Ｖ-트랙 지지 구조 컴포넌트

Ｖ-트랙 지지 구조 컴포넌트

본 발명은 차량 트랙을 위한 V-트랙 지지 구조에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 놀이 기구 상의 차량 트랙과 연계하여 사용하기 위한 모듈형 지지 구조에 관한 것이다.

트랙형 차량들은 공동 운송 차량들로부터 작업 현장 로봇까지, 놀이 동산 기구까지 다양한 응용들에서 매우 일반적이다. 트랙형 차량 시스템들은 다양한 지형에 걸쳐 이동하는 사람, 가축 또는 물품을 위한 용이하게 자동화된, 안전한 에너지 효율적인 해법들을 제공할 수 있다.

이들 모든 응용들에서, 차량은, 차량이 레일 위에서 굴러 갈 때 발생할 수 있는 정적 및 동적 부하를 흡수할 수 있으면서 과도하게 휘어지지 않고도 차량의 중량을 쉽게 지지할 수 있어야 하는 제공된 레일(들) 상에서 타고 갈 수 있다. 따라서, 레일들은 전형적인 철도 트랙의 경우에서와 같이 지상 바로 위에 놓일 수 있거나, 무거운 차량이 레일들 위에서 굴러 갈 때 제공되는 상당한 공학적 도전을 견디도록 설계되는 기본 지지 구조에 장착될 수 있다.

레일들이 기본 지지 구조 상에 놓이는 경우에, 기본 지지 구조가, 시스템이 특정한 최종 사용자 응용에 노출되는 동적 및 정적 부하를 견딜 수 있는 일련의 모듈형 컴포넌트들로 구성될 수 있는 경우 바람직하다는 것이 쉽게 인식될 것이다.

더욱이, 놀이 기구 응용들의 정황에서, 상대적으로 경량이고 아직 비틀림적으로 단단하고 굽힘 모멘트 및 피로에 저항성이 있는 지지 구조 컴포넌트가, 손님용 차량에 인가될 수 있는 힘과, 안전하게 구성될 수 있는 트랙의 형상에 관해 놀이 기구 설계자들이 더 많은 옵션들과 융통성을 허용하여, 더 흥분되고 강렬한 놀이 기구 경험을 초래한다는 것이 쉽게 인식될 것이다.

현재 이용 가능한 박스 및 튜브-형상의 백본 구조들은 휘어지는 경향이 있을 수 있어서, 이를 통해 백본 구조와 지지된 레일들의 중앙축들 사이에 상대적으로 큰 수직 편심 정도를 도입한다. 이러한 수직 편심은 레일들과 연결 컴포넌트들 모두에 응력을 가하고(stresses), 이것은 시스템의 작동 수명을 단축할 수 있고, 유지비를 증가시킬 수 있다.

마지막으로, 모든 응용들에서, 필수적인 물리적 특성들을 갖는 지지 구조가, 박스 및 튜브-형상의 백본 구조들과 같이 이용 가능한 종래의 해법들보다 더 적은 컴포넌트들을 이용하고 더 적은 용접을 요구하는 경제적인 방식으로 제조될 수 있는 것이 바람직하다.

따라서, 모듈형이고, 제조에 경제적이고, 상대적으로 경량이고, 비틀림적으로 단단하고, 굽힘 모멘트 및 피로에 저항성이 있고, 다양한 응용들에서 쉽게 설치되는 트랙 구조가 필요하다.

본 발명은 모듈형이고, 제조에 경제적이고, 비틀림적으로 단단하고, 굽힘 모멘트 및 피로에 저항성이 있고, 다양한 응용들에서 쉽게 설치되는 트랙 구조를 제공한다.

