KR100323044B1 - 충격흡수장치를 갖는 철도 차량 - Google Patents

Abstract

철도차량은, 차량몸체(1)의 단부 중심에 위치하며, 결합장치(4)와 적어도 하나의 충격흡수장치(9,10)를 구비하고 있으며, 영구적으로 변형가능한 지지소자를 구비한다．저부주행을　효과적으로　방지하기　위해서，다수의　충격흡수장치（９，１０）가　결합장치(４）를　포함하는　수평면의　바로　밑에　상호간에　평행하게 위치되어 있다．

Description

충격흡수장치를 갖는 철도 차량{RAIL VEHICLE WITH AN IMPACT ABSORBING DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 충격흡수장치를 갖는 고속의 철도 차량의 노우즈 부분에 대한 단면 투시도,

도 2는 본 발명에 따른 개량된 충격흡수장치를 갖는 철도 차량에 대한 평면도, 및,

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 충격흡수장치를 갖는 철도 차량에 대한 평면도.

본 발명은 결합장치와 적어도 하나의 충격흡수소자가 차량몸체의 정면단부를 향하는 지점에 위치하고, 충격흡수장치가 적어도 하나의 영구적으로 변형가능한 지지소자를 가지며 차량몸체의 단부상에 중심적으로 위치하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량에 관한 것이다.

종래 기술의 유사한 철도 차량(DE 3228942 C2)에는, 차량몸체의 길이방향 중심에서 중심적으로 주행하고 차량몸체의 단부를 향하는 지점이 되는　결합장치를 지지하는 장착장치가 고정된다. 장착장치는 또한 결합장치 위에 그리고 차대(undercarriage) 아래에 위치하는 충격흡수소자 장치를 지지한다. 이 충격흡수소자 장치는 또 차량몸체의 길이방향으로 주행하며, 결합장치와 같이 차량몸체의 길이방향에서 차량몸체의 단부 앞으로 돌출한다. 충격흡수소자 장치는 그 노출단부에 충격판을 갖는 반면, 그 대향 단부상에 차대에 강하게 지지된다. 지지 및 충격판 사이에서, 압축로드 구조는 적어도 하나의 지지소자를 구비하는데, 특정의 기계적 부하가 초과될 때에는 형태가 영구적으로 변화하고 그에 의해 최소한 거의 비탄성적으로 충격력을 흡수한다. 충격판은 서로에 대해 인접하여 위치된 다수의 피라미드형 입면각을 갖고, 차량몸체의 틸팅(tilting)에 대하여 보호되는데,　이는 문제로　되어 있는　철도 차량이 상호간의　상부로　올라가는　것를　방지하고,　충격발생시 상호간에　측방향으로　이동하는　것을　방지하는　것이다．

본　발명의　목적은,　결합장치와 적어도 하나의 충격흡수소자가 차량몸체의 정면단부를 향하는 지점에 위치하고, 충격흡수장치가 적어도 하나의 영구적으로 변형가능한 지지소자를 가지며, 차량몸체의 단부 중심에 위치하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량에 있어서　저부주행(under-running)이　방지될　수　있는　대응책을　마련하는　것이다．

본　발명은,　다수의 각 충격흡수소자(9,10)가 서로 평행하게 위치되며, 차량몸체(1)의 수직 중앙면에 대하여 대칭으로 배열되고, 적어도 하나의 수평면　바로 아래에서 결합장치(4)를 포함하는 철도차량에　개시되어 있는　특징으로　이루어질 수　있는　발명의　목적을　설명한다．

본　발명의　철도　차량의　구성에　의하면，트랙에　떨어지는　나무，또는　트럭，자동차，대형　동물　등이　철도차량에　뛰어들　때,　단부　부분에서　발생할　수　있는　손상이　이동방향에서　정면부분　뒤에　배치되는　차량몸체의　구조가　거의　손상되지　않고　남아 있기　때문에　방지　될수　있다．이러한 충격들은 일반적으로 결합장치가 위치한 평면 아래에서 일어난다.

