KR102422471B1

KR102422471B1 - 전기철도 케이블 단자함 장치

Info

Publication number: KR102422471B1
Application number: KR1020220049456A
Authority: KR
Inventors: 오호진
Original assignee: (주)진전기엔지니어링
Priority date: 2022-04-21
Filing date: 2022-04-21
Publication date: 2022-07-20

Abstract

본 발명은 전기철도 케이블 단자함 시스템에 관한 것으로, 단자함에 설치되는 단자에 결합링을 나사식으로 결합하여 케이블이 단자에 연결되도록 함과 아울러 결합링이 풀리는 것을 방지하기 위한 풀림방지수단을 구비함으로써 전기철도차량의 주행과정에서 발생하는 진동이 커넥터에 단자함의 단자에 대하여 풀리는 방향으로 작용하더라도 커넥터가 단자함의 단자로부터 풀리지 않게 되어 점퍼케이블의 접속이 해제되지 않고 접속된 상태로 유지되고, 선, 후행하는 전기철도 차량 간의 전기 및 통신 등의 연결이 항상 원활하게 이루어질 수 있게 한 것이다.

Description

전기철도 케이블 단자함 장치{Cable terminal box device for electric railways}

본 발명은 철도 전기 기술 분야 기술 중에서, 전기철도 케이블 단자함 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 전기철도차량의 주행과정에서 발생하는 진동이 커넥터에 단자함의 단자에 대하여 풀리는 방향으로 작용하더라도 커넥터가 단자함의 단자로부터 풀리지 않게 되어 점퍼케이블의 접속이 해제되지 않고 접속된 상태로 유지되고, 선, 후행하는 전기철도 차량 간의 전기 및 통신 등의 연결이 항상 원활하게 이루어질 수 있도록 한 전기철도 케이블 단자함 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기철도차량은 다수의 차량을 연결하여 1개의 편성으로 운행되므로 운행에 필요한 차량들을 서로 연결시키기 위하여 기계적인 연결장치도 필요하지만 각종 통신선 및 전기케이블의 연결이 필요하다.

전기철도차량의 통신선 및 전기케이블 등을 연결시키기 위하여 사용되는 종래의 점퍼케이블은 대한민국 등록실용신안 제20-0311029호(2003.04.07.) "철도차량용 점퍼케이블"은 차량에 구비된 단자함을 연결하기 위한 점퍼케이블의 양단에 어댑터를 통해 커넥터를 연결하는 것으로, 케이블의 양단에 어댑터를 결합하기 위하여 호스밴드를 이용하여 조이는 방식이 사용되며, 다수의 케이블을 플렉시블한 주름관에 삽입함으로써 제작시 쉽게 단선이나 손상되지 않고, 사용되는 점퍼케이블의 완제품의 중량을 현저하게 낮출 수 있으며, 단선시 또는 손상시에 전선의 교체 및 보수가 가능하게 한 기술을 개시하고 있다.

