KR20100092425A - 차륜 가드 장치 - Google Patents

Abstract

본선 레일(3) 사이의 침목(2)에 고정하는 고정부(5)와, 이 고정부(5)에 배치된 수평 방향의 회동축(6)에 지지되고, 이 회동축(6)을 중심으로 하여 궤도 중심측 방향으로 회동시키는 것이 가능한 가동부(7)와, 이 가동부(7)의 상기 회동축(6)으로부터 떨어진 위치에, 상기 본선 레일(3)과 평행하게 지지한 가드 레일(12)을 구비하며, 이 가드 레일(12)에 본선 레일(3)의 내측 방향으로 차륜이 탈선하는 것을 방지하는 외측 걸림부(17)와, 탈선한 차량이 궤도 외측 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 내측 걸림부(18)를 구비하며, 차륜의 탈선 방지와 차륜이 탈선한 경우에도 차량이 크게 이탈하지 않도록 보호하는 기능을 겸비한 차륜 가드 장치를 제공한다.

Description

차륜 가드 장치{Wheel Guard Apparatus}

본 발명은 철도의 본선 레일을 따라 배치되는 차륜 가드 장치에 관한 것이다.

종래, 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 밸러스트(ballast)(103)를 깔고 침목(104)을 궤도에 설치하는 경우, 궤도 침하를 방지하기 위해서, 최대 하중이 걸리는 본선 레일(101)의 바로 아래 부근에 밸러스트(102)를 조밀하게 하고, 본선 레일(101)의 바로 아래 이외의 밸러스트(103)는 비교적 조밀하지 않은 상태로 한다. 그러나, 본선 레일(101)을 통해 받는 수직 방향의 큰 하중에 의해, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 레일 바로 아래 부근의 밸러스트(103)가 시간의 경과와 함께 서서히 조밀하지 않은 상태로 되기때문에, 본선 레일(101)의 바로 아래 부근의 밸러스트(103)는 소정의 기간 등으로 도시되지 않은 타이 템퍼(tie tamper)나 멀티플 타이 템퍼(multiple tie tamper) 등(이하, 이를 총칭하여 「타격 다짐기」라고 한다)으로 조밀하게 타격 다짐하여 충진 밀도가 낮아지지 않도록 한다.

한편, 도 15의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 곡선 궤도 등을 열차가 주행하는 경우에, 차륜이 본선 레일(101)로부터 벗어나더라도, 탈선한 차량이 궤도 외측으로 크게 이탈하는 것을 방지하여 탈선의 피해를 최소한으로 할 목적으로, 안전 레일(105)을 본선 레일(101)을 따라 설치하는 경우가 있다. 이 안전 레일(105)은 본선 레일(101)의 궤도 내측에 설치한 경우나, 낙석 및 강설이 많은 곳, 또는 특히 필요한 곳에는 본선 레일(101)의 외측에 설치하는 경우가 있다.

또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 본선 레일(101)에는, 곡선 궤도 등의 경우, 차륜이 본선 레일(101)로부터 벗어나지 않도록 보호하는 가드 부재(106)를 본선 레일(101)과 평행하게 궤간 내에 배치하는 것이 일반적으로 행해진다.

도 16은 타격 다짐기에 의한 작업범위를 나타낸 평면도이고, 사선 부분이 타격 다짐기에 의한 작업 범위이다. 도시된 바와 같이, 타격 다짐기에 의한 밸러스트(102)의 타격 다짐 작업은, 본선 레일(101)의 근방에서 본선 레일(101)의 바로 아래 부근을 타격 다짐하도록 할 필요가 있지만, 이 작업 범위에는 상기한 가드 부재(106)와 안전 레일(105)이 존재하기 때문에, 타격 다짐기에 의한 작업전에는, 이러한 구조물을 사선 부분 이외의 장소로 일시적으로 철거할 필요가 있다. 따라서, 일시적으로 철거한 구조물은 작업 종료후에는 원상복귀하지 않으면 안된다.

그러나, 종래의 가드 부재(106)는 볼트와 너트의 조합을 많이 사용하는 체결구조이기 때문에, 가드 부재(106)의 탈착에 특히 시간이 걸려 번잡하다. 또한, 본선 레일(101)로부터 떨어진 장소까지 중량물인 가드 부재(106)를 사람의 손으로 이동시키는 작업은, 특히 시간과 노력이 필요한 작업이다.

이러한 점은, 상기 안전 레일(105)도 마찬가지로서, 타격 다짐기에 의한 작업시에 작업의 장애가 되기때문에, 중량물인 안전 레일(105)을 작업에 지장을 주지 않도록 본선 레일(101)로부터 떨어진 장소까지 사람의 손으로 이동시키는 것에는 특히 시간과 노력을 요하는 작업이 필요하게 된다.

한편, 본선 레일(101)은 열차의 쾌적한 승차감이 얻어지도록 소정 기간마다(예를 들면 1년에 1~2회 정도) 보수 작업을 한다. 이 보수 작업은 주행시의 차량 진동의 대소와 요동 방향 등의 데이터로 객관적으로 평가하고, 기준치를 초과하는 본선 레일(101)은 그 본선 레일(101) 위를 레일 삭정차(削正車)로 주행하여 소정 형상으로 본선 레일(101)을 깎는 레일 삭정 작업이 이루어진다. 이 레일 삭정 작업에 의해 주행시의 차량진동의 대소와 요동 방향 등의 수치를 적절한 범위 내로 수용한다. 레일 삭정 작업은 밸러스트를 가지는 궤도뿐만 아니라, 슬라브 궤도 상의 본선 레일(101)에 대해서도 필요에 따라 이루어진다.

