KR100209282B1

KR100209282B1 - 철도차량용 차륜의 답면 프로필 구조

Info

Publication number: KR100209282B1
Application number: KR1019960076849A
Authority: KR
Inventors: 양희주
Original assignee: 추호석; 대우중공업주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR19980057554A

Abstract

본 발명은 철도차량용 차륜의 답면 형상 구조에 관한 것으로, 철도차량용 레일(1)이 접촉되는 차륜(2) 하부 림(3)의 접촉면에 일정각도 만큼 기울어진 답면(4)과 이 답면(4)에 연장되어 레일(1)의 측부에 접촉되도록 플랜지부(5)가 돌출 형성되는 한편, 상기 레일(1)의 상부접촉면이 상기 차륜(2)의 답면(4)과 플랜지부(5)가 이어지는 플랜지부(5)의 목부위(6)에서 한점으로 접촉되어 차륜(2)의 답면(4) 접촉면적을 크게하도록 된 구조로 되어, 차륜의 답면에 레일이 한점에서 접촉되어 차륜이 레일위를 원활하게 접촉되면서 주행할 수 있음으로 주행의 안전성이 향상되고, 차체의 진동감소로 인한 승차감을 높여줄 수 있는 것이다.

Description

철도차량용 차륜의 답면 형상 구조

본 발명은 차륜과 레일의 접촉면인 차륜의 답면 형상 구조에 관한 것으로, 특히 차륜과 레일이 한점에서 접촉되도록 하여 차륜과 레일간의 접촉을 원활히 하여줌으로써 철도차량에 주행 안정성을 부여함과 더불어 승차감의 향상 및 차륜과 레일의 마모를 저감시켜 줄 수 있도록 된 철도차량용 차륜의 답면 형상 구조에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량에서는 차량과 레일의 경계문제 즉, 차량과 레일이 상호 작용하고 있는 문제가 철도에 있어서 가장 중요한 문제의 하나이며, 경계문제 가운데 가장 중요한 문제는 사행동 방지와 곡선통과 성능으로서, 이 두가지 문제를 조화를 이루면서 양립시켜야 하는 것이다.

즉, 상기한 철도차량의 차륜과 레일의 경계문제의 하나인 사행동 방지책은 주행 안정성과 승차감을 향상시킬 수 있으나 곡선 통과를 원활하게 하기 위해서는 불리함이 따르기 때문에, 이와 같이 상반되는 조건을 양립시키기 위해서는 차륜의 답면 형상을 원추 형상으로 하는 것이다.

한편, 상기 차륜의 답면에 레일이 접촉되어 있는 형상은 제2a도에 도시된 바와 같이, 중심부에 형성된 판 플랜지축(101)에 일체로 상부에는 차체와 연결되는 보스(102)가 구비되고, 하부에는 림(rim, 103)이 형성되어 이 림(103)의 하부면에 레일(104)이 접촉되는 바, 상기 림(103)의 접촉면에 일정각도 만큼 기울어진 답면(105)과 이 답면(105)에 연장되어 레일(104)의 측부에 접촉되도록 돌출된 플랜지부(106)로 이루어져 있다.

그리고, 제2b도에 도시된 바와 같이, 상기 레일(104)의 상부 접촉면이 차륜(107)의 답면(105)과 플랜지부(106)에서 각각 두점으로 접촉되면서 차륜(107)이 레일(104)을 따라 이동하도록 되어 있는 것이다.

여기서, 상기 차륜(107)의 답면(105) 형상에 요구되는 사항으로는, 사행동을 일으키기가 어려워야 함과 더불어 곡선을 원활하게 통과되어야 하고, 또한 중력 복원력을 가지면서 상기 답면(105) 및 플랜지부(106)의 마모가 적어야할 뿐만 아니라 마모가 되더라도 최소한 답면(105) 형상은 변화하지 않아야 되는 것이다.

그런데, 상기의 요건에도 불구하고 종래의 차륜(107)과 레일(104)의 접촉이 차륜(107)의 답면(105)과 플랜지부(106)에서 두점 접촉을 하고 있기 때문에 상기 접촉점의 직경차이로 인하여 플랜지부(106)의 접촉점에 마모가 생기게 되어, 차량에 진동을 유발시켜 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라 철도차량의 각종 부품들의 수명을 단축시키고 차량안전도도 저하되는 등의 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차륜의 답면에 레일이 한점에서 접촉되도록 하여 차륜과 레일간의 접촉을 원활히 하여줌으로써 철도차량에 주행 안정성을 부여함과 더불어 승차감의 향상 및 차륜과 레일의 마모를 저감시켜 줄 수 있도록 된 철도차량용 차륜의 답면 형상 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 철도차량용 레일이 접촉되는 차륜 하부 림의 접촉면에 일정각도 만큼 기울어진 답면과 이 답면에 연장되어 레일의 측부에 접촉되도록 플랜지부가 돌출 형성된 철도차량용 차륜의 답면 형상 구조에 있어서, 상기 레일의 상부접촉면이 상기 차륜의 답면과 플랜지부가 이어지는 플랜지부의 목부위에서 한점으로 접촉되어 차륜의 답면 접촉면적을 크게하도록 된 구조이다.

