KR100424547B1 - 철도차량용보기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 프레임(1)과, 2개의 차륜 세트(2)와, 곡선 트랙에서 차륜 세트(2)를 반경 방향으로 조절하기 위한 조향 링크장치(3)를 갖는 철도 차량용 보기에 관한 것으로서, 상기 보기 프레임(1)과 상기 차륜 세트(2)의 베어링(4) 사이에 스프링(5)을 갖는다. 상기 조향 링크장치(3)는 수평 중심면(M) 아래의 차륜 베어링(4)에 연결된다. 곡선 트랙에서 차륜 세트(2)를 반경 방향으로 조정하기 위하여, 간단한 장치로써 차륜 세트(2)와 보기 프레임(1) 사이에 대규모의 비마모 연결을 제공한다. 차륜 베어링(4)은 보기 프레임(1)상에서 수평 중심면(M) 위에 수용된 적층형 조향 로드(6)에 의하여 종방향 및 횡방향으로 안내된다. 각 적층형 조향로드(6)은 탄성적이며 스프링(5)에 병렬적으로 작용한다.

Description

철도 차량용 보기{Bogie for rail vehicles}

상기 특징을 가진 보기는 독일특허 제 DE-OS 34 24 531 호에 공지되어 있으며, 본 발명에 관련하여 상기 명세서의 도 4와 도 5를 참조한다. 이 보기의 경우 현가 진자(suspended pendulum) 방식에 따라 프레임의 각 회전축에 고정된 차륜 베어링이 소위 와트 링크장치(특히 도 2 참조)에 의해 곡률 반경에 따라 조절될 수 있도록 결합되어 있다. 차륜의 안정화를 위해 서로 대각선을 이루는 조향 로드(상기 명세서의 도 13)가 추가적으로 설치되는데, 이를 위해서 막대한 제작비용이 소요되는 단점이 있다.

또한, 유럽특허 제 EP-A-0 382 566 호를 통해 차륜이 중앙 스톡 박스(stock box)의 수직축을 중심으로 조향 운동을 할 수 있는 철도 차량용 보기가 공지되어있다(도 1 참조). 스톡 박스들은 V자형으로 배치된 조향 로드의 끝에 고정되어 있고, 조향 로드의 다른 면은 보기 프레임의 횡방향 캐리어에 연결되어 있다. 차륜 세트의 조향 운동시, 그 중심 수직축을 중심으로 종방향 및 횡방향으로의 차륜 세트 베어링의 이동을 방지하기 위해서, 보기 프레임에 고정되며, 추가적으로 슬라이딩 접촉 스트립을 갖는 판 스프링이 차륜 세트 베어링의 상부면에 있는 슬라이딩면과 함에 작용한다(도 6 참조). 판 스프링은 차륜 세트 베어링의 수직 스프링 운동에 참여한다.

본 발명은 프레임 및 2개의 차륜 세트(wheel set)와 곡선 트랙에서 차륜의 반경 방향 조정(radial adjustment)을 위한 조향 링크장치(steering lingkage)를 가진 철도 차량용 보기(Bogie)에 관한 것으로서, 보기 프레임과 차륜의 베어링 사이에 스프링이 설치되며, 차륜 베어링은 각각 그 수평 중심면(horizontal center plane) 위에 있는 회전축을 중심으로 보기의 종방향으로 진자운동을 하도록 고정되어 있고, 조향 링크장치는 그 수평 중심면 아래에서 차륜 베어링과 연결되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보기의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 보기의 일부를 도시한 측면도

본 발명의 과제는 간단한 수단을 통해 차륜을 보기 프레임에 결합하기 위한 장치로서 쉽게 마모되지 않으면서 동시에 곡선 트랙에서 차륜을 반경 방향으로 조정할 수 있도록 하는 결합장치를 제작하는 것이다.