이 레일 삭정 작업도 본선 레일(101)을 따라 설치된 가드 부재(106)와 안전 레일(105)이 작업의 장애가 되기때문에, 중량물인 가드 부재(106)와 안전 레일(105)을 본선레일(101)로부터 떨어진 장소까지 사람의 손으로 이동시킬 필요가 있지만, 그 작업은 특히 시간과 노력을 요하는 작업이다.

또한, 본선 레일(101)의 교환시에도, 가드 부재(106)와 안전 레일(105)을 작업에 장애가 되지 않는 장소까지 사람의 손으로 이동시킬 필요가 있다.

이와 같은 것으로부터, 본 출원인은 이러한 종류의 차륜 가드 장치에서, 가드 레일을 본선 레일을 따라 배치하여 차륜의 탈선을 방지함과 동시에, 이 가드 레일을 본선 레일로부터 떨어진 후퇴위치로 배치 변경하는 것을 신속하게 할 수 있도록 한 것을 선출원하였다(특허문헌 1 참조).

또한, 본 출원인은 차량이 탈선한 경우에도, 차량이 궤도로부터 크게 이탈하여 마주오는 차량과 충돌하지 않도록 하기 위한 발명도 선출원하였다. 이 발명은 차량이 탈선한 경우에도, 내측의 차륜을 침목의 폭 방향 중앙 부근에서 정지시켜 차량이 궤도로부터 크게 이탈하지 않도록 한 것이다(특허문헌 2 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허출원 공개 제2006-328644호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허출원 공개 제2006-112215호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1에서는 차륜이 본선 레일로부터 탈선하는 초기 단계에서 차륜의 탈선을 방지할 수 있지만, 차륜이 본선 레일로부터 탈선해버린 경우에는 차량이 궤도로부터 크게 이탈하는 경우가 있다. 또한, 특허문헌 2에서는 차륜이 탈선한 경우에 차량이 크게 이탈하는 것을 방지할 수 있지만, 차륜이 본선 레일로부터 탈선하는 것을 방지할 수는 없다.

이러한 차륜의 이탈 방지와 차륜이 탈선한 경우의 차량의 궤도 이탈 방지는, 본선 레일의 조건 등에 따라 적용하면 좋지만, 차륜의 이탈 방지와 차륜이 탈선한 경우의 차량의 궤도 이탈 방지의 양쪽의 기능을 구비하기 위해서는 상기 특허문헌 1과 특허문헌 2의 양쪽을 실시할 필요가 있고, 궤도 사이에 많은 구성을 배치하지 않으면 안되고, 많은 비용과 노력을 필요로 한다.

따라서, 본 발명은 가드 레일을 본선 레일을 따라 차륜의 탈선 방지 위치와, 본선 레일로부터 떨어진 후퇴 위치에 용이하게 배치변경할 수 있음과 동시에, 차륜의 탈선 방지와 차륜이 탈선한 경우에도 차량이 궤도로부터 크게 이탈하지 않도록 이탈 방지를 겸비한 차륜 가드 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본선 레일 사이의 침목 또는 슬라브 궤도에 고정하는 고정부와, 이 고정부에 배치된 수평 방향의 회동축에 지지하고, 이 회동축을 중심으로 하여 궤도 중심을 향하여 회동시키는 것이 가능한 가동부와, 이 가동부의 상기 회동축으로부터 떨어진 위치에, 상기 본선 레일과 평행하게 지지하는 가드 레일을 구비하고, 이 가드 레일에 본선 레일의 내측 방향으로 차륜이 탈선하는 것을 방지하는 외측 걸림부와, 탈선한 차량이 궤도 외측 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 내측 걸림부를 구비하고 있다. 본 명세서 및 특허청구범위의 서류중에서 「궤도」는 병설된 본선 레일이 깔린 도로를 의미하고, 「궤도 중심측」은 본선 레일 사이의 중심측을 의미한다. 이에 의해, 회동축을 중심으로 가동부를 궤도 중심측으로 회동시켜 탈선 방지 위치의 가드 레일을 용이하게 후퇴 위치로 후퇴시킬 수 있음과 동시에, 가드 레일의 외측 걸림부로 탈선하는 차륜을 가드하여 탈선을 방지하며, 내측 걸림부로 탈선한 차량을 지지하여 궤도로부터 외측으로 크게 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 가동부의 상기 가드 레일을 지지하는 지지면에, 상기 가드 레일의 상하방향의 어느 한쪽을 정지시키는 요철부를 구비할 수도 있다. 이에 의해서, 가드 레일이 큰 하중을 받아도 요철부로 안전한 지지 상태를 유지할 수 있다.

더욱이, 상기 고정부와 가동부의 사이에, 가동부로부터 고정부에 전달되는 하중을 지지하는 하중 지지부를 가지질 수도 있다. 이 하중 지지부는 작용하는 하중을 지지하여 전달하는 면적이 넓은 끼워 맞춤식의 요철부 등이 채용된다. 따라서, 가드 레일이 수용하는 가동부를 통해 고정부로 지지하는 하중을 하중 지지부로 수용하여 보다 안정된 하중을 지지할 수 있다.

또한, 상기 가동부와의 사이에 가드 레일을 지지하는 지지부를 구비하고, 이 지지부에 지지부를 상기 가동부에 결합하는 결합부를 중심으로 상기 가드 레일에 접하는 원호형의 상단 지지면과, 이 지지부를 가동부에 걸림지지하는 걸림부를 구비할 수도 있다. 이에 의해, 가드 레일을 지지부에 의해 가동부에 지지함과 동시에, 지지부의 원호형 상단 지지면이 가드 레일에 접한 상태로 지지부가 각 구성의 간극(gutter)만큼 회전해도 가드 레일을 눌러서 올리는 경우가 없도록 할 수 있다.

