KR20000036237A - 레일에 깔린 탄성패드 - Google Patents

Abstract

탄성 플라스틱 또는 고무로 만들어진 레일 아래의 탄성패드는 2개의 반대측면을 갖는다. 그 반대측면중 적어도 한쪽 측면은 상기 탄성패드의 2개의 반대측중 적어도 일부분에 돌출부(3)와 다른 것에 부드럽게 변경하고 택일적으로 배열된 공동(4)으로 만들어지는 단순하고 복잡한 삼각 싸인 및/또는 코싸인 함수에 의해 최소의 부분이 근사적으로 정의되는 표면이다. 상기 판성패드는 레일로 차량에 의해 운반되는 역학적인 부하를 흡수하여 진동을 감쇄시키는 요소로써 레일수송의 영구적인 방법으로 주로 이용된다.

Description

레일에 깔린 탄성패드{ELASTIC PAD, ESPECIALLY UNDER-RAIL}

플라스틱이나 고무로 만들어서, 역학적인 부하를 흡수하여 진동을 감쇄시키는 요소로써 레일 수송의 영구적인 방법으로 이용되는 직사각 평판형의 레일 패드를 만드는 설계 방법은 널리 공지되어 있다. 레일 패드로 쓰인 모든 플라스틱은 2개의 반대 측면을 가지고 있는데, 2개의 측면중에 한개의 측면은 레일 기초부재의 상면 또는 금속 베이링 판의 상면에 놓여지고, 다른 측면은 레일 발판(rail foot)의 저면 또는 금속와셔의 저면에 놓여진다. 상기 패드의 한개 또는 2개의 반대측면은 레일 패드 아래에 역학적인 탄성특성을 개선시켜 레일 받침에 전달되는 역학적인 여분을 줄이기 위해서 홈, 기둥과 다른 돌기와 같은 다른 형상이 제공된다.

독일의 특허출원 제865,147호에 있어서, 얇은 중간판으로 이루어지고, 이러한 얇은 중간판의 양측면에서 돌출하는 돌출부가 상기 판상에 반대로 일정하게 떨어져 있는 레일 패드의 탄성은 공지되어 있다. 상기 돌출부는 원형이거나 동일한 형태의 절단면을 갖는다.

프랑스 특허출원 제1,211,567호에 있어서, 레일 패드의 2개의 메인 측면에 원형 돌출부나 원뿔형의 돌출부를 갖고, 일측상에 돌출부가 상기 패드의 다른 측에 반대의 돌출부가 있는 그러한 방법으로 2개의 측면상에 일정하게 떨어져 있는 탄성 레일 패드는 공지되어 있다.

영국 특허출원 제946,936호에 있어서, 상기 패드의 2개의 반대측상에 있고, V자형의 홈으로 서로 분리되며, 각뿔과 같은 6각 원뿔의 형태로, 부하에 견디는 복수의 영역을 갖는 탄성 레일패드는 공지되어 있다. 상기 패드의 반대측상에 6각 원뿔의 돌출부는 서로 반대에 있다. 상기 패드의 특별한 실시예에 있어서, 상기 패드의 일측상에 상기 돌출부는 원형, 원뿔 또는 평판이 될 수 있다.

유럽 특허출원 제169,685호에 있어서, 탄성재료, 예컨대, 천연고무로 만들어진 막(membrane)으로 이루어지고, 상기 패드의 양측에 반대방향으로 돌출하는 스터드형의 돌출부로 이루어지는 레일 패드는 공지되어 있다.

미국 특허출원 제4,648,554호 및 유럽 특허출원 제279,094호에 있어서, 상기 패드의 반대측상에 형성된 많이 떨어진 원형 딤플(dimple)을 포함하는 탄성 레일 패드는 공지되어 있다. 상기 레일 패드 아래의 일측상에 형성된 상기 원형 딤플의 중심은 상기 패드의 반대측에 형성된 원형 딤플의 중심에 대하여 측면방향으로 오프셋시켜, 상기 패드의 절단면이 보일 때 상호 연결한 아치 브리지부의 네트워크를 형성하도록 한다. 상기 패드의 일측상에 각각의 원형 딤플은 상기 패드의 반대측상에 위치한 4개의 딤플사이에 놓인다.