적어도 하나의 실시예에서, 본 발명은 트랙 구조 지지 컴포넌트를 제공하고, 이러한 트랙 구조 지지 컴포넌트는 삼각형 거더(girder)로서, 삼각형 거더는, 제 1 단부와 제 2 단부 사이로 길이 방향으로 연장하고, 길이 방향으로 연장하는 제 1 에지, 길이 방향으로 연장하는 제 2 에지, 길이 방향으로 연장하는 상부 표면 및 길이 방향으로 연장하는 하부 표면을 갖는 상부 플레이트와, 제 1 단부와 제 2 단부 사이로 길이 방향으로 연장하고 길이 방향으로 연장하는 제 1 에지 및 길이 방향으로 연장하는 제 2 에지를 갖는 제 1 측면 플레이트와, 제 1 단부와 제 2 단부 사이로 길이 방향으로 연장하고 길이 방향으로 연장하는 제 1 에지 및 길이 방향으로 연장하는 제 2 에지를 갖는 제 2 측면 플레이트를 갖고, 상부 플레이트의 하부 표면은 제 1 측면 플레이트의 제 1 � ��지 및 제 2 측면 플레이트의 제 1 에지에 접하고, 제 1 측면 플레이트의 제 2 측면 에지는 제 2 측면 플레이트의 제 2 측면 에지에 접하여, 삼각형 거더를 형성하는, 삼각형 거더, 및 레일 구성요소로서, 레일 구성요소는 제 1 단부와 제 2 단부 사이로 길이 방향으로 연장하고 상부 플레이트의 상부 표면에 인접하게 위치된 적어도 하나의 레일을 갖는, 레일 구성요소를 갖는다.

본 발명은 다음의 도면들과 연계하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따른 트랙 지지 구조 컴포넌트의 단부를 나타내는 도면(end view).
도 2는 도 1의 트랙 지지 구조 컴포넌트의 등각투상도.
도 3은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에서 장착 스툴을 갖는 트랙 지지 구조 컴포넌트의 단부를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 트랙 지지 구조 상에 위치된 장착 스툴의 측면도.
도 5는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라 장착 스툴 및 스플라이스 플레이트들을 갖는 트랙 지지 구조 컴포넌트의 등각투상도.

본 발명은 모듈형이고, 제조에 경제적이고, 비틀림적으로 단단하고, 굽힘 모멘트 및 피로에 저항성이 있고, 다양한 응용들에서 쉽게 설치되는 트랙 구조를 제공한다.

본 명세서에 논의된 모든 컴포넌트들이 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해될 임의의 적합한 프로세스 및 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 본 발명이 특정한 최종 사용자 응용에 의해 요구된 바와 같이 임의의 적합한 치수들로 생산될 수 있다는 것이 추가로 이해될 것이다.

본 명세서에 기재된 모든 컴포넌트들이 최종 사용자 응용에 의해 요구된 바와 같이 임의의 표면 마무리를 가질 수 있다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 추가로, 본 명세서에 기재된 모든 컴포넌트들이 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이, 선택된 제조 프로세스 및 최종 사용자 응용에 의해 요구된 임의의 다른 배치들 중에서, 방사상 코너 및 에지, 직교 코너 및 에지, 단일 또는 다중의 경사진 코너 및 에지로 마무리될 수 있다는 것이 쉽게 인식될 것이다. 유사하게 아래에 논의된 바와 같이, 본 명세서에 논의된 모든 보어(bore), 컷아웃(cutout) 및 슬롯은 선택적으로 필요시 나사산 형성(threaded)되거나 카운터 싱크(countersunk)될 수 있다.

본 명세서에 논의된 모든 컴포넌트들은 임의의 적합한 프로세스(용접 또는 기계적 고정과 같은)에 의해 적합하게 함께 결합된 개별적인 컴포넌트들로 형성될 수 있거나, 대안적으로 단일의 한 개의 컴포넌트로 형성될 수 있다.

본 발명은 상부 표면, 제 1 측면 플레이트 및 제 2 측면 플레이트를 갖는 상부 플레이트를 갖는 삼각형 거더의 형태로 삼각형 백본 구조를 포함하는 트랙 지지 구조 컴포넌트를 제공할 수 있다. 적어도 하나의 레일을 갖는 레일 구성요소는 트랙형 차량을 수용하기 위해 상부 플레이트의 상부 표면에 인접하게 제공된다.

몇몇 실시예들에서, 삼각형 거더가 적합하게 함께 결합된 3개의 개별적인 길이 방향 플레이트 요소들로 구성되거나, 대안적으로 필요한 형상을 제공하기 위해 적합한 프로세스(압출 또는 저온 형성과 같지만, 여기에 제한되지 않는)에 의해 제조되는 단일의 한개의 요소로 형성될 수 있다는 것이 구상된다.