그러나 대한민국 등록실용신안 제20-0311029호는 케이블의 양단에 호스밴드를 이용하여 어댑터를 결합하고, 어댑터와 커넥터는 나사체결에 의해 결합하고 있으므로 작업이 번거롭고, 난해하다는 문제점이 있으며, 금속으로 구성된 호스밴드를 이용하여 어댑터와 케이블을 고정하는 과정에서 호스밴드가 어댑터의 도장을 파고들어가서 어댑터 상에 흠짐이 생기게 되고, 이러한 흠집으로 인해 사용시 녹이 쉽게 발생하여 어댑터의 수명이 단축되며, 어댑터와 커넥터가 단순히 나사체결에 의해 결합되는 것이므로 외부의 충격과 심한 진동에 의해 어댑터 커넥터의 결합이 쉽게 해제될 수 있다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결한 종래 기술로서 대한민국 등록실용신안 제20-0462277호(2012.08.29.) "철도차량용 점퍼케이블 구조체"는 다수의 차량이 연결되어 운행되는 철도차량의 차량 간의 통신선 및 전기케이블을 연결하기 위해 사용되는 케이블의 자유단에 설치되는 어댑터의 일측단부에 상기 케이블이 삽입고정되는 케이블고정부가 내측으로 갈수록 좁아지게 형성되어 삽입되는 케이블을 압착하여 고정함으로써 어댑터와 케이블을 고정하기 위한 별도의 클램프를 사용할 필요 없이 어댑터와 케이블을 고정하므로 설치가 간편하게 되고, 어댑터와 케이블의 고정부위가 압착되어 고정이 느슨해져 어댑터와 케이블이 분리되는 것을 미연에 방지할 수 있게 되며, 상기 어댑터와 철도차량의 단자함에 고정되는 콘넥터가 나사결합시 고정접착경화액에 의해 접착고정되므로 심한 진동이나 충격에도 풀림 현상 없이 장기간 사용할 수 있게 되고, 제조가 간편하게 되도록 한 기술을 개시하고 있다.

그러나 어댑터와 커넥터를 고정접착경화액에 의해 경화접착하여 결합부의 나사 풀림이 발생하지 않도록 하고 있으나, 고정접착경화액에 의한 결합강도가 고속으로 주행하는 전기철도차량의 주행시 발생하는 강한 진동에 견딜 수 있을 정도로 강하지 않을 수 있으므로 진동에 노출되는 시간이 경과함에 따라 고정접착경화막이 찢어지거나 파열되어 나사 풀림 방지 기능을 상실하여 나사 풀림이 발생하고, 어댑터와 커넥터가 분리될 염려가 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0069562호(1992.12.29.) "철도차량 점퍼소켓용 단자대" 대한민국 등록실용신안 제20-0311029호(2003.04.07.) "철도차량용 점퍼케이블" 대한민국 등록실용신안 제20-0462277호(2012.08.29.) "철도차량용 점퍼케이블 구조체"

따라서 본 발명의 목적은 전기철도차량의 주행과정에서 발생하는 진동이 커넥터에 단자함의 단자에 대하여 풀리는 방향으로 작용하더라도 커넥터가 단자함의 단자로부터 풀리지 않게 되어 점퍼케이블의 접속이 해제되지 않고 접속된 상태로 유지되고, 선, 후행하는 전기철도 차량 간의 전기 및 통신 등의 연결이 항상 원활하게 이루어질 수 있도록 한 전기철도 케이블 단자함 장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 전기철도 차량에 설치되는 양측 단자함과; 양측 단자함 사이에 배치되며 양단에서 절연피복이 박리되어 도체가 노출된 복수개의 케이블과; 케이블의 도체가 삽입되는 케이블삽입홈이 일단에 형성되고 타단에 커넥터핀이 형성된 복수개의 도전체와, 복수개의 도전체를 감싸는 커넥터절연체와, 커넥터절연체를 감싸는 커넥터케이싱과, 커넥터케이싱에 회전 가능하게 결합되는 결합링을 구비하는 커넥터와; 양측 단자함에서 돌출되며, 돌출단에 커넥터핀이 삽입되는 커넥터핀홀이 형성된 복수개의 단자슬리브와, 복수개의 단자슬리브를 감싸는 단자절연체와, 단자절연체를 감싸는 단자케이싱을 구비하는 단자를 포함하며, 케이블은 도체를 케이블삽입홈에 삽입하고, 케이블삽입홈이 형성된 부분의 외주부를 가압하는 것에 의해 도체와 도전체가 압착되어 견고하게 결합되고, 커넥터케이싱의 외주부에는 외향플랜지가 형성되고, 결합링의 내주부에는 외향플랜지에 걸릴 수 있는 내향플랜지가 형성되며, 단자케이싱의 외주면에는 수나사부가 형성되고, 결합링의 내주면에는 수나사부에 체결되는 암나사부가 형성되며, 결합링이 단자케이싱으로부터 풀리는 것을 방지하기 위한 풀림방지수단을 더 포함하며, 풀림방지수단은 결합링의 외주면 일부에 평행하게 형성되는 회동방지면과, 회동방지면의 단자함 쪽에 위치하도록 결합링에 형성되는 걸림면과, 안쪽면이 회동방지면에 맞닿고 일측면이 걸림면에 걸리는 역 U자형 풀림방지편과, 풀림방지편의 상단에 일체로 형성되는 ㄱ자형 회동레버와, 회동레버의 선단부에 수평으로 형성되는 힌지공과, 단자함의 상면에 고정되어 힌지공을 가지는 힌지편과, 힌지공에 끼워지는 힌지핀과, 회동레버에 수직으로 형성되는 고정핀공과, 단자함의 수직면에 돌출되어 고정핀공이 형성되는 고정편과, 고정핀공에 끼워지는 고정핀으로 구성됨을 특징으로 하는 전기철도 케이블 단자함 시스템을 제공한다.