또한, 상기 고정부는 고정부를 상기 침목 또는 슬라브 궤도에 고정 부재로 고정하는 고정 구멍을 가지는 고정 시트를 가지며, 이 고정 시트는 가동부로부터 고정부에 전달되는 하중 작용측이 비작용측보다도 넓은 경사면을 구비할 수도 있다. 고정 부재로서는 범용성 면에서 고정볼트가 바람직하다. 이에 의해, 고정 부재에 의한 고정 시트와 침목 또는 슬라브 궤도와의 결합이 느슨해져도, 고정 시트에 작용하는 횡방향의 하중으로 침목 또는 슬라브 궤도와 접하는 고정 시트의 경사면에 의해 고정 시트가 고정 부재와 침목 또는 슬라브 궤도와의 사이에 침투하는 쐐기 작용을 발휘하여 고정 시트를 침목 또는 슬라브 궤도에 확실하게 지지할 수 있다.

또한, 상기 가드 레일의 차량 진행 방향 상류측의 적어도 외측에, 가드 레일의 상류측 단부로부터 하류측 외측 걸림부 방향으로 소정 길이로 일부를 절단한 절단부를 가질 수도 있다. 이에 의해, 가드 레일에 차륜이 접하는 상태로 다음 가드 레일과 탑승 이동함과 동시에, 차륜에 작용하는 횡방향 힘으로 가드 레일이 변형되어도 다음 가드 레일의 절단부로 원활한 탑승 이동이 가능하다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같은 수단에 의해, 가드 레일을 궤도 중심측으로 용이하게 후퇴시킬 수 있도록 함과 동시에, 차륜의 탈선 방지 기능과, 차륜이 탈선한 경우에도 차량이 궤도로부터 크게 이탈하지 않도록 하는 이탈 방지 기능을 겸비한 차륜 가드 장치를 제공하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차륜 가드 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 평면도이다.
도 3의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치에서의 가드 레일 단부의 평면도이고, 도 3의 (b)는 가드 레일의 탑승 이동부에 대한 사시도이다.
도 4의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 고정부를 도시한 평면도이고, 도 4의 (b)는 고정부의 정면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 내측 고정 시트와 침목과의 관계를 도시한 정면도이다.
도 6의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 가동부를 도시한 정면도이고, 도 6의 (b)는 동 가동부의 일부를 도시한 측면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 지지부를 도시한 측면도이다.
도 8의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 가드 레일에 외측으로부터 힘이 작용한 경우의 힘의 관계를 나타낸 정면도이고, 도 8의 (b)는 동 차륜 가드 장치의 가드 레일에 내측으로부터 힘이 작용한 경우의 힘의 관계를 나타낸 정면도이다.
도 9는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치를 구비한 본선 레일의 정면도이다.
도 10은 도 1에 도시된 차륜 가드 장치를 구비한 본선 레일의 평면도이다.
도 11은 도 1에 도시된 차륜 가드 장치를 구비한 본선 레일과 주행 차량을 도시한 정면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 주행 차량이 본선 레일로부터 탈선하는 것을 차륜 가드 장치로 방지하는 상태를 도시한 정면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 주행 차량이 본선 레일로부터 탈선하여 궤도 외측으로 이탈하는 것을 차륜 가드 장치로 방지하는 상태를 도시한 정면도이다.
도 14의 (a) 및 (b)는 본선 레일의 레일 바로 아래 및 그 근방의 밸러스트의 조밀 상태의 일례를 도시한 도면이다.
도 15의 (a) 및 (b)는 본선 레일을 따라 배치된 안전 레일의 일례를 도시한 평면도이다.
도 16은 도 14에 도시한 밸러스트를 타격 다짐하는 타이 탬퍼의 작업범위와 본선 레일과 탈선 방지 가드 레일의 배치를 도시한 평면도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차륜 가드 장치를 도시한 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 평면도이다. 도 3의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치에 있어서 가드 레일 단부의 평면도이고, 도 3의 (b)는 동 가드 레일의 탑승 이동부에 대한 사시도이다. 도 4의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 고정부를 도시한 평면도, 도 4의 (b)는 동 고정부의 정면도이다. 도 5는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 내측 고정 시트와 침목과의 관계를 도시한 정면도이다. 도 6의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 가동부를 도시한 정면도이고, 도 6의 (b)는 동 가동부의 일부를 도시한 측면도이다. 도 7은 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 지지부를 도시한 측면도이다.

이러한 도면에 기초하여, 침목(2)에 설치된 차륜 가드 장치(1)를 예로 설명한다. 또한, 본 명세서 및 특허청구범위의 서류중에는, 도 1에 도시된 차륜 가드 장치(1)의 조립상태를 정면으로 하여 설명하고, 각 구성 도면에서도 도 1의 상태를 정면으로 한 경우의 방향의 개념을 토대로 설명한다. 더욱이, 병설된 본선 레일(3) 사이를 내측, 본선 레일(3)의 양 외측을 외측으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 차륜 가드 장치(1)는 본선 레일(3)의 내측에 설치되어 있고, 침목(2)의 상면에 고정되어 있다. 이 차륜 가드 장치(1)는 침목(2)에 고정하는 고정부(5)와, 이 고정부(5)에 설치된 수평 방향의 회동축(6)에 지지되고, 이 회동축(6)을 중심으로 하여 궤도 중심측을 향하여 회동시킬 수 있는 가동부(7)를 구비한다. 침목(2)의 상면에는 고정부(5)의 내측과 외측이 고정 볼트(8)로 고정되고, 이 고정부(5)에 회동축(6)에 의해 가동가능하게 설치된 가동부(7)는 연결 볼트(9)와 너트(10)에 의해 고정부(5)에 연결되어 있다. 회동축(6)은 볼트 이외의 수단일 수 있다.