몇몇 실시예들에서, 본 트랙 구조 컴포넌트가 일반적으로 일직선인 한편, 다른 실시예들에서, 본 트랙 구조 컴포넌트가 최종 사용자 응용에 의해 요구되는 바와 같이, 일반적으로 굴곡지는 것이 구상된다. 이러한 방식으로, 다중 트랙 구조 컴포넌트들은 아래에 추가로 구체적으로 논의되는 바와 같이, 임의의 형상의 트랙 시스템을 형성하기 위해 함께 링크(link)될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 트랙 구조 컴포넌트는 직립 방식으로 트랙형 차량을 지지하는데 사용되는 한편, 다른 실시예들에서, 트랙 구조 컴포넌트는 통상의 기술자에 의해 쉽게 인식되는 다른 배치들 중에서, 뒤집힌(upside down) 방식 또는 비스듬한(sideways) 방식으로 트랙형 차량을 현가하는데 사용될 수 있다.

본 트랙 구조 컴포넌트가 완전히 조립된 현장으로 전달될 수 있다는 것이 구상되거나, 대안적으로, 성분 컴포넌트들이 원 위치에서 조립되지 않거나(또는 부분적으로 조립된) 조립된 현장으로 전달될 수 있다는 것이 구상된다.

적어도 하나의 레일이 최종 사용자 응용에 의해 요구된 바와 같이 그리고 통상의 기술자에 의해 쉽게 인식되는 임의의 다른 유형의 알려진 레일 형상 중에서, 정사각형, 원형, 타원형, 반-원형, 반-타원형, 그루브형을 포함하지만, 여기에 제한되지 않는 임의의 적합한 단면 형상을 가질 수 있다는 것이 구상된다.

적어도 하나의 실시예에서, 적어도 하나의 레일이 2개의 레일들이고, 이들 2개의 레일들이 일련의 측면으로 연장하는 크로스 타이(cross ties)를 가질 수 있고, 각 크로스 타이가 제 1 레일을 제 2 레일에 접한다는 것이 구상된다. 몇몇 실시예들에서, 크로스 타이가 삼각형 거더의 상부 플레이트의 상부 표면에 직접 부착되는 것이 구상되는 한편, 다른 실시예들에서, L-브라킷이 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해되는 배치들 중에서, 크로스 타이를 삼각형 거더의 상부 표면에 부착하기 위해 삼각형 거더의 상부 플레이트의 상부 표면과 크로스 타이 사이에 위치되는 것이 구상된다.

본 트랙 구조 컴포넌트가 장착 스툴에 의해 지지 표면(필라 또는 콘크리트 구조와 같지만, 여기에 제한되지 않는)에 장착될 수 있다는 것이 구상된다. 적어도 하나의 실시예에서, 장착 스툴은 삼각형 거더의 하부 표면에 접하는 각진 상부 에지를 갖는 측면으로 배향된 스툴 웹으로 구성될 수 있다. 스툴 웹은 장착 플랜지에 접하는 하부 에지를 가질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 장착 플랜지는 스툴 웹에 수직으로 배향되지만, 다른 배치들도 또한 최종 사용자 응용의 필요에 따라 구상된다.

몇몇 실시예들에서, 스툴 웹이 스툴 웹의 외부 에지에 접하는 근접(proximal) 표면을 갖는 적어도 하나의 지지 플레이트를 더 포함할 수 있다는 것이 구상된다. 지지 플레이트는 삼각형 거더의 하부 표면에 접할 수 있는 상부 에지와, 장착 플랜지의 상부 표면에 접하는 하부 에지를 갖는다.

장착 스툴이 적어도 하나의 강성 리브(stiffening rib)를 가질 수 있고, 적어도 하나의 강성 리브가 지지 플레이트의 외부 표면에 접하고, 장착 플랜지의 상부 표면과 삼각형 거더의 적어도 하부 표면 사이로 연장한다는 것이 추가로 구상된다. 몇몇 실시예들에서, 강성 리브가 아래에 더 구체적으로 논의되는 바와 같이, 삼각형 거더의 상부 표면을 형성하는 상부 플레이트의 하부 표면에 위쪽으로 연장한다는 것이 구상된다.

본 명세서에 기재된 다중 트랙 구조 컴포넌트들이 연속적으로 지지된 트랙 구조를 형성하기 위해 함께 링크될 수 있다는 것이 추가로 구상된다. 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 거더 스플라이스 플레이트가 삼각형 거더의 일단부의 외부 표면 상에 위치되는 것이 구상된다. 추가로, 몇몇 실시예들에서, 적어도 하나의 레일 스플라이스 플레이트가 적어도 하나의 레일 상의 일단부에 위치되는 것이 구상된다.