본 발명의 전기철도 케이블 단자함 장치에 의하면 단자함에 설치되는 단자에 결합링을 나사식으로 결합하여 케이블이 단자에 연결되도록 함과 아울러 결합링이 풀리는 것을 방지하기 위한 풀림방지수단을 구비함으로써 전기철도차량의 주행과정에서 발생하는 진동이 커넥터에 단자함의 단자에 대하여 풀리는 방향으로 작용하더라도 커넥터가 단자함의 단자로부터 풀리지 않게 되어 점퍼케이블의 접속이 해제되지 않고 접속된 상태로 유지되고, 선, 후행하는 전기철도 차량 간의 전기 및 통신 등의 연결이 항상 원활하게 이루어질 수 있다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 전기철도 케이블 단자함 장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 단자함 장치의 사시도,
도 2는 단자함 장치의 분해 사시도,
도 3은 단자에서 커넥터와 케이블이 분리된 상태를 보인 종단면도,
도 4는 커넥터핀을 단자에 삽입한 상태를 보인 종단면도,
도 5는 단자케이싱에 결합링을 체결한 상태를 보인 종단면도,
도 6은 단자에 결합된 커넥터가 풀리지 않게 한 상태를 보인 종단면도이다.

이하, 본 발명에 의한 전기철도 케이블 단자함 장치를 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 전기철도 케이블 단자함 장치의 바람직한 실시예를 보인 것이다.

전기철도 차량(도시생략)에 설치되는 양측 단자함(10)과; 양측 단자함(10) 사이에 배치되며 양단에서 절연피복(22)이 박리되어 도체(21)가 노출된 복수개의 케이블(20)과; 케이블(20)의 도체(21)가 삽입되는 케이블삽입홈(31a)이 일단에 형성되고 타단에 커넥터핀(31b)이 형성된 복수개의 도전체(31)와, 복수개의 도전체(31)를 감싸는 커넥터절연체(32)와, 커넥터절연체(32)를 감싸는 커넥터케이싱(33)과, 커넥터케이싱(33)에 회전 가능하게 결합되는 결합링(34)을 구비하는 커넥터(30)와; 양측 단자함(10)의 내부에서 복수개의 내부전선(도시생략)이 연결되고, 양측 단자함(10)에서 돌출되며, 돌출단에 커넥터핀(31b)이 삽입되는 커넥터핀홀(41a)이 형성된 복수개의 단자슬리브(41)와, 복수개의 단자슬리브(41)를 감싸는 단자절연체(42)와, 단자절연체(42)를 감싸는 단자케이싱(43)을 구비하는 단자(40)를 포함한다.

도면에서 좌측에 도시된 단자함(10)은 선행하는 전기철도 차량에 설치된 것이고, 우측에 도시된 단자함(10)은 후행하는 전기철도 차량에 설치된 것이며, 전체적으로 전후 대칭으로 설치된다.