그리고, 가동부(7)의 상기 회동축(6)으로부터 떨어진 본선 레일측에, 이 본선 레일(3)과 평행하게 가드 레일(12)이 지지되어 있다. 가드 레일(12)은 가동부(7)에 지지부(14)에 의해 지지되어 있고, 지지부(14)를 가드 레일 고정 볼트(15)와 너트(16)로 가동부(7)에 고정함으로써, 이러한 가동부(7)와 지지부(14)가 일체화된다. 이 가드 레일(12)은 본선 레일(3)과 소정의 간격(S)을 유지하여 거의 평행하게 설치되어 있고, 이 가드 레일(12)을 지지하는 가동부(7)는 회동축(6)을 중심으로 궤도 중심측으로 회동가능하도록 되어 있다. 도시된 상기 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)와 본선 레일(3)의 내측과의 소정의 간격(S)은 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)에서 차륜(W)(도 12 참조)을 보호하는 상태로 차륜(W)이 탈선되지 않는 간격(S)으로 설정된다. 가동부(7)를 고정부(5)에 고정한 도 1 상태의 가드 레일(12)은 탈선 방지 위치에 배치된 상태이다.

가드 레일(12)은 단면이 대략 T자형으로 형성되고, 수평부의 외단에 외측 걸림부(17)를 구비하고, 내단에 내측 걸림부(18)를 구비한다. 수직부(19)는 가드 레일(12)을 지지하는 부분이고, 이 수직부(19)의 내측 지지면(20)에는 가드 레일(12)의 길이 방향으로 연장되는 요부(21)가 형성되어 있다. 또한, 가동부(7)의 지지면(22)에는 가드 레일(12)의 요부(21)에 결합되는 철부(23)가 형성되어 있다. 이 가드 레일(12)은 상기한 바와 같이 가동부(7)에 지지부(14)로 고정되고, 가동부(7)가 고정부(5)에 고정되어, 이러한 고정부(5), 가동부(7), 지지부(14) 및 가드 레일(12)이 일체로 된 차륜 가드 장치(1)를 형성한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차륜 가드 장치(1)는 침목(2)의 길이 방향 중심선상에 설치되어 있고, 침목(2)에 본선 레일(3)을 고정시키는 본선 레일 고정 볼트(26)와 동일 선상에 설치되어 있다. 본선 레일(3)과 가드 레일(12)의 위치관계는 가드 레일(12)을 본선 레일(3)과 소정의 간격(S)으로 배치한 상태로 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)가 본선 레일(3)을 고정하고 있는 본선 레일 고정 볼트(26)의 상부 방향에 위치하고 있다.

이하에서, 차륜 가드 장치(1)의 각 구성을 상세하게 설명한다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 단면이 대략 T자형으로 형성된 가드 레일(12)은 수평부의 외단에 외측 걸림부(17)가 형성되고, 내단에 내측 걸림부(18)가 형성되어 있다. 수직부(19)의 내측 지지면(20)에는 가드 레일(12)의 길이 방향으로 연장되는 요부(21)가 형성되어 있다. 이 도면에서는 외측 걸림부(12)의 두께를 외측으로부터 내측을 향하여 두껍게 하고 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이 동일한 두께일 수도 있다.

또한, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 가드 레일(12)의 차량 진행 방향의 상류측에는 이 가드 레일(12)의 상류측 단부로부터 하류측 외측 걸림부 방향으로 소정 길이로 일부를 경사지게 절단한 절단부(30)가 형성되어 있다. 이 절단부(30)는 가드 레일(12)의 상류측 단부의 외측 걸림부(17)에 형성되어 있고, 가드 레일(12)의 상류단에 있어서 소정량(K)으로 들어간 위치에서 하류측의 외측 걸림부 외단의 소정길이(L)만큼 경사지게 절단되어 있다. 이 절단부(30)를 형성함에 따라 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)가 차륜(W)의 횡력을 받고 있는 상태에서 다음의 가드 레일(12)로 갈아타는 경우에, 횡력을 받고 있는 가드 레일(12)이 다소 내측으로 구부러져도 원활하게 갈아탈 수 있다. 도시된 절단부(30)의 크기는 일례이고, 차륜(W)의 외경이나 본선 레일(3)의 곡률 등에 따라 결정할 수 있다.

더욱이, 본 실시예에서는 가드 레일(12)의 외측에만 절단부(30)를 형성하였지만, 가드 레일(12)의 차량의 진행 방향 상류측의 내측(도시된 2점 쇄선 X 부분)에 형성될 수도 있다. 이와 같이 하면, 후술하는 도 13에 도시된 바와 같이 탈선한 경우에, 이탈 방지 돌기부(D)가 다음의 가드 레일(12)로 원활하게 갈아탈 수 있다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 고정부(5)를 평면에서 보면, 장방형으로 형성되고, 내측과 외측에 이 고정부(5)를 침목(2)에 고정하기 위한 내측 고정 시트(31)와 외측 고정 시트(32)가 형성되어 있다. 이 내측 고정 시트(31)에는 내측 고정 슬롯(33)이 형성되고, 외측 고정 시트(32)에는 외측 고정 슬롯(34)이 형성되어 있다. 이러한 양 슬롯(33, 34)은 모두 고정부(5)의 길이방향으로 연장되어 형성되어 있다.