미국 특허출원 제4,971,247호에 있어서, 일측 또는 양반대의 측면상에 각각의 섬(island), 예컨대, 셰브론(chevron) 형태의 돌출부를 갖는 탄성 레일패드는 공지되어 있다.

미국 특허출원 제5,195,679호에 있어서, 상기 패드가 평행할 때 수직라인이 한개 이상의 돌출부를 통과하지 않도록 상기 패드의 다른 측상의 돌출부에 관하여 상기 패드의 일측상에 오프셋되는 돌출부를 갖는 탄성 레일 패드는 공지되어 있다. 각각의 돌출은 분리된 섬이고, 원형 또는 직사각형의 단면을 갖는다. 상기 돌출부는 짧은 실린더 또는 연장된 직사각 프리즘이다.

또한, 미국 특허출원 제5,335,850호에 있어서, 중심코어와 이 코어의 반대측에 돌출하여 있는 일정한 간격의 스터드로 이루어진 탄성 레일패드는 공지되어 있다. 상기 스터드는 2개의 다른 높이를 갖고, 상기 패드의 제1측상에 큰 스터드가 상기 패드의 다른 측상의 작은 스터드에 의해 반대로 되며, 상기 패드의 제1측상에 작은 스터드가 다른 측상에 큰 스터드에 의해 반대로 되는 그러한 방법으로 서로 오프셋된다. 모든 스터드는 상기 코어사이를 상호 접속하지 않고 자유롭게 세워져 있으며, 바깥쪽으로 볼록한 곡률의 원형 측벽을 갖는다.

본 발명은 탄성패드에 관한 것으로써, 특히, 탄성 플라스틱이나 고무로 만들어지고, 레일로 차량에 의해 운송되는 역학적인 부하를 흡수하여 진동을 감쇄시키는 요소로써 레일 수송의 영구적인 방법으로 주로 이용되는 레일에 깔린 탄성패드에 관한 것이다.

도 1은 수반하는 도면과 제1실시예에 대한 평면도.

도 2는 상기 패드에 대한 제1실시예에 의해 도 1의 라인 A-A를 따라 절단한 절단도.

도 3은 상기 패드의 제1실시예에 따른 입체 그림도.

도 4는 레일패드 아래의 탄성에 대한 제2실시예의 도 5의 라인 D-D를 따라 부분적으로 절단한 부분 절단도 및 부분 평면도.

도 5는 상기 패드의 제2실시예에 대한 도 4의 라인 B-B를 따라 절단한 절단도.

도 6은 상기 패드의 제2실시예에 대한 도 4의 라인 C-C를 따라 절단한 절단도.

도 7은 상기 패드의 제2견해에 대한 입체 그림도.

도 8은 합성 삼각 싸인함수에 의해 정의되는 탄성패드의 일부의 상부표면을 도시하는 측지선을 이용하여 본 발명에 따른 레일패드의 탄성에 대한 제3실시예의 평면도.

도 9는 상기 패드의 제3실시예에 대한 도 6의 라인 E-E를 따라 절단한 절단도.

도 10은 상기 패드의 제3실시예에 대한 입체 그림도.

탄성 플라스틱이나 탄성고무로 만들어지고, 2개의 반대측면을 갖는 본 발명에 따른 탄성패드는 상기 탄성패드의 2개의 반대측면중 한개의 일부분에 돌출부와 구멍이 만들어지도록 반대측면중 적어도 한개의 측면을 삼각 사인파 및/또는 코싸인파에 의해 정의하는 표면인 것이 특징이다.

상기 탄성패드의 한개의 반대측상에 모든 돌출부의 일부분이 로울(roll)이고 모든 공동의 일부분이 홈이라면, 상기 로울과 홈은 웨이브 형태로 배열되는 특징이 있다. 상기 로울과 홈은 직선 및/또는 곡선을 따라 뻗어 있다.