단자함(10)은 측면이 개방된 박스형태의 단자함본체(11)와, 측면에 개폐 가능하게 설치되는 도어(12)를 포함한다.

단자함본체(11)에는 단자(40)가 설치되는 단자설치공(13)이 형성된다.

케이블(20)은 도체(21)를 커넥터(30)의 도전체(31)에 형성된 케이블삽입홈(31a)에 삽입하고, 케이블삽입홈(31a)이 형성된 부분의 외주부를 가압하는 것에 의해 도체(21)와 도전체(31)가 압착되어 견고하게 결합되게 할 수 있다.

도체(21)와 도전체(31)의 압착에는 전선의 도체에 슬리브 형태의 접속구를 압착하는 통상적인 전선압착기를 사용할 수 있다.

커넥터(30)를 구성하는 도전체(31)와 커넥터절연체(32) 및 커넥터케이싱(33)은 하향경사지게 형성되어 케이블(20)이 자연스럽게 처질 수 있게 된다.

도시예에서는 도전체(31)와 커넥터절연체(32) 및 커넥터하우징(33)이 45도 하향경사지게 형성한 예를 들고 있으며, 양측 단자함(10) 사이의 거리에 따라 하향경사 각도는 변경될 수 있다.

커넥터케이싱(33)의 외주부에는 외향플랜지(33a)가 형성되고, 결합링(34)의 내주부에는 외향플랜지(33a)에 걸릴 수 있는 내향플랜지(34a)가 형성되어 결합링(34)이 커넥터케이싱(33)에 대하여 회전과 좌우이동이 가능하면서 커넥터케이싱(33)로부터 이탈되지 않도록 구성된다.

단자(40)의 단자케이싱(43)의 외주면에는 수나사부(43a)가 형성되고, 결합링(34)의 내주면에는 수나사부(43a)에 체결되는 암나사부(34b)가 형성된다.

결합링(34)은 외주면에 미끄럼방지요철(34c)이 형성되어 결합링(34)을 손이나 공구를 이용하여 손쉽게 돌릴 수 있게 구성된다.

케이블(20)은 가요성 튜브(23)를 씌워 보호할 수 있다. 가요성 튜브(23)는 메탈 튜브나 합성수지 튜브 또는 복합재료 튜브를 사용할 수 있다.

가요성 튜브(23)는 양단을 커넥터절연체(32)에 씌우고, 그 외주면과 커넥터케이싱(33)의 외주면에 걸쳐서 조임밴드(24)를 씌우고, 볼트(24a)와 너트(24b)를 체결함으로써 가요성 튜브(23)를 커넥터(30)에 견고하게 결합된 상태로 유지될 수 있다.

도전체(31)의 커넥터핀(31b)의 선단과 단자슬리브(41)의 커넥터핀홀(41a)의 입구는 모깍기를 하여 커넥터핀홀(41a)에 대한 커넥터핀(31b)의 삽입이 원활하게 이루어지게 할 수 있다.

한편, 결합링(34)이 단자케이싱(33)로부터 풀리는 것을 방지하기 위하여 풀림방지수단(50)이 더 포함된다.

풀림방지수단(50)은 결합링(34)의 외주면 일부에 평행하게 형성되는 회동방지면(51)과, 회동방지면(51)의 단자함(10) 쪽에 위치하도록 결합링(34)에 형성되는 걸림면(52)과, 안쪽면이 회동방지면(51)에 맞닿고 일측면이 걸림면(52)에 걸리는 역 U자형 풀림방지편(53)과, 풀림방지편(53)의 상단에 일체로 형성되는 ㄱ자형 회동레버(54)와, 회동레버(54)의 선단부에 수평으로 형성되는 힌지공(54a)과, 단자함(10)의 상면에 고정되어 힌지공(55a)을 가지는 힌지편(55)과, 힌지공(54a, 55a)에 끼워지는 힌지핀(56)과, 회동레버(54)에 수직으로 형성되는 고정핀공(54b)과, 단자함(10)의 수직면에 돌출되어 고정핀공(57a)이 형성되는 고정편(57)과, 고정핀공(54b, 57a)에 끼워지는 고정핀(58)을 포함한다.