또한, 대략 중앙부에는 가동부(7)와 연결하기 위한 결합부(35)가 형성되어 있다. 이 결합부(35)는 후술하는 가동부(7)에 형성된 슬롯(55)과 일치하도록 길이방향으로 연장되는 상부 슬롯(36)과, 이 상부 슬롯(36)의 하부에 직교하는 방향으로 연장하는 하부 슬롯(37)과, 상부 슬롯(36)으로부터 하부 슬롯(37) 방향으로 삽입된 연결 볼트(9)의 머리부(11)가 하부 슬롯(37) 방향으로 회전가능하도록 호형을 그리는 가로 구멍(38)을 가진다. 연결 볼트(9)는 T자형의 머리부(11)를 가지고(도 1), 이 머리부(11)는 상부 슬롯(36)과 동일한 형상을 이룬다. 이와 같은 결합부(35)에 의해 상부 슬롯(36)으로부터 연결 볼트(9)의 머리부(11)를 삽입하고, 그 연결 볼트(9)에 너트(10)를 체결하면 자동적으로 머리부(11)가 가로 구멍(38)으로부터 하부 슬롯(37)을 향하여 회전하고, 머리부(11)가 하부 슬롯(37)의 벽에서 회전이 억제된 상태로 가동부(7)를 고정부(5)에 연결할 수 있다(도 1의 상태).

상기 고정부(5)의 상면에는 거의 중앙부에 가동부(7)로부터의 하중을 지지하는 하중 지지부(45)(도 1)의 한쪽인 요부(46)가 형성되어 있다. 또한, 도면의 우측에 위치한 고정부(5)의 궤도 중심측에는, 가동부(7)를 회동가능하게 지지하는 상기 회동축(6)의 축 지지부(39)가 형성되어 있다.

도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 고정부(5)는 하면이 침목(2)의 상면 경사에 따른 경사면(41)에 형성되고, 상면(가동부(7)와 접하는 면)은 침목(2)에 고정된 상태에서 수평형이 되도록 형성되어 있다. 상기 축 지지부(39)는 상면으로부터 다시 상부 방향으로 돌출 형성되고, 도시된 방향측에는 회동축(6)으로 된 볼트의 머리부(육각)의 회전을 억제하는 단차부(40)가 형성되어 있다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 내측 고정 시트(31)의 상면이, 침목(2)의 상면 경사각(α)에 대하여 보다 큰 경사각(β)으로 형성되어 있다. 이에 의해 내측 고정 시트(31)는 상기 가동부(7)로부터 고정부(5)에 하중을 전달하는 요부(46)측(하중 작용측)이 두껍고, 궤도 중심측(하중 비작용측)이 얇게 되어서 하중의 작용측이 비작용측보다도 넓은 경사면(47)을 구비하고 있다.

더욱이, 본 실시예에서는, 이 내측 고정 시트(31)와 고정 볼트(8)의 사이에, 하면이 각도(β)로 형성되고 상면이 수평되게 형성된 경사 와셔(48)가 설치되고, 이 경사 와셔(48)의 상면으로부터 고정 볼트(8)를 삽입 관통하여 내측 고정 시트(31)가 침목(2)에 고정된다. 이에 따라, 수직하게 고정하는 고정 볼트(8)에 의해 침목(2)과 접하는 하면의 각도에 대하여 상기 가드 레일(12)로부터 하중이 작용하는 측으로 각도가 큰 테이퍼형의 상면(경사면(47))을 가지는 내측 고정 시트(31)를 침목(2)에 고정할 수 있다.

따라서, 후술하는 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)로부터 하중이 작용한 때에는, 내측 고정 시트(31)의 부분에서는 그 하중에 의해 쐐기 작용을 얻을 수 있으며, 내측 고정 시트(31)를 침목(2)에 고정하는 힘이 약해지더라도, 그 쐐기 작용으로 내측 고정 시트(31)를 확실하게 지지할 수 있다. 즉, 하중 지지부(45)로부터 내측 고정 시트(31) 방향으로 작용하는 하중에 의해 쐐기 작용을 얻을 수 있으므로, 고정 볼트(8)의 체결력이 약해지더라도 내측 고정 시트(31)를 쐐기 작용으로 침목(2)의 상면과 경사 와셔(48)의 하면의 사이에 투입시켜 확실하게 지지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 고정 볼트(8)를 경사 와셔(48)의 상부 방향으로부터 수직방향으로 체결하도록 하지만, 고정 볼트(8)를 내측 고정 시트(31)의 상면과 직교하는 방향으로 체결하도록 하면, 경사 와셔(48)는 제거될 수 있다.

한편, 상기 바깥쪽의 외측 고정 시트(32)는 고정부(5)의 상면으로부터 경사지고, 수평형의 고정면(49)이 형성되어 있다. 이에 의해 외측 고정 시트(32) 부분에서는 경사면(41)(침목(2)의 상면)과의 사이로 내측이 두껍고, 외측이 얇게된다. 다시 말해서, 외측 고정 시트(32)도 상기 가동부(7)로부터 고정부(5)에 하중을 전달하는 요부(46)측(하중 작용측)이 두껍고, 본선 레일측(하중 비작용측)의 단부가 얇게 되고, 하중의 작용측이 비작용측보다도 넓은 경사면(41)을 구비한다. 따라서, 외측 고정 시트(32)의 부분에서는 내측으로부터 외측을 향하여 작용하는 하중에 의해 쐐기 작용을 얻을 수 있고, 외측 고정 시트(32)를 침목(2)에서 고정하는 힘이 약해지더라도 그 쐐기 작용으로 외측 고정 시트(32)를 확실하게 지지할 수 있다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 가동부(7)는 고정부(5)에 설치된 수평 방향의 회동축(6)에 지지되는 지지 구멍(51)이 일단에 형성되고, 타단에 가드 레일(12)의 수직부(19)를 지지하는 지지벽(52)이 형성되어 있다. 이 지지벽(52)의 지지면(22)에는 상기한 바와 같이 수직 방향의 중간 부분에 수평 방향(도면 직교 방향)으로 연장되는 철부(23)가 형성되어 있다. 이 지지벽(52)은 지지 구멍(51)을 향하여 연장되는 측벽(53)에 의해 지지되어 있다. 지지벽(52)의 하부 방향에는 수평 방향으로 볼트공(54)이 형성되고, 지지면측의 상단 각부에는 가드 레일(12)의 곡면과 접하지 않도록 모따기가 이루어져 있다. 이 가동부(7)의 대략 중앙부에는 상기 고정부(5)의 대략 중앙부에 형성된 결합부(35)의 상부 슬롯(36)과 일치하도록 길이 방향으로 연장되는 슬롯(55)이 형성되어 있다. 또한, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 지지벽(52)의 하부 방향에는 상기 지지부(14)측이 개방된 소정 폭의 걸림벽(56)이 형성되어 있다.