또한, 본 발명에 따른 탄성패드의 반대측의 일측상에, 모든 돌출부의 최소부분이 큐우펄러(cupolas)이고, 모든 공동의 최소의 부분이 보울(bowl)인 반면 각 큐우펄러가 4개의 인접한 보울과 안장형의 4개의 인접한 표면 단면에 의해 둘러싸이면, 상기 4개의 보울과 안장형의 4개의 표면 단면은 선택적으로 배치되고, 또한, 각 보울은 4개의 인접한 큐우펄러와 안장형의 4개의 인접한 표면 단면에 의해 둘러싸이고, 상기 4개의 큐우펄러와 안장형의 4개의 표면 단면은 선택적으로 배열된다.

본 발명은 매우 효율적인 탄성패드, 특히, 레일을 얻을 수 있다. 레일 차량이 통과하는 동안, 본 발명에 따른 탄성패드는 부드럽게 굽어진다. 즉, 그 이유는 이러한 패드상에 직접 놓인 레일의 단면상에 레일 차량 휠이 굴러가는 동안 나타나는 충격을 흡수하여 진동을 잘 감쇄시킬 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 탄성패드는 레일 발판의 하부 표면 및/또는 슬리퍼(sleeper)의 하부 표면에 관하여 이동되지 않음으로써, 그 결과, 레일 발판과 슬리퍼사이의 간격을 미끄러지게 하지 않게 하여, 레일 아래에 슬리퍼가 부식으로 마모되는 것을 방지하고, 또한, 마모되는 것으로부터 본 발명의 탄성패드를 보호한다. 본 발명에 따른 탄성패드를 압축하는 동안, 그 지점에서 응력이 집중하지 않고, 상기 돌출재료는 공동에 채워져 부드럽게 전달한다.

탄성 플라스틱, 즉, 2개의 반대측면중 한개의 반대측으로 만들어진, 본 발명에 따른 레일패드의 탄성에 대한 제1실시예에 있어서, 레일 발판의 하부표면과 접촉하는 상부측면은 간단한 삼각 싸인파 함수에 의해 정의되고, 직사각 변수에서, 카르테시안 변수로 불리는 등식은 Z=a·sin x; y = b 인데, a와 b는 숫자 변수이고, 상기 변수 a는 제로(a≠0)가 아니며, x, y, z는 변수축(x 및 y)이 레일 발판의 하부 표면에 평행하고, 상기 변수축(z)이 동일한 표면에 직사각이 되는 그러한 방법으로 만들어진 카르테시안 직사각 변수 시스템의 변수이다. 본 발명에 따른 패드의 상부측상에, 로울(1)이 되는 돌출부와 홈(2)이 되는 공동이 생성된다. 상기 로울(1)과 홈(2)은 다른 웨이브 원통 표면으로 선택적으로 배열되어 부드럽게 변경한다. 상기 로울(1)과 홈(2)은 직선 평행선을 따라 놓여있고, 그 결과, 그들 사이에 일정한 거리로 놓여 있다. 반면에, 레일 기초대의 상부표면과 접촉된 본 발명에 따른 레일패드 아래에 탄성의 하부의 측면은 평탄 표면이다.

레일 차량이 통과하는 동안, 본 발명에 따른 레일 패드 아래의 탄성은 부드럽게 일그러진다. 즉, 그 이유는 이러한 패드상에 직접 놓인 레일의 단면에 레일 차량 휠을 굴리는 동안 나타나는 충격을 흡수하고 진동을 감쇄시킬 수 있기 때문이다. 일그러짐의 초기단계에서, 본 발명에 따른 탄성 레일 패드의 상부측상에 만들어진 로울(1)은 눌려서 압착되어, 거기에 포함된 재료들이 상기 패드의 동일한 측면에 생성된 홈(2)을 점차적으로 채워서 부드럽게 이동한다. 상기 로울(1)과 홈(2)의 싸인파형 때문에, 레일 차량이 통과할 때 나타나는 주기적인 역학적인 부하와 진동에 의해 로울(1)을 압착하는 동안, 로울(1)의 표면과 레일 발판의 저면 사이를 미끄러지지 않고, 그라인딩(grinding)에 의해 발생된 탄성 레일패드의 마모를 제한한다.