이 과제는 본 발명에 따라 차륜 베어링이 보기 프레임에서 수평 중심면 위에 놓인 회전축을 가진 적층형 조향 로드(laminated steering rod)에 의해 횡방향 및 종방향으로 안내되고, 각 적층형 조향 로드가 탄성을 가지도록 제작되며, 스프링과 병렬적으로 작용하도록 함으로써 해결된다.

보기의 1차 스프링 시스템에 통합되어 있는, 회전축을 가진 탄성 적층형 조향 로드를 통해 차륜과 보기 프레임 사이의 모든 측방향 힘이 전달된다. 즉, 적층형 조향 로드가 차륜의 횡방향 안내를 수행한다. 직선 트랙에서는 적층형 조향 로드가 조향 링크장치와 함께 작용하여 차륜이 종방향으로 프레임 측면에 고정 연결되게 하는 역할도 하는데, 이는 축 평행성을 위해 중요하다. 곡선 트랙을 주행하는경우 차륜 베어링의 적층형 조향 로드 연결 부위는, 곡선 트랙에 대한 차륜과 트랙간의 힘의 평형을 통해 차륜의 반경 방향 조정을 가능케하는 선회점의 역할을 한다.

본 발명의 한 실시예에서는 조향 링크장치의 링크에서의 유격(play)이 차륜의 반경 방향 조정에 미치는 영향을 최소화하기 위해서 적층형 조향 로드와 조향 링크장치를 수평 중심면에 대해 각각의 차륜 베어링과 비대칭적으로 결합함으로써 조향 로드측의 레버 아암이 조향 링크장치측의 레버 아암보다 작도록 한다.

본 발명의 또 다른 가지 실시예는 적층형 조향 로드에 있는 선회점을 중심으로 차륜 베어링이 마모없이 선회운동할 수 있도록 적층형 조향 로드가 회전측을 형성하는 고무-금속 부싱에 의해 차륜 베어링에 연결되도록 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 적층형 조향 로드를 종방향으로 조정가능하게 바람직하게는 상응하는 치형부를 통해 보기의 프레임에 연결함으로써 조립이 용이한 방식으로 정확한 치수 상태가 얻어질 수 있다.

이하에서 도면을 통하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

보기에는 각각 차륜 베어링(4)을 구비한 2개의 차륜 세트(2)가 있으며, 베어링(4)과 보기 프레임(1) 사이에 1차 스프링의 역할을 하는 스프링(5)이 설치된다.수평 중심면(M) 위에 회전축(n)을 형성하는 부싱이 삽입된 상태로 적층형 조향 로드(6)가 각 차륜 베어링(4)에 작용하고, 적층형 조향 로드(6)의 다른쪽 면은 보기 프레임(1)에 고정된다. 이 고정된 부위에 형성된 상응하는 치형부(1a, 6a)에 의해 차륜 세트(2)가 간단하면서도 정확하게 조정될 수 있다. 차륜 베어링(4)은 적층형 조향 로드(6)에 의해 보기 프레임(1)에서 종방향 및 횡방향으로 안내된다. 적층형 조향 로드(6)는 탄성적으로 제작되며, 회전축(n)으로서, 고무-금속 부싱과 함께 모든 방향에서 스프링(5)과 병렬적으로 작용한다. 상기 스프링은 1차 스프링 시스템의 주요 구성요소이다.