다수의, 특히 4개, 각각의 충격흡수장치들은 차량몸체의 수직된 중심평면에 관하여 대칭적으로 배치되어 있으며, 차량몸체의 빔(beam)상에 모여 개별적으로, 쌍으로 또는 결합되어져 고정되어 있는　것이　바람직하다. 특히, 충격흡수장치는 차량몸체의 길이방향으로 쌍으로 위치하고 있어 충격흡수장치들의 접촉표면들 사이의 거리는 저부주행 가드(guard)의 충격흡수장치를 아래방향으로 밀어내는 방식으로 도입된 운동 모멘트(moment of force)을 흡수할 수 있다. 이와 같은 목적을 위해, 상기 개개의 충격흡수장치들은 수평면상에서 또다른 것 다음에 위치하고 있다. 일어나는 어떤 충격모멘트를 단계적인 방식으로 흡수가능하므로, 중심 충격흡수장치 또는 장치들은 측면상으로 이웃하는 충격흡수장치에 대하여 차량몸체의 전면단부쪽으로 향하도록 배치되어 있다. 결과적으로, 충격흡수장치의 중심부는 장애물과 접촉하기 위해 일반적으로 맨 먼저 오므로써 장애물의 분해가 시작되어진다. 옆쪽으로 이동되어진 장애물의 조각들은 우묵하게 들어간(recessd) 충격흡수장치에 의해 충돌된다. 특정한 부하를 초과한 부하는 문제의 각 충격흡수소자상의 지지장치의 영구변형을 초래하므로써 충격에너지의 주요부분이 이미 흡수되어져 차량몸체에는 전달되지 않는다. 결합장치에 대한 용이한 접근을 방해하는 것을 방지하기 위해 충격흡수장치들의 노출된 단부들은 결합장치의 노출된 단부에 대하여 차량몸체의 중앙을 향해 축방향으로 우묵하게 들어갈 수 있다．

중심 충격흡수소자는 특히 U 자형 또는 V 자형의 단단한 빔의 다리부분의 연결단부에 결합되도록 조임 혹은 고정되며, 그 노출 단부는 또한 차대상의 외부 충격흡수소자에 결합되도록 죄어진다. 그러나, 차량몸체의 차대에 발생하는 소정의 충격을 분산시키기 위하여, 빔의 단부들은 또한 그 각 부분에 있어서 외부 충격흡수소자의 조임 지점으로부터 일정간격, 특히 차량의 세로 방향으로, 떨어진 차량몸체상의 일 지점에 죄어질 수 있다. 이때, 길이방향축으로부터 벗어나는 힘 성분을 갖는 충격력이 발생되면, 시스템의 버클링(buckling), 특히 하방성 버클링이 방지된다.

장애물의 붕괴를 개선시키기 위하여, 중심 충격흡수소자들을 작은 간격으로 서로 인접하도록 위치시킬 수 있으며, 따라서 처음 유도된 힘이 가해지는 점은 장애물의 중심부로 향한다. 따라서, 측부에 위치한 충격흡수소자까지의 거리는 더 커질수 있으며, 트레일러 트럭에 대하여 보호 및 제거 작용이 충분하도록 설계될 수 있다. 따라서, 이러한 형태의 충격흡수소자 장치는 고속철도차량의 노우즈영역(nose area)에 설치하기 매우 적합하다. 이러한 경우, 충격흡수소자 주변의 차량몸체 전면을 연속적으로 만들어 덮개의 초기 곡선과 유사한 V 자형으로 차량몸체의 전면을 구현하기 위하여, 충격흡수소자를 포함하는 영역에서도 또한 적합하다. 따라서, 충격흡수소자는 정상 동작 동안에 유선형의 표피부 하부에 숨겨지며, 어떠한 잡음도 발생시키지 않는다. 따라서, 영구적으로 변형가능한 지지장치는 유리섬유-강화 플라스틱 또는 금속 또는 그 2개의 조합으로부터 제조된 관형의 슬리이브로 구성되고, 각 충격흡수소자의 전체길이에 관하여 대략 연장된다.

본 발명은 첨부 도면에 예시된 예시적 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명된다.

고속 철도 차량의 차량몸체(1)의 노우즈(nose)부는 운전자의 운전석(cab) 근방에 있는 윈도우컷아웃(window cutout)(2)을 가지며, 운전자 운전석의 윈도우컷아웃(2)의 정면 단부에서 항공기 노우즈와 같이 V-형 또는 U-형으로 형성된 공기역학적으로 설계된 단부벽(3)으로 병진운동한다.

차량몸체 길이방향 중심부에서 중심적으로 위치하는 단부벽(3)의 근방에는 다른 차량 혹은 견인장치와 기계적으로 이음결합한 결합장치(4)가 있어, 단부벽(3)의 정면부(5)를 제거 혹은 측방향으로 피벗팅한 후에 접근 가능하다. 결합장치(4)위에서 운전자 콘솔의 정면에 있는 가로대(6)에는, 사고 발생시 운전자의 콘솔을 충격력에 대하여 보호하는 충격흡수소자 장치(7)가 있다. 또 결합장치(4)를 포함하는 평면에는 통상의 철도차량의 버퍼 시스템의 근방에 있는 결합장치(4)의 양측에서 결합장치(4)의 레벨에서 발생하는 충격력을 흡수하는 추가의 충격흡수소자 장치가 있다.