본 발명에 따라 탄성 레일패드를 압착함으로써 발생된 일그러짐이 증가함으로써, 상기 로울(1)은 홈(2)이 완전히 채워지도록 압착된다. 이러한 순간에, 본 발명에 따른 탄성 래일패드는 완전히 편평하게 되는데, 그 이유는 그것이 상당히 거칠고, 그것의 일그러짐이 부하가 상당히 크게 증가함으로써 발생할 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 탄성 레일패드의 거칠기 변화는 측면힘에 의해 트랙커브에서 레일이 비틀려지는 것을 제한한다.

본 발명에 따른 탄성 레일패드의 제2실시예는 상기 로울(1a)과 홈(2a)이 중심 타원인 커브를 따라 이동하는 제1실시예와 다르다. 상기 타원은 그 중심축이 상기 탄성패드에 대칭인 2개의 축중에 한개의 축상에 놓이고, 소수의 축은 상기 패드와 대칭인 다른 축상에 놓인다. 비틀림의 초기단계에서, 본 발명에 따른 탄성 레일 패드의 상부측에 만들어진 상기 로울(1a)은 여기에 포함된 재료들이 상기 패드의 동일한 측면상에 생성된 홈(2a)을 점차적으로 채워서 부드럽게 전달되도록 압착된다. 상기 로울(1a)과 홈(2a)의 싸인파형에 기인하여, 상기 로울(1a)의 압착동안, 레일 발판의 하부에 관하여 본 발명에 따른 탄성 레일패드의 상부표면을 이동시키지 않는다. 상기 로울(1a)과 홈(2a)이 중심 타원체를 따라 나란히 이동하기 때문에, 상기 비틀림의 초기단계에서, 본 발명에 따른 탄성 레일패드의 거침도는 그 상부표면의 다른 단면과 다르다.

또한, 상기 제1 및 제2버전의 모든 설계 특징을 포함하는 본 발명에 따른 탄성패드의 상기 실시예는 가능하다. 즉, 상기 다른 실시예의 로울과 홈의 일부는 직선라인을 따라 나란히 이동하고, 일부는 그들 사이의 일정한 거리에서 곡선을 따라 이동한다. 다른 실시예에 있어서, 상기 로울과 홈은 서로 밀접하여 및/또는 떨어져서 나란히 이동한다.

본 발명에 따라 탄성 플라스틱으로 만든 탄성 레일패드의 제3실시예에 있어서, 2개의 반대표면중 한개, 즉, 레일발판의 하부표면과 접촉하여 설계된 상부표면은 합성 삼각 싸인파 함수에 의해 정의된 표면이다. 직사각 변수에서, 카르테시안 변수로 불리는 등식은 z=a·sin x+b·sin y 인데, 여기서, a 및 b는 제로가 아닌 (a≠0,b≠0)숫자 변수인 반면, x, y, z는 변수축 x 및 y가 레일 발판의 하부표면과 평행하고, 변수축 z가 동일한 표면에 수직인 카르테시안 직사각 변수 시스템의 변수이다. 본 발명에 따른 탄성 레일패드의 상측상에, 큐우펄러(3)인 돌출부와 보울(4)인 공동이 만들어진다. 상기 큐우펄러(3)와 보울(4)은 선택적으로 배치된다. 각 큐우펄러(3)는 안장형(5)의 4개의 인접한 보울과 4개의 인접한 표면단면에 의해 둘러싸이고, 안장형(5)의 4개의 보울(4)과 4개의 표면단면은 선택적으로 배열된다. 또한, 각 보울(4)은 4개의 인접한 큐우펄러(3)와 안장형(5)의 4개의 인접한 표면단면으로 둘러싸이고, 상기 4개의 큐우펄러(3)와 안장형(5)의 4개의 표면단면은 선택적으로 배열된다. 반면에, 레일 기초의 상부표면과 접촉하게 설계된 본 발명에 따른 탄성 레일패드의 다른 하부측면은 평탄면이다.