더욱이, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 가동부(7)의 하부에는 거의 중앙부에 상기 고정부(5)의 요부(46)에 하중을 전달하는 하중 지지부(45)(도 1)의 다른 쪽인 철부(57)가 형성되어 있다. 이 철부(57)와 고정부(5)의 요부(46)에 의해 하중을 지지하는 하중 지지부(45)가 구성된다. 본 실시예에서는 하중 지지부(45)를 요부(46)와 철부(57)의 조합으로 구성하고 있지만, 이 하중 지지부(45)는 곡면이나 경사면으로 형성된 요철형일 수도 있으며, 본 실시예로 한정되는 것은 아니다.

도 7에 도시된 바와 같이, 지지부(14)에는 폭 방향 중앙부에 상기 가동부(7)에 형성된 볼트공(54)과 연통하는 볼트공(61)이 형성되고, 그 양측부에 강도벽(62)이 형성되어 있다. 또한, 지지부(14)의 상단에는 결합부인 볼트공(61)을 중심으로 한 원호형의 상단 지지면(63)이 형성되어 있다. 이 상단 지지면(63)은 도 1에 도시된 가드 레일(12)을 가동부(7)와의 사이에서 지지한 경우에, 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)의 하면이 거의 접하도록 형성되어 있다. 또한, 지지부(14)의 하단에는 가동부(7)를 향하여 돌출하는 회전 정지부(64)가 형성되어 있다(측면에서 볼 때에는 도 1 참조). 이 회전 정지부(64)는 지지부(14)를 가동부(7)에 고정하는 경우에 걸림벽(56)의 사이에 삽입되어 지지부(14)를 고정할 때 회전 정지를 도모한다.

이와 같은 지지부(14)는 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 정지부(64)를 가동부(7)의 걸림벽(56) 사이에 삽입한 상태에서 레일 고정 볼트(15)와 너트(16)에 의해 가동부(7)에 고정된다. 이때, 너트(16)의 체결에 의해 지지부(14)가 오른쪽(오른나사의 경우)으로 회전하지만, 회전 정지부(64)가 걸림벽(56)에 밀착한 상태에서는 지지부(14)의 회전은 정지하게 된다. 이 상태의 지지부(14)는 각 구성의 제작 오차 등을 고려한 구성간의 간극(gutter) 만큼 회전하여 다소 경사진 상태로 고정되지만, 상단 지지면(63)이 가드 레일 고정 볼트(15)를 중심으로 하는 원호형으로 형성되어 항상 가드 레일 고정 볼트(15)로부터의 거리는 변화되지 않고, 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)의 하면과 거의 접한 상태로 고정할 수 있다. 이와 같이 하여, 지지부(14)에 경사가 생기더라도, 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)를 하부 방향으로부터 밀어 올리는 힘이 작용하지 않도록 한다.

도 8의 (a)는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치의 가드 레일에 외측으로부터 힘이 작용한 경우의 힘의 관계를 도시한 정면도이고, 도 8의 (b)는 동 차륜 가드 장치의 가드 레일에 내측으로부터 힘이 작용한 경우의 힘의 관계를 도시한 정면도이다. 상기 각 구성에 의해 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 조합된 차륜 가드 장치(1)에 의하면, 이하와 같이 가드 레일(12)에 작용하는 하중을 지지할 수 있다.

즉, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 차륜(W)이 본선 레일(3)로부터 벗어나서 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)에 밀착된 경우, 그 하중(F)은 가드 레일(12)의 수직부(19)를 통하여 가동부(7)에 의해 지지되고, 이 가동부(7)에서 지지된 하중(F)은 하중 지지부(45)를 통하여 고정부(5)에 의해 지지되며, 이 고정부(5)를 통하여 침목(2)에 의해 지지할 수 있다.

한편, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 차륜(W)이 가드 레일(12)로부터 벗어나서 차량(도 9)이 궤도의 외측으로 이탈하여 차량 하부의 이탈 방지 돌기부(D)(차량의 하부에 형성된 구성, 도 13 참조)가 가드 레일(12)의 내측 걸림부(18)에 밀착된 경우, 그 하중(F)은 가드 레일(12)의 수직부(19)를 통하여 지지부(14)에 의해 지지되고, 이 지지부(14)에서 지지된 하중(F)은 지지부(14)를 고정하는 레일 고정볼트(15)를 통하여 가동부(7)에 의해 지지되며, 이 가동부(7)로 지지된 하중(F)은 하중 지지부(45)를 통하여 고정부(5)에 의해 지지되며, 이 고정부(5)를 통하여 침목(2)에 의해 지지할 수 있다. 또한, 이 가드 레일(12)에 내측으로부터 작용하는 하중(F)을 지지하는 경우에는, 상기 지지부(14)의 상단 지지면(63)에 의해 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)로부터 하부 방향으로 작용하는 하중도 지지한다.

더욱이, 가드 레일(12)에 외측으로부터 작용하는 하중(F)뿐만 아니라 가드 레일(12)에 내측으로부터 작용하는 하중(F)도 가동부(7)와 고정부(5)의 사이에 형성된 요부(46)와 철부(57)로부터 이루어진 하중 지지부(45)를 통해 지지되기 때문에, 하중 지지부(45)의 넓은 접촉면적으로 확실하게 하중을 지지할 수 있다. 더욱이, 이와 같은 하중 지지부(45)로 하중을 지지하여 회동축(6)에 하중이 작용하지 않도록 함으로써 회동축(6)의 신뢰성 향상을 도모할 수도 있다.

