경사부(22) 사이에 쐐기 형태의 틈이 형성되고, 이 틈 사이로 상기 컨덕터 레일 본체(10)와 동일한 금속을 주입하여 상기 컨덕터 레일 본체(10)와 접촉 플레이트(20)를 상호 결합하는데 있어 보다 긴밀한 결합을 이룰 수 있는 작용을 한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 이종의 금속(알루미늄과 스테인레스 스틸)으로 각각 이루어진 컨덕터 레일 본체(10)와 접촉 플레이트(20)를 상호 결합하기 위해서 쐐기 형태의 틈 사이로 브레이징 공법을 이용하여 금속을 주입하여 용접하는데 있어서 브레이징에 사용되는 모재를 컨덕터 레일 본체(10)와 동일한 금속을 사용하고, 이를 용융 시켜 쐐기 형태의 틈으로 주입하였을 때 상기 접촉 플레이트(20)의 관통 홀(23)을 통해 용융된 금속이 스며들게 되어 컨덕터 레일 본체(10)의 턱(18)과 골(17)의 경사면이 주입된 금속에 의해 서로 연결됨으로써, 이종 금속 간이 아닌 동일 금속 간의 용접이 이루어져 용접에 의한 접착 강도가 향상되고, 이 용접 금속(30)이 상기 접촉 플레이트(20)의 관통 홀(23)을 감싸게 됨으로써, 상기 컨덕터 레일 본체(10)와 접촉 플레이트(20)를 상호 보다 긴밀하게 결합할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 복합 컨덕터 레일 10 : 컨덕터 레일 본체
11 : 베이스부 12 : 헤드부
13 : 연결부 16 : 채널부
20 : 접촉 플레이트 21 : 접촉부
22 : 경사부 23 : 관통 홀

Claims (4)

1. 구조물 측에 장착되며 하부에 형성된 베이스부와, 상부에 형성된 헤드부와, 상기 베이스부와 헤드부를 연결하는 연결부로 이루어진 컨덕터 레일 본체;
   상기 컨덕터 레일 본체의 헤드부 상부 표면의 양 측면에 경사지게 요입된 골과 외측의 턱으로 이루어진 채널부;
   상기 컨덕터 레일 본체의 헤드부 상부 표면에 대응되는 접촉부와, 상기 채널부에 삽입되는 경사부로 이루어진 접촉 플레이트; 및
   상기 접촉 플레이트의 경사부에 길이방향으로 일정 간격 통공되게 형성된 다수의 관통 홀;을 포함하고,
   상기 채널부에 접촉 플레이트의 경사부가 삽입되었을 때 채널부의 턱과 경사부 사이에 쐐기 형태의 틈이 형성되고, 이 틈 사이로 상기 컨덕터 레일 본체와 동일한 금속을 주입하여 상기 컨덕터 레일 본체와 상기 접촉 플레이트를 상호 결합하는 것을 특징으로 하는 복합 컨덕터 레일.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨덕터 레일 본체는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 상기 접촉 플레이트는 스테인레스 스틸로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 컨덕터 레일.
3. 제1항에 있어서,
   상기 채널부의 골의 경사면과 턱 사이의 간격은 상기 접촉 플레이트의 두께 만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 복합 컨덕터 레일.
4. 제1항에 있어서,
   상기 채널부의 턱과 경사부 사이의 틈에 금속을 주입하는 방식은 브레이징 공법을 이용하는 것을 특징으로 하는 복합 컨덕터 레일.

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