이러한 방식으로, 제 1 차량 트랙 구조 컴포넌트가 아래에 더 구체적으로 논의되는 바와 같이, 거더 스플라이스 플레이트들 및 레일 스플라이스 플레이트들에 의해 제 2 트랙 구조 컴포넌트에 링크될 수 있다는 것이 구상된다.

다시 도 1 및 도 2로 되돌아가면, 본 발명에 따른 트랙 구조 컴포넌트의 적어도 하나의 실시예가 예시된다. 트랙 구조 컴포넌트(10)는, 길이 방향으로 연장하는 상부 플레이트(12), 길이 방향으로 연장하는 제 1 측면 플레이트(14) 및 길이 방향으로 연장하는 제 2 측면 플레이트(16)를 갖는 삼각형 거더인 삼각형 백본 구조를 갖는다. 상부 플레이트(12)는 상부 표면(13)을 갖는다.

도 1에서 알 수 있듯이, 적어도 하나의 실시예에서, 제 1 측면 플레이트(14)의 제 1 에지(18)가 상부 플레이트(12)의 외부 에지(19)로부터 안쪽으로 위치한 지점에서 상부 플레이트(12)의 하부 표면에 접하는 것이 구상되지만, 또한 제 1 측면 플레이트(14)의 제 1 에지(18)가 상부 플레이트(12)의 외부 에지(19)에 접하는 것이 구상된다. 유사한 방식으로, 제 2 측면 플레이트(16)의 제 1 에지는 상부 플레이트의 외부 에지의 안쪽으로의 위치에서, 또는 다른 실시예들에서, 상부 플레이트의 외부 에지에서 직접 상부 플레이트의 하부 표면에 접할 수 있다. 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 적어도 하나의 실시예에서, 삼각형 거더가 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중심축 주위에서 대칭적이라는 것이 구상된다.

적어도 하나의 실시예에서, 레일 구성요소는 도 1, 도 2 및 도 3에서 알 수 있듯이, 크로스 타이(24)에 의해 제 2 레일(22)에 연결된 제 1 레일(20)을 갖는다. 이 실시예에서, 크로스 타이(24)는 적어도 하나의 L-브라킷(26)에 의해 상부 플레이트(12)의 상부 표면(13)에 부착되지만, 크로스 타이(24)가 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해되는 다른 배치들 중에서, 브라킷 없이 상부 플레이트(12)의 상부 표면에 직접 부착되는 경우와 같은 다른 배치들도 또한 구상된다.

도 2에서 알 수 있듯이, 다양한 선택적인 트랙형 차량 시스템들은 삼각형 거더의 상부 플레이트(12) 상에 장착될 수 있다. 그러한 선택적인 트랙형 차량 시스템들의 예는 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해될 다른 선택적인 트랙형 차량 시스템들 중에서, 체인 또는 케이블 견인 시스템들, 제동 시스템들, 가속 시스템들, 선형 모터 시스템들, 트랙-스위칭 시스템들을 포함하지만, 여기에 제한되지 않는다.

다시 도 3, 도 4 및 도 5로 되돌아가면, 트랙 구조 컴포넌트(10)를 기본 장착 구조 컴포넌트에 장착하기 위한 장착 스툴(30)의 적어도 하나의 실시예가 예시된다. 장착 스툴(30)은 삼각형 거더의 하부 표면{이 실시예에서, 제 1 측면 플레이트(14)와 제 2 측면 플레이트(16)의 외부 표면들인}에 접하는 상부 에지를 갖는 횡방향으로 배향된 스툴 웹(32)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에서, 상부 에지가 도 3에서 알 수 있듯이, 각진 상부 에지라는 것이 구상된다.

스툴 웹(32)은 또한 장착 플랜지(34)에 접하는 하부 에지를 갖는다. 몇몇 실시예들에서, 스툴 웹(32)이 장착 플랜지(34)에 수직으로 배향되는 한편, 다른 실시예들에서, 이들 2개의 컴포넌트들이 최종 사용자 응용의 즉각적인 필요에 의해 요구된 바와 같이 서로 비-수직으로 배향될 수 있다는 것이 구상된다.

