KR100512305B1 - 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치에 관한 것으로, 차체의 바닥판을 회동가능하게 형성하여 차체의 경사장치를 형성하지 않아도 차체의 횡가속도를 감쇄시킬 수 있어 적은 제작비용과 적은 유지보수 비용으로도 승차감을 향상시키고 곡선부에서 차량의 속도를 높일 수 있는 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치에 관한 것이다.

차체의 하부바닥 중앙에 일단이 힌지연결되고 차체의 기울기에 따라 반대로 인장 수축되도록 틸팅실린더를 다수개 형성한 틸팅부와,

상기 틸팅부의 틸팅실린더의 인장 수축에 따라 경사지도록 차체바닥의 저면 일측에 틸팅부의 틸팅실린더 타단이 힌지연결되며 상기 차체바닥은 차체의 전후방에 고정된 회전축을 중심으로 회전하도록 차체바닥을 형성된 바닥부와,

상기 바닥부의 차체바닥 양측단에는 상기 차체바닥이 기울어질 경우 차체의 측면과 벌어지는 틈새를 폐쇄시킬 수 있도록 상기 차체바닥의 양측단에 삽입홈을 형성하고 상기 삽입홈의 내부에 탄성스프링에 의해 탄력형성한 인장링크을 형성하며 상기 인장링크 단부에는 연결링크를 형성하며 상기 연결링크의 단부에는 차체의 양측으로 형성된 링크편을 고정 형성한 인장부로 구성되는 것을 특징으로 하는 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치.

Description

고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치{Curved rail-Tilting apparatus for a high speed speed-railload cars}

본 발명은 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치에 관한 것으로, 차체의 바닥판을 회동가능하게 형성하여 차체의 경사장치를 형성하지 않아도 차체의 횡가속도를 감쇄시킬 수 있어 적은 제작비용과 적은 유지보수 비용으로도 승차감을 향상시키고 곡선부에서 차량의 속도를 높일 수 있는 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 차체경사장치는 베어링 가이드식과 링크식으로 나누어지며 곡선부 주행시 차체를 곡선의 안쪽으로 기울어지게 하는 기술로써 곡선부를 주행함으로써 발생하는 원심가속도(α_cen=Ｖ²/Ｒ)의 횡방향성분(α_cen COS(α+γ))을 중력가속도(ｇ)의 횡방향 성분(ｇ sin (α+γ))으로 감쇄시켜 결과적으로 승객이 느끼는 횡가속도를 저감시키는 기술이다.

철도차량에 이와같은 차체경사장치(틸팅)기술을 적용하면 승차감의 향상뿐만 아니라 곡선부 통과속도를 증가시킬 수 있게 되므로 운행시간이 단축되며, 곡선부 통과시의 가 감속 빈도도 줄어들어 그 만큼의 에너지 소비도 줄일 수 있게된다.

또한 차체경사장치는 곡선부에서 약30% 정도의 속도향상을 가능하게 해준다.

이와같은 곡선부의 속도제한은 궤도여건이나 차량의 성능에 따른 제한보다 승차감의 저하를 방지하기 위해 규정지어지는데 즉 곡선부 주행시 승객이 느끼는 횡가속도가 일정값(국내의 경우는 0.08g)을 초과하지 않도록 제한되어지며 틸팅의 원리에 따라 틸팅차량은 노선에 곡선부가 많을 수록 성능을 발휘하고 직선부에서는 작동을 하지 않는다.

상기와 같은 종래의 차체경사장치의 전형적인 일예가 도1에 도시되어 있다.

도 1에서 부재번호 1은 틸팅대차, 2는 차체, 3은 가선, 4는 틸팅판토그라프를 각각 가리킨다.

이에 도시된 바와같이 종래의 차체경사장치는 유압식 또는 전기식 틸팅 엑츄에이터를 가지는 틸팅대차(1)와 차체(2)의 틸팅시 가선(3)으로부터 전력을 받을 수 있는 틸팅판토그라프(4)로 형성되어 있다.