또한, 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 내측 고정 시트(31)는 하중의 작용측이 비작용측보다도 넓은 경사면(47)을 구비함으로써, 상기 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)로부터 하중이 작용한 때에는 고정 볼트(8)가 느슨하게 되더라도 내측 고정 시트(31)가 쐐기 작용으로 침목(2)의 상면과 경사 와셔(48)의 하면과의 사이에 삽입되어 고정부(5)를 확실하게 지지할 수 있다. 또한, 상세한 도면은 생략하였지만, 상기와 같이 외측 고정 시트(32)도 하중의 작용측이 비작용측보다도 넓은 경사면(41)을 구비함으로써, 상기 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 가드 레일(12)의 내측 걸림부(18)로부터 하중이 작용한 때에는 고정 볼트(8)가 느슨해지더라도 외측 고정 시트(32)가 쐐기 작용으로 침목(2)의 상면과 고정 볼트(8)와의 사이에 삽입되어 고정부(5)를 확실하게 지지할 수 있다.

도 9는 도 1에 도시된 차륜 가드 장치를 구비한 본선 레일의 정면도이고, 도 10은 동 차륜 가드 장치를 구비한 본선 레일의 평면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 차륜 가드 장치(1)는 본선 레일(3)의 궤도 중심측에 있어서, 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)와 본선 레일(3)의 내측 단부가 소정의 간격(S)으로 되도록 설치된다. 또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 차륜 가드 장치(1)는 여러 개 배치된 침목(2)에 고정되고, 이 복수의 차륜 가드 장치(1)에 소정 길이의 가드 레일(12)이 지지된다. 이에 의해 도 9에 도시된 바와 같이, 본선 레일(3)상의 어느 쪽 차륜(W)도 궤도 중심측 방향으로 탈선하더라도 가드 레일(12)의 외측 걸림부(17)에 밀착하여 탈선이 방지된다. 또한, 만일 탈선하더라도 차량(C)의 이탈 방지 돌기부(D)가 가드 레일(12)의 내측 걸림부(18)에 밀착하여 차량(C)이 궤도로부터 크게 이탈하는 것이 방지된다.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 가드 레일(12)은 본선 레일(3)을 고정하고 있는 본선 레일 고정 볼트(26)의 상부에 위치한 상태로 결합되어 있지만, 도 9에 2점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 차륜 가드 장치(1)의 회동축(6)을 중심으로 하여 가동부(7)를 궤도 중앙측으로 회동시켜 가드 레일(12)을 궤도 중심측(내측)의 후퇴 위치로 후퇴시킬 수 있다. 이와 같이, 가드 레일(12)을 궤도 중심측을 향하여 회동시켜서 후퇴시킴에 따라, 상기한 바와 같이 타격 다짐기로 본선 레일(3) 근방의 밸러스트를 타격 다짐하는 경우나, 본선 레일(3)을 연마하는 경우 및 본선 레일(3)을 교체하는 경우 등의 작업 범위(도 16 참조)로부터 가드 레일(12)을 후퇴시킬 수 있어, 가드 레일(12)이 타격 다짐기에 의한 작업의 장애와, 레일 삭정차에 의한 작업의 장애가 되지 않도록 할 수 있다. 이와 같이 궤도 중심측으로 후퇴시킨 상태의 가드 레일(12)(2점 쇄선)이 후퇴 위치로 배치된 상태이다.

더욱이, 이와 같은 가드 레일(12)을 궤도 중심측으로 후퇴시키는 작업도 가동부(7)를 고정부(5)에 연결하는 연결 볼트(9)의 너트(10)를 풀어서 가동부(7)를 궤도 중심측으로 회동시킴으로써, 중량물인 가드 레일(12)을 타격 다짐기의 작업 범위 이외, 또는 레일 삭정차의 작업 범위 이외로 이동시키는 작업도 용이하게 되어 대폭적인 노력경감을 도모할 수 있다.

도 11은 도 1에 도시된 차륜 가드 장치를 구비한 본선 레일과 주행 차량을 도시한 정면도이고, 도 12는 도 11에 도시된 주행 차량이 본선 레일로부터 탈선하는 것을 차륜 가드 장치로 방지하는 상태를 도시한 정면도이며, 도 13은 도 12에 도시된 주행 차량이 본선 레일로부터 탈선하여도 궤도 외측으로 이탈하는 것을 차륜 가드 장치로 방지하는 상태를 도시한 정면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 차륜 가드 장치(1)가 구비된 본선 레일(3)상을 주행하는 차량(C)은 차륜(W)이 본선 레일(3)상을 주행하여 가드 레일(12)과는 소정의 간극이 유지된 상태로 주행할 수 있다. 도시된 바와 같이, 차량(C)의 하면에는 길이방향으로 소정간격(예를 들면, 차량(C)의 전후위치)으로 이탈 방지 돌기부(D)가 형성되어 있다. 이 이탈 방지 돌기부(D)는 차륜(W)이 탈선한 경우에 가드 레일(12)로 차량(C)이 궤도로부터 크게 이탈하는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 차량(C)에 큰 횡력(본 예로서는 도면의 우측으로부터의 횡력)이 작용한 경우, 한쪽의 차륜(도면의 좌측)은 본선 레일(3)상에 올려지고, 다른 쪽의 차륜(W)(도면의 우측)은 내측이 가드 레일(12)에 접하여 보호된 상태로 된다. 이 경우, 도면의 우측 차륜(W)은 본선 레일(3)상을 주행함으로써, 차륜(W)의 탈선을 방지할 수 있다.