몇몇 실시예들에서, 장착 플랜지(34)는 통상의 기술자에 의해 쉽게 인식될 임의의 다른 배치들 중에서, 필라 또는 콘크리트 슬라브일 수 있는 기본 지지 구조에 장착 스툴을 고정하기 위해 기계 패스너를 수용하기 위한 일련의 구멍들 또는 보어들(bores)을 가질 것이다. 추가로, 장착 플랜지(34)는 정사각형, 원형 및 직사각형을 포함하지만, 여기에 제한되지 않는, 최종 사용자 응용에 의해 요구된 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다.

장착 스툴(30)은 적어도 하나의 지지 플레이트(36)를 더 포함할 수 있다. 지지 플레이트(36)는 스툴 웹(32)의 외부 에지에 접하는 근접 표면, 삼각형 거더의 하부 표면{이 실시예에서, 제 1 측면 플레이트(14)와 제 2 측면 플레이트(16)의 외부 표면들인}에 접하는 상부 에지, 및 장착 플랜지(34)에 접하는 하부 에지를 갖는다.

몇몇 실시예들에서, 도 3 및 도 4에서 알 수 있듯이, 장착 스툴(30)이 강성 리브(38)를 더 포함할 수 있고, 강성 리브(38)가 지지 플레이트(36)의 말단(distal) 표면에 접하는 근접 에지, 장착 플랜지(34)의 상부 표면에 접하는 하부 에지, 및 삼각형 거더의 하부 표면{이 실시예에서, 제 1 측면 플레이트(14)와 제 2 측면 플레이트(16)의 외부 표면들인}과 상부 플레이트(12)의 하부 표면 중 적어도 하나에 접하는 상부 에지를 갖는다는 것이 추가로 구상된다.

도 5에서 알 수 있듯이, 몇몇 실시예들에서, 상부 플레이트(12), 제 1 측면 플레이트(14) 또는 제 2 측면 플레이트(16) 중 적어도 하나는 플레이트의 일단부에 위치된 거더 스플라이스 플레이트(52)를 가질 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 거더 스플라이스 플레이트(52)가 일련의 구멍들을 가질 수 있어서, 삼각형 거더에 볼트 연결(bolted)되거나 그렇지 않으면 직접 고정될 수 있다는 것이 구상되거나, 대안적으로 거더 스플라이스 플레이트가 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해될 다른 배치들 중에서, 삼각형 거더와 일체형으로 형성될 수 있다는 것이 구상된다.

그러므로, 제 1 트랙 구조 컴포넌트가 거더 스플라이스 플레이트(52)에 의해 제 2 트랙 구조 컴포넌트에 연결될 수 있다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 특히, 거더 스플라이스 플레이트(52)는 제 1 트랙 구조 컴포넌트의 상부 플레이트(12), 제 1 측면 플레이트(14) 또는 제 2 측면 플레이트(16) 중 적어도 하나의 일단부에, 그리고 제 2 트랙 구조 컴포넌트의 상부 플레이트(12), 제 1 측면 플레이트(14) 또는 제 2 측면 플레이트(16) 중 적어도 하나의 일단부에 직접 장착될 수 있어서, 이들 2개의 트랙 구조 컴포넌트들을 함께 연결한다.

추가로, 몇몇 실시예들에서, 레일(20, 22)은 레일(20, 22)의 단부에 위치되는 레일 스플라이스 플레이트(54)를 또한 가질 수 있다. 레일 스플라이스 플레이트(54)가 볼트 또는 리벳과 같은 기계적 패스너를 수용하기 위한 구멍을 갖는 바깥쪽으로 돌출하는 플랜지를 가질 수 있다는 것이 추가로 구상된다. 이러한 방식으로, 제 1 트랙 구조 컴포넌트의 제 1 레일 스플라이스는 하나의 매끄러운 연속 레일을 형성하기 위해 제 2 트랙 구조 컴포넌트 상의 제 2 레일 스플라이스에 접할 수 있고, 이에 연결될 수 있다.

이러한 방식으로, 다중 트랙 구조 컴포넌트는 선택된 최종 사용자 응용에 의해 요구된 형상을 갖는 트랙 시스템을 형성하기 위해 함께 링크될 수 있다.

본 발명의 이전 실시예들이 예에 불과하고, 많은 방식으로 변경될 수 있다는 것이 명백하다. 그러한 현재 또는 미래의 변경들은 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 통상의 기술자에게 명백한 모든 그러한 변형들은 다음의 청구항의 범주 내에 포함되도록 의도된다.