그러므로, 철도상에 또는 철도의 양측에 있는 장애는 차량몸체의 중요한 작동부품 또는 차량몸체를 지지하는 트럭에 어떠한 손상도 주지 않고, 만약 다수의 각 충격흡수소자(9,10)가 결합장치(4)의 바로 아래에서의 평면에서 서로 평행하게 위치된다면, 그 충격흡수소자는 차량몸체(1)의 수직 중앙면에 대하여 대칭으로 배열된다. 충격흡수소자 장치(7,8,9,10)는 또한 도 1에 도시 되어 있지 않은 차량몸체의 후반부에 대칭 구조로 제공된다. 그에 의해 충격흡수소자 장치(7,8,9,10)는 유리, 탄소 또는 그와 유사한 형상으로 강화되는 관형의 플라스틱 슬리브가 바람직하고, 충격흡수장치의 전체 길이에 대하여 기본적으로 연장한다.

저부주행에 대하여 보호되도록 제공된 4개의 각 충격흡수소자(9,10)는 서로 근접하여 수평면으로 위치된다. 차량몸체의 길이방향 중심에 근접한 2개의 충격흡수소자는, 이들 중심의 충격흡수소자(9)중 하나와 이웃하는 외측 충격흡수소자(10) 사이의 거리보다 서로에 대해 보다 작은 축방향 거리에 위치한다. 중심 충격흡수소자(9)의 노출 단부는, 충격흡수소자(10)의 노출 단부의 정면에 축방향으로 위치한다. 철로를 가로질러 놓여 있는 나무 및 이와 유사한 장애물이 주행방향의 전방에 돌출하는 중심 충격흡수소자(9)와 접촉할 경우, 그들은 파괴되고, 이어서 축방향으로 우묵하게 들어간 외측 충격흡수소자에 의해 충격받고 내던져져서 트랙으로부터 이탈하고 차량몸체(1) 또는 트럭의 이동영역에서 빠져나온다. 이 과정중에 정의된 크기를 초가하는 힘을 받게 되면, 충격흡수소자는 기계적 에너지를 흡수함으로써 영구적으로 변형되어 차량몸체에 전달되는 충격력이 감소된다.

도 1에 예시된 바와 같이, 각각의 필수적인 원통형 충격흡수소자(9,10)는 수평적인 U 또는 V형으로 실현되는 공통 빔(11)에 위치되어, 차량몸체(1)의 길이방향 중심에 근접 위치된 2개의 이웃하는 충격흡수소자(9)는 상호 경사져 있는 빔의 레그(leg)(11-2)의 이동 방향을 향하여 지점이 되는 연결측 단부(11-1)상에서 고정된다. 한편, 외측 충격흡수소자(10)는 레그(11-2)에 대하여 차량몸체의 길이방향축과 직각으로 구부러진 빔(11)의 단자 세그먼트에 위치한다. 그에 의해 충격흡수소자 장치는 그의 일부를 위해 차량몸체 또는 그의 차대에 고정될 수 있는 어셈블리(assembly)를 형성한다.

도 2에 예시된 실시예에서는 동일한 실현에 있어, 중심 충격흡수소자(9)는 U 또는 V형으로 부분 빔(11-3)에 위치되고, 외측 충격흡수소자(10)는 독립한 부분 빔(11-4)에 고정된다. 충격흡수소자(9)에 멀리 대면하는 부분빔(11-3)의 자유단부(11-5)는 횡단면보다 더 차량몸체의 중심을 향하여 오프셋(offset)되는 차량몸체의 횡단면에 고정되고, 여기서 외측 충격흡수소자(10)용 부분빔(11-4)은 차량몸체(1) 또는 그의 차대 또는 차대상의 적절한 장착부에 고정된다.

도 2 또는 도 3에 예시된 바와 같이 충격흡수소자(9,10)를 갖는 빔(11)의 실현에 따르면, 유도될 수 있는 어떠한 모멘트는 저부-주행 가드를 하향으로 밀 수 있어 안전하게 흡수될 수 있다.