고정핀(58)은 스플릿핀(split pin)을 사용하여 고정핀공(54b, 57a)에 삽입한 상태에서 끝부분을 양쪽으로 절곡함으로써 아무리 강한 진동이 가해지더라도 고정핀(58)이 고정핀공(54b, 57a)에서 이탈되지 않게 한다.

이하, 본 발명에 의한 전기철도 케이블 단자함 시스템에 의하여 단자함(10)에 구비된 단자(40)에 커넥터(30)를 통하여 케이블(20)을 연결하는 과정을 설명한다.

본 발명의 전기철도 케이블 단자함 시스템은 전후 대칭으로 구성되므로 도 3 내지 도 6은 절반 부분만 도시한다.

최초, 케이블(20)과 도전체(31)는 도체(21)를 케이블삽입홈(31a)에 삽입하고, 케이블삽입홈(31a)의 외주부를 가압하여 압착되어 견고하게 결합되게 하고, 도전체(31)와 케이블(20)을 커넥터절연체(32)에 매립되게 함과 아울러 가요성 튜브(23)에 케이블(20)을 삽입하며, 케이블(20)과 커넥터절연체(32)에 가요성 튜브(23)의 양단부를 씌우며, 조임밴드(24)를 가요성 튜브(23)의 외주면과 커넥터케이싱(33)의 외주면에 걸쳐서 조임밴드(24)를 씌우고, 볼트(24a)와 너트(24b)를 체결함으로써 가요성 튜브(23)를 커넥터(30)에 견고하게 결합된 상태로 유지될 수 있게 하며, 결합링(34)을 커넥터케이싱(33)에 씌운 상태로 준비한다.

또한 고정핀공(54b, 57a)에서 고정핀(58)을 인출하여 회동레버(54)를 자유롭게 하고, 풀림방지편(53)과 회동레버(54)는 힌지핀(56)을 중심으로 회동시켜 단자함(10)의 상면에 얹어놓아 결합링(34)과 간섭을 일으키지 않게 하고, 결합링(34)을 단자(40)로부터 후퇴시킨 상태로 준비한다(도 3 참조).

커넥터(30)의 도전체(31)의 커넥터핀(31b)을 단자슬리브(41)의 커넥터핀홀(41a)에 삽입한다(도 4 참조).

후퇴되어 있던 결합링(34)을 단자(40) 쪽으로 전진시켜 암나사부(34b)가 단자케이싱(43)의 수나사부(43a)에 맞물리게 하고, 결합링(34)을 조임방향으로 돌려서, 암나사부(34b)와 수나사부(43a)의 나사작용으로 결합링(34)이 단자케이싱(43)에 체결되게 한다.

이때, 결합링(34)의 내향플랜지(34a)가 커넥터케이싱(33)의 외향플랜지(33a)에 걸리게 되고, 결합링(34)의 전진 동작에 따라 커넥터케이싱(33)이 결합링(34)에 의해 끌려서 전진하게 된다(도 5 참조).

최종적으로, 풀림방지편(53)과 회동레버(54)를 회동시켜 풀림방지편(53)의 안쪽면이 결합링(34)의 외주면에 형성된 회동방지면(51)에 맞닿게 함과 아울러 풀림방지편(53)의 단자(40)를 향하는 면이 걸림면(52)에 걸리게 하고, 고정핀공(54b, 57a)에 고정핀(58)을 끼우고, 분할핀으로 구성된 고정핀(58)의 하단부를 양측으로 절곡하여 벌려서 고정핀(58)이 고정핀공(54b, 57a)에서 임의로 인출되지 않게 한다(도 6 참조).