레일 차량이 통과하는 동안, 본 발명에 따른 탄성 레일패드는 상기 패드의 상측에 생성된 큐우폴라(3)를 압착시켜 그들에 채워진 재료가 상기 패드의 동일한 측에 생성된 보울(4)에 점차적으로 채워져서 자유롭게 전달되게 한다. 상기 큐우폴라(3)와 보울(4)의 싸인파형 때문에, 레일 차량이 통과할 때 나타나는 주기적인 역학적인 부하와 진동에 의해 큐우폴리(3)를 부쉬는 동안, 그라인딩에 의해 발생된 탄성 레일패드의 마모들 제한하는 레일 발판의 하부표면과 큐우폴라(3)의 표면사이를 미끄러지지 않는다.

본 발명에 따른 탄성 레일패드를 부쉬고 압착함으로써 발생되는 비틀림이 증가함으로써, 상기 큐우폴라(3)는 상기 보울(4)이 완전히 채워지도록 압착된다. 이러한 순간에, 본 발명에 따른 탄성 레일패드는 완전히 평탄하게 되고, 그 이유는 상당히 거칠고, 그것의 비틀림이 상당히 큰 부하를 증가시킬 수 있기 때문이다. 본 발명에 따른 탄성 레일패드의 거칠기 변화는 측면힘의 영향으로 트랙 곡선의 레일이 바뀌는 것을 제한한다.

본 발명에 따른 탄성패드의 상기 실시예는 상기 패드의 양 반대측 표면이 일정한 변수 또는 한정된 각도에 의해 이동된 주기, 진폭 및/또는 위상을 달리함으로써 특정된 단순하거나 복잡한 삼각 싸인파 및/또는 코싸인 함수에 의해 정의되는 반면, 그것은 본 발명에 따른 탄성패드의 상부측을 정의하는 싸인 또는 코싸인 함수가 상기 패드의 하부측을 정의하는 싸인 또는 코싸인 함수보다 주기와 진폭을 작게 특정할 때 장점이 된다.

또한, 본 발명에 따른 탄성패드의 실시예는 상기 패드의 한쪽 표면 또는 양반대측의 표면이 간단하거나 복잡한 삼각 싸인파 및/또는 코싸인 함수에 의해 대략적으로 정의된다.

Claims (4)

1. 2개의 반대측면을 갖는 탄성 플라스틱 또는 고무로 만들어진 탄성 패드 레일에 있어서, 상기 반대측면중 적어도 한개의 측면은 상기 탄성패드의 2개의 반대측중 한개의 반대측의 일부분상에 돌출부와 다른 것으로 선택적으로 배열되고 부드럽게 변경하는 돌출부와 공동이 만들어지도록 단순 및/또는 복합적인 삼각 싸인 코싸인 함수에 의해 최소의 부분이 정의되는 것을 특징으로 하는 탄성패드 레일.
2. 제1항에 있어서, 상기 반대측면의 적어도 일측면상에 모든 돌출부의 최소의 부분은 로울(1, 1a)이고, 모든 공동의 최소의 일부분은 홈(2, 2a)인데, 상기 로울 (1, 1a)과 홈(2, 2a)은 파형 표면을 형성하기 위하여 선택적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 탄성패드 레일.
3. 제2항에 있어서, 상기 로울(1, 1a)과 홈(2, 2a)은 직선 및/또는 곡선을 따라 나란히 놓여 있는 것을 특징으로 하는 탄성패드 레일.
4. 제1항에 있어서, 상기 반대측면중 한 측면상에, 모든 돌출부의 최소의 부분은 큐우폴라(3)이고, 모든 공동의 최소의 부분이 보울(4)인 반면, 각각의 큐우폴라 (3)는 4개의 인접한 보울(4)과 안장형(saddle shape)(5)의 4개의 인접한 표면단면에 의해 둘러싸이고, 상기 4개의 보울(4)과 안장형(5)의 4개의 표면단면은 선택적으로 배열되고, 또한, 각각의 보울(4)은 4개의 인접한 큐우폴라와 안장형(5)의 4개의 인접한 단면에 의해 둘러싸이고, 상기 4개의 큐우폴라(3)와 안장형(5)의 4개의 표면단면은 택일적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 탄성 패드레일.