그리고, 도 13에 도시된 바와 같이, 다시 횡력이 증가되어 차륜(W)이 가드 레일(12)을 넘어서 탈선한 경우, 차량(C)은 횡력에 의해 궤도의 외측으로 튀어나가지만, 차량(C)의 하부에 형성된 이탈 방지 돌기부(D)가 가드 레일(12)의 내측 걸림부(18)에 밀착하여 크게 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 만일 탈선하더라도 마주오는 차량과 충돌하지 않은 상태로 정지시킬 수 있다.

이상과 같이, 상기 차륜 가드 장치(1)에 의하면, 본선 레일(3)의 근방 밸러스트(102)(도 14)를 타격 다짐하는 경우나, 본선 레일(3)을 연마하는 경우 및 본선 레일(3)을 교환하는 경우 등에 있어서, 가드 레일(12)을 본선 레일(3)의 근방으로부터 궤도 중심측으로 후퇴시켜 본선 레일(3)의 주위에 작업 공간을 용이하게 마련할 수 있다.

그리고, 본선 레일(3)을 따라 배치된 상태에서는 차륜(W)의 탈선을 외측 걸림부(17)로 안정되게 방지할 수 있음과 동시에, 차륜(W)이 본선 레일(3)로부터 탈선하더라도, 내측 걸림부(18)로 차량(C)의 이탈 방지 돌기부(D)를 지지하여 차량(C)이 궤도로부터 크게 벗어나서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 이와 같이 차륜(W)의 탈선 방지와 차량(C)의 이탈 방지를 이루는 경우의 가드 레일(12)에 작용하는 큰 하중은, 가동부(7)와 고정부(5)의 사이에 형성된 하중 지지부(45)에 의해 넓은 면적으로 안정되게 받을 수 있기때문에 큰 하중을 안정되게 지지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 가드 레일(12)에 작용하는 하중으로 차륜 가드 장치(1)가 침목(2)(슬라브 궤도)에 지지되도록 쐐기 작용이 생기는 고정 시트(31, 32)에 의해 침목(2)(슬라브 궤도)에 고정하는 구조이기 때문에, 진동이 끊이지 않는 본선 레일(3)의 근방에 있어서, 확실한 보호 기능을 유지할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 침목(2)을 예로 설명하였지만, 슬라브 궤도의 경우에도 마찬가지로 구성하는 것이 가능하고, 차륜 가드 장치(1)를 설치하는 궤도측의 구성은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

더욱이, 상기 실시예에는 일례를 나타낸 것이며, 본 발명의 요지를 손상하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 가드 장치는, 본선 레일을 따라 밸러스트를 타격 다짐시에 후퇴시킬 수 있고, 세팅시에는 차륜이 탈선하지 않도록 보호함과 동시에, 차륜이 탈선하더라도 차량이 궤도를 이탈하지 않도록 보호하려고 하는 선로에 이용할 수 있다.

1 : 차륜 가드 장치
2 : 침목
3 : 본선 레일
5 : 고정부
6 : 회동축
7 : 가동부
8 : 고정 볼트
9 : 연결 볼트
12 : 가드 레일
14 : 지지부
17 : 외측 걸림부
18 : 내측 걸림부
19 : 수직부
20 : 지지면
21 : 요부
22 : 지지면
23 : 철부
30 : 절단부
31 : 내측 고정 시트
32 : 외측 고정 시트
33 : 내측 고정 슬롯
34 : 외측 고정 슬롯
35 : 결합부
41 : 경사면
45 : 하중 지지부
46 : 요부
47 : 경사면
48 : 경사 와셔
49 : 고정면
52 : 지지벽
56 : 걸림벽
57 : 철부
63 : 상단 지지면
64 : 회전 방지부
C : 차량
D : 이탈 방지 돌기부
F : 하중
W : 차륜

Claims (6)

1. 본선 레일 사이의 침목 또는 슬라브 궤도에 고정되는 고정부와,
   상기 고정부에 배치된 수평 방향의 회동축에 지지되고, 상기 회동축을 중심으로 하여 궤도 중심측 방향으로 회동하는 것이 가능한 가동부 및
   상기 가동부의 상기 회동축으로부터 떨어진 위치에 상기 본선 레일과 평행하게 지지되는 가드 레일을 구비하며,
   상기 가드 레일에 본선 레일의 내측 방향으로 차륜이 탈선하는 것을 방지하는 외측 걸림부 및 탈선한 차량이 궤도 외측을 향하여 이탈하는 것을 방지하는 내측 걸림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜 가드 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 가동부의 상기 가드 레일을 지지하는 지지면에, 상기 가드 레일의 상하 방향의 어긋남 방지를 수행하는 요철부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜 가드 장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 고정부와 가동부의 사이에, 가동부로부터 고정부에 전달되는 하중을 지지하는 하중 지지부를 가지는 것을 특징으로 하는 차륜 가드 장치.
   
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가동부와의 사이에서 가드 레일을 지지하는 지지부를 구비하고,
   상기 지지부에는, 지지부를 상기 가동부에 결합하는 결합부를 중심으로 하여 상기 가드 레일에 접하는 원호형의 상단 지지면 및 지지부를 상기 가동부에 걸리게 하는 걸림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜 가드 장치.
   
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고정부는 고정부를 상기 침목 또는 슬라브 궤도에 고정 부재로 고정하는 고정 구멍을 가지는 고정 시트를 가지며,
   상기 고정 시트는 가동부로부터 고정부에 전달되는 하중 작용측이 비작용측보다 넓은 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜 가드 장치.
   
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가드 레일의 차량 진행 방향 상류측의 적어도 외측에, 상기 가드 레일의 상류측 단부로부터 하류측 외측 걸림부를 향하여 소정 길이로 일부를 절단한 절단부를 가지는 것을 특징으로 하는 차륜 가드 장치.

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