이에 따라 결합링(34)이 풀림방지편(53)에 의해 회동이 될 수 없게 됨과 동시에 단자(40)로부터 후퇴할 수 없는 상태로 되어 전기철도 차량의 주행과정에서 발생하는 강한 진동이 가해지더라도 단자케이싱(43)에 대한 결합링(34)의 결합이 이완되거나 해체되지 않으며, 결과적으로 단자(40)에 대한 커넥터(30)의 연결이 견고하게 유지되어 선, 후행하는 전기철도 차량 간의 전기 및 통신 등의 접속이 항상 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예로서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 예시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 고유사상의 범위 내에서 이 분야의 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

10 : 단자함 20 : 케이블
21 : 도체 30 : 커넥터
31 : 도전체 31a : 케이블삽입홈
31b : 커넥터핀 32 : 커넥터절연체
33 : 커넥터케이싱 33a : 외향플랜지
34 : 결합링 34a : 내향플랜지
34b : 암나사부 40 : 단자
41 : 단자슬리브 41a : 커넥터핀홀
42 : 단자절연체 43 : 단자케이싱
50 : 풀림방지수단 51 : 회동방지면
52 : 걸림면 53 : 풀림방지편
54 : 회동레버 54a : 고정핀공
56 : 힌지핀 57 : 고정편
57a : 고정핀공 58 : 고정핀

Claims

전기철도 차량에 설치되는 양측 단자함과; 양측 단자함 사이에 배치되며 양단에서 절연피복이 박리되어 도체가 노출된 복수개의 케이블과; 케이블의 도체가 삽입되는 케이블삽입홈이 일단에 형성되고 타단에 커넥터핀이 형성된 복수개의 도전체와, 복수개의 도전체를 감싸는 커넥터절연체와, 커넥터절연체를 감싸는 커넥터케이싱과, 커넥터케이싱에 회전 가능하게 결합되는 결합링을 구비하는 커넥터와; 양측 단자함에서 돌출되며, 돌출단에 커넥터핀이 삽입되는 커넥터핀홀이 형성된 복수개의 단자슬리브와, 복수개의 단자슬리브를 감싸는 단자절연체와, 단자절연체를 감싸는 단자케이싱을 구비하는 단자를 포함하며, 케이블은 도체를 케이블삽입홈에 삽입하고, 케이블삽입홈이 형성된 부분의 외주부를 가압하는 것에 의해 도체와 도전체가 압착되어 견고하게 결합되고, 커넥터케이싱의 외주부에는 외향플랜지가 형성되고, 결합링의 내주부에는 외향플랜지에 걸릴 수 있는 내향플랜지가 형성되며, 단자케이싱의 외주면에는 수나사부가 형성되고, 결합링의 내주면에는 수나사부에 체결되는 암나사부가 형성되며, 결합링이 단자케이싱으로부터 풀리는 것을 방지하기 위한 풀림방지수단을 더 포함하며, 풀림방지수단은 결합링의 외주면 일부에 평행하게 형성되는 회동방지면과, 회동방지면의 단자함 쪽에 위치하도록 결합링에 형성되는 걸림면과, 안쪽면이 회동방지면에 맞닿고 일측면이 걸림면에 걸리는 역 U자형 풀림방지편과, 풀림방지편의 상단에 일체로 형성되는 ㄱ자형 회동레버와, 회동레버의 선단부에 수평으로 형성되는 힌지공과, 단자함의 상면에 고정되어 힌지공을 가지는 힌지편과, 힌지공에 끼워지는 힌지핀과, 회동레버에 수직으로 형성되는 고정핀공과, 단자함의 수직면에 돌출되어 고정핀공이 형성되는 고정편과, 고정핀공에 끼워지는 고정핀으로 구성됨을 특징으로 하는 전기철도 케이블 단자함 시스템.