도 3은 빔(11)상에서 서로간에 인접한 수평면에서 각각의 충격흡수소자(9,10)의 시스템에 대한 평면도를 도시한다. 충돌시 힘의 유도를 개선하기 위해 플랫 충격판(12)은 충격흡수소자(7,8,9,10)의 각 자유단부에 배치된다.

또한, 도 1은 일종의 노우즈를 형성하기 위해 커브된(curved) 차량몸체의 단부벽(3) 아래에 위치하는 저부-주행을 보호하고, 충격흡수소자(9,10)의 웨지(wedge)형 구성에 해당하는 엔벨로프(envelope)를 발생하는 커브의 방식으로 V형으로 성형된 유선형의 V형 스커트(skirt)에 의하여 보호되는 충격흡수소자(9,10)를 도시한다. 엔벨로프를 발생하는 커브의 정점(peak)는 이동 방향의 전방지점이 되어 어떤 하중이 충격흡수소자에 인가됨이 없이 약화된 차량몸체를 분리하는 베질(bezel) 혹은 커팅 엣지(cutting edge)의 형태로 실현될 수 있다.

Claims (15)

1. 차량몸체의 일단부 중심에 위치하는 철도차량으로써, 결합장치와, 차량몸체의 정면단부를 향하는 적어도 하나의 충격흡수소자를 구비하며, 상기 충격흡수소자가 적어도 하나의 영구적으로 변형가능한 지지소자를 구비하는 철도차량에 있어서,

   서로 평행하게 배열됨과 동시에, 결합장치(4)를 포함하는 수평면 하부에서 차량몸체(1)의 수직 중심면에 대하여 대칭으로 배열된 다수의 충격흡수소자(9,10)를 구비하는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 충격흡수소자(9,10)는 4개가 구비되며, 수평면상에 상호간에 각각 나란히 위치된 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 충격흡수소자 중, 차량몸체의 길이방향 중심부에 위치하는 2개의 충격흡수소자(9)는, 차량몸체의 측벽쪽으로 우묵하게 들어간 충격흡수소자(10)보다 차량몸체의 전면단부를 향하여 축방향으로 더 돌출된 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 충격흡수소자(9,10)의 자유단부는, 차량몸체의 길이방향 중심을 향하여 위치한 결합장치(4)의 노출 단부에 비해 축방향으로 우묵하게 들어간 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 충격흡수소자(9,10)는, 그 노출단부상에 평평한 강체의 충격판(12)을 구비한 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 충격판(12)은, 충격흡수소자(9,10)의 횡단면 너머로 방사상으로 돌출된 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 충격흡수소자 중, 차량몸체(1)의 길이방향 중심부에 위치하는 2개의 충격흡수소자(9)는, 강체의 U-형 또는 V형 빔(11)의 레그(11-2)의 연결측 단부(11-1)에 조인트 고정되고, 상기 레그의 자유단부는 차량몸체(1)에 고정된 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 다수의 충격흡수소자 중, 상기 중심부에 위치하는 충격흡수소자(9)는 차량몸체(1)의 길이방향 중심을 기준으로, 대응하는 이웃 외측 충격흡수소자(10) 보다 낮은 평면상에 위치한 차대에 지지되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
9. 제 8항에 있어서,

   각 충격흡수소자(9,10)는 차대상의 공통 빔(11)에 지지되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 다수의 충격흡수소자 중, 상기 중심부에 위치하는 각 충격흡수소자(9) 사이의 중심간 수평거리는, 상기 충격흡수소자(9) 중의 하나와 이웃하는 외측 충격흡수소자(10) 사이의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 차량몸체(1)의 정면벽(3)은 평면으로 성형되어 있으되, 충격흡수소자(9,10)의 노출된 단부지점에 대응하는 V형 커브의 엔벨로프를 구비하는 방식으로 충격흡수소자(9,10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
12. 제 1항에 있어서,

    충격흡수소자(9,10)의 지지소자는 유리섬유로 강화된 플라스틱으로 제조되는 관형 슬리브인 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
13. 제 1항에 있어서,

    상기 결합장치(4)의 상부 수평면에 위치함과 동시에차량몸체의 길이방향에 대해 서로 평행하게 위치한 다수의 충격흡수소자(7)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
14. 제 1항에 있어서,

    각각 이웃하는 2개의 충격흡수소자(7)는, 그 단부에 하나의 공통 충격판(12)을 갖는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.
15. 제 1항에 있어서,

    상기 결합장치(4)의 측방향으로 나란한 수평면상에 위치한 적어도 하나의 충격흡수소자(8)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치를 갖는 철도차량.