조향 로드(3a)와, 보기 프레임(1)에 지지된 반전 레버(reversing lever)(3b)와, 반전 레버(3b)들을 연결하는 크로스 바(3c)로 구성되는 조향 링크장치(3)는 차륜 베어링(4)의 수평 중심면(M) 아래에 접속된다. 조향 링크장치(3)의 크로스 바(3c)와 보기 프레임(1) 사이에는 크로스 댐퍼(cross damper)(8)가 설치된다. 조향 링크장치(3)는 전체가 수평면에 놓여있기 때문에 보기내에 설치할 때 장치의 높이가 매우 낮다. 조향 링크장치(3)는 곡선 트랙에서 양쪽 차륜 세트(2)가 그 중심 수직축(H)을 중심으로 반대 방향으로 비틀릴 수 있도록 함으로써 반경 방향 조정을 가능하게 한다. 차륜 베어링(4)은 적층형 조향 로드(6)의 고무-금속 부싱에 의해 형성된 회전축들을 중심으로 선회한다. 도 2에서 알 수 있듯이 적층형 조향 로드(6)와 조향 링크장치(3)의 조향 로드(3a)는 수평 중심면(M)에 대하여 차륜 베어링(4)과 비대칭으로 연결되어 있고, 이때 적층형 조향 로드측의 레버 아암(a)은 링크장치측의 레버 아암(b)보다 작다. 그 결과 조향 링크장치(3)의 링크에서의 유격이 차륜 세트(2)의 반경 방향 조정에 미치는 영향이 최소화된다.

도 1에 따라 배치된 보기는 자동 조정이 가능하다. 다시 말해 곡선 트랙에 대한 차륜과 레일간의 힘의 평형을 통해 차륜 세트(2)의 반경 방향 조정이 이루어진다. 휠 플랜지(wheel flange)의 방향으로 갈수록 점차 커지는 주행원(running circle)의 직경을 가지는 중공 또는 적응 프로파일의 형태로, 레일에 매칭된 차륜 타이어의 프로파일에 의해, 이같은 자동 조정을 훨씬 용이하게 할 수 있다.

도 1에 도시된 배치를 약간 변형하면 차륜 세트(2)가 보기와 자동차 새시 간의 턴 아웃 각도(turn-out angle)에 따라 조정되도록 할 수 있다. 이를 위해서는 예를 들어 조향 링크장치(3)의 크로스 바(3c)를 자동차측의 저널에 있는 레버와 연결시키기만 하면 된다.

상기 보기를 적어도 하나의 견인 모터(traction motor) 및 관련 전동 수단을 가진 구동 보기(driving bogie)로 또는 구동되지 않는 지지 보기(carrying bogie)로 제작할 수도 있다.

Claims (4)

1. 프레임(1) 및 2개의 차륜 세트(2), 곡선 트랙에서 차륜 세트(2)의 반경 방향조정을 위한 조향 링크장치(3)를 가지며, 보기 프레임(1)과 차륜 세트(2)의 베어링(4) 사이에 스프링(5)이 설치되고, 차륜 베어링(4)이 각각 그 수평 중심면(M) 위에 있는 회전축(7)을 중심으로 보기의 종방향으로 진자운동을 하도록 고정되어 있고, 조향 링크장치(3)가 차륜 베어링(4)의 수평 중심면(M) 아래에서 차륜 베어링(4)과 연결되어 있는 철도 차량용 보기에 있어서,

   차륜 베어링(4)이 보기 프레임(1)에서 수평 중심면(M) 위에 있는 회전축(7)을 가진 적층형 조향 로드(6)에 의해 종방향 및 횡방향으로 안내되며, 각 적층형 조향 로드(6)가 공지된 방식으로 탄성을 가지도록 제작되고, 스프링(5)과 병렬적으로 작용하는 것을 특징으로 하는 보기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 적층형 조향 로드(6)와 조향 링크장치(3)를 수평 중심면(M)에 대해 각각의 차륜 베어링(4)과 비대칭적으로 결합함으로써 적층형 조향 로드 측의 레버 아암(a)이 조향 링크장치 측의 레버 아암(b) 보다 작은 것을 특징으로 하는 보기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적층형 조향 로드(6)가 회전축(7)을 형성하는 고무-금속 부싱에 의해 차륜 베어링(4)에 연결되는 것을 특징으로 하는보기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 적층형 조향 로드(6)가 종방향으로 조정될 수 있도록 바람직하게는 상응하는 치형부(6a, 1a)를 통해 보기 프레임(1)에 연결되는 것을 특징으로 하는 보기.