즉, 상기와 같은 답면형상의 특징은 중립위치에서는 원통형상으로서 플랜지부에 바로 붙어서 답면구배를 크게 하고, 플랜지부의 목부분을 복합원추 답면으로 하여 중력복원력을 크게함과 더불어 플랜지부의 접촉각도를 크게할 수 있는 것이다.

따라서, 상기와 같이 차륜의 답면에 레일이 한점에서 접촉되어, 차륜의 레일위를 원활하게 접촉되면서 주행할 수 있음으로 주행의 안전성이 향상되고, 차체의 진동감소로 인한 승차감을 높여줄 수 있는 것이다.

제1도는 본 발명에 따른 차륜의 답면에 레일이 접촉된 상태를 개략적으로 나타낸 개략단면도.

제2a도는 종래의 기술에 따른 차륜과 레일의 접촉상태를 개략적으로 나타낸 단면도.

제2b도는 제2a도의 답면 형상을 확대하여 나타낸 개략단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레일 2 : 차륜

3 : 림 4 : 답면

5 : 플랜지부 5a : 접촉각

6 : 플랜지 목부분

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 따른 차륜의 답면에 레일이 접촉된 상태를 도시한 개략단면도로서, 철도차량용 레일(1)이 접촉되는 차륜(2) 하부 림(3)의 접촉면에 일정각도만큼 기울어진 답면(4)과 이 답면(4)에 연장되어 레일(1)의 측부에 접촉되도록 플랜지부(5)가 돌출 형성되는 한편, 상기 레일(1)의 상부접촉면이 상기 차륜(2)의 답면(4)과 플랜지부(5)가 이어지는 플랜지부(5)의 목부위(6)에서 한점으로 접촉되어 차륜(2)의 답면(4) 접촉면적을 크게하도록 된 구조이다.

여기서, 상기 답면(4)의 경사각은 일반적으로 1/20으로 되어 있고, 상기 답면(4)에 접촉되는 레일(1) 상부면의 경사각은 1/40으로 되어 있기 때문에, 이들의 치수를 맞추면서 서로가 한점에서 접촉되기 위해서는 고도의 정밀가공이 필요하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 레일(1)과 한점에서 접촉되도록 된 차륜(2)의 답면(4)은, 그 답면(4)형상이 중립위치에서는 원통형상으로서 플랜지부(5)에 바로 붙어서 답면(4)과의 접촉면적이 크게 되어 차량의 회전시 안정감을 부여하고, 상기 답면(4)의 일측에 연장형성된 플랜지부(5)의 목부분(6)을 복합원추형의 답면(4)으로 하여 중력복원력을 크게함과 더불어 플랜지부(5)의 접촉각도(5a)를 크게 할 수 있는 것이다.

그러므로, 종래의 두점 접촉에 의한 플랜지부(5)를 한점 접촉에 의하여 접촉면을 넓혀줌으로써, 상기 레일(1)과의 마찰에 의한 마모정도를 줄여줄 수 있게 되어 차륜(2)의 내구성을 보강시켜 주도록 되어 있는 바, 이는 차륜(2)의 답면(4)이 마모에 의해 미세한 손상이 일어나더라도 차량의 진행에 커다란 영향을 끼치기 때문인 것이다.

따라서, 상기와 같이 차륜(2)의 레일(1)이 한점에서 접촉되도록 하여 차륜(2)과 레일(1)간의 접촉을 원활히 하여줌으로써, 철도차량에 주행 안정성을 부여함과 더불어 승차감의 향상 및 차륜(2)과 레일(1)의 마모를 저감시켜 줄 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 철도차량용 차륜의 답면 형상 구조에 의하면, 차륜의 답면에 레일이 한점에서 접촉되어 차륜이 레일위를 원활하게 접촉되면서 주행할 수 있음으로 주행의 안정성이 향상되고, 차체의 진동감소로 인한 승차감을 높여줄 수 있는 효과가 있다.

Claims

철도차량용 레일(1)이 접촉되는 차륜(2) 하부 림(3)의 접촉면에 일정각도 만큼 기울어진 답면(4)과 이 답면(4)에 연장되어 레일(1)의 측부에 접촉되도록 플랜지부(5)가 돌출 형성된 철도차량용 차륜의 답면 형상 구조에 있어서, 상기 레일(1)의 상부접촉면이 상기 차륜(2)의 답면(4)과 플랜지부(5)가 이어지는 플랜지부(5)의 목부위(6)에서 한점으로 접촉되어, 그 답면(4) 형상이 중립위치에서는 원통형으로서 상기 플랜지부(5)에 바로 붙어서 답면(4)과의 접촉면적이 크게되는 한편, 상기 플랜지부(5)의 목부분(6)을 복합원추형의 답면(4)으로 하여 중력복원력을 크게함과 더불어 플랜지부(5)의 접촉각도(5a)를 크게할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 철도차량용 차륜의 답면 형상 구조.