그러나 상기와 같은 차체경사장치는 곡선부에서 차체를 기울여서 승객이 받는 횡가속도를 중력가속도로 감쇄시켜 승차감을 향상시키고 차량의 속도를 향상시킬 수 있으나 차체 틸팅시 대차와 판토그라프의 상호 조화롭게 작동하는 것이 중요하여 차체경사장치는 틸팅대차와 틸팅판토그라프가 필요하나 조화롭게 작동하는 기술이 고도의 기술이고 고가의 제작비용이 소요되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 차체의 바닥판을 회동가능하게 형성하여 틸팅대차와 틸팅판토그라프를 형성하지 않아도 차체의 횡가속도를 감쇄시킬 수 있어 적은 제작비용과 적은 유지보수 비용으로도 승차감을 향상시키고 곡선부에서 차량의 속도를 높일 수 있는 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차체의 하부바닥 중앙에 일단이 힌지연결되고 차체의 기울기에 따라 반대로 차체바닥을 기울어지도록 인장 수축되도록 틸팅실린더를 다수개 형성한 틸팅부와, 상기 틸팅부의 인장 수축에 따라 경사지도록 차체바닥의 저면 일측에 틸팅부의 틸팅실린더 타단이 힌지연결되며 상기 차체바닥은 차체의 전후방에 고정된 회전축을 중심으로 회전하도록 차체바닥을 형성된 바닥부와, 상기 바닥부의 차체바닥 양측단에는 상기 차체바닥이 기울어질 경우 차체의 측면과 벌어지는 틈새를 폐쇄시킬 수 있도록 상기 차체바닥의 양측단에 삽입홈을 형성하고 상기 삽입홈의 내부에 탄성스프링에 의해 탄력형성한 인장링크을 형성하며 상기 인장링크 단부에는 연결링크를 형성하며 상기 연결링크의 단부에는 차체의 양측으로 형성된 링크편을 고정 형성한 인장부로 구성되는 것을 특징으로 하는 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치를 제공한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치를 나타낸 단면도이고 도 3은 본 발명에 따른 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치의 인장부를 나타낸 확대단면도이며 도 4는 본 발명에 따른 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치의 경사진 상태를 나타낸 단면도이다.

이에 도시된 바와같이 본 발명의 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치는 차체(2)의 하부바닥(11) 중앙에 틸팅부(10)를 형성하되 상기 틸팅부(10)는 일단이 힌지연결되고 차체(2)의 기울기에 따라 반대로 인장 수축되도록 틸팅실린더(12)를 다수개 형성한다.

이와같이 형성된 상기 틸팅부(10)의 틸팅실린더(12)의 인장 수축에 따라 경사지도록 바닥부(20)를 형성하되 상기 바닥부(20)는 차체바닥(21)의 저면 일측에 틸팅부(10)의 틸팅실린더(12) 타단이 힌지연결되며 상기 차체바닥(21)은 차체(2)의 전후방에 고정된 회전축(22)을 중심으로 회전하도록 형성한다.

이러한 상기 바닥부(20)의 차체바닥(21)의 양측단에는 인장부(30)를 형성하되 상기 인장부(30)는 치차체바닥(21)이 기울어질 경우 차체(2)의 측면(5)과 넓어지는 틈새를 상쇄시키도록 상기 차체바닥(21)의 양단에 삽입홈(31)을 형성하고 상기 삽입홈(31)의 내부에는 탄성스프링(32)에 의해 탄력 설치한 인장링크(33)을 형성하며 상기 인장링크(33) 단부에는 연결링크(34)를 축설하여 형성하며 상기 연결링크(34)의 단부에는 차체(2)의 양측 측면(5)에 형성된 링크편(35)을 고정 형성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 차량이 곡선주로를 주행할 때 곡선부 안쪽으로 승객의 좌석이 설치되어 있는 바닥부(20)의 차체바닥(21)을 도 4에 도시된 바와같이 곡선 안쪽으로 기울어지게 하여 가 감속 빈도를 줄여 주행의 효율성을 높일 수 있게 한 장치로서 상기 바닥부(20)의 차체바닥(21)이 기울어질 경우에 발생하는 차체(2)의 측면(5)에 생성되는 틈새를 밀폐하기 위하여 상기 차체바닥(21)의 양측에 인장부(30)를 형성한다.

이와같이 구성되는 인장부(30)는 차체바닥(21)이 기울어져 상기 차체(2)의 측면(5)과 틈새가 넓어지게 되면 상기 탄성스프링(32)의 탄성력으로 인하여 삽입홈(31)에 형성된 상기 인장링크(33)이 인출되며 인출되는 인장링크(33)와 연결된 연결링크(34)와 링크편(35)이 절곡되어 차체(2)와의 틈새가 벌어지더라도 인장링크(33)의 인츨로 틈새를 상쇄하여 안전사고를 미연에 발생할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 차량이 곡선주로를 주행할 때에 틸팅실린더(12)의 인출 및 삽입에 의하여 상기 차체바닥(21)을 회전축(22)을 중심으로 회전하도록 형성하므로써 곡선주로의 속도를 향상시키고 승차감을 향상시킴은 물론 안전성을 높일수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 차체의 바닥판을 회동가능하게 형성하여 틸팅대차와 틸팅판토그라프를 형성하지 않아도 차체의 횡가속도를 감쇄시킬 수 있어 적은 제작비용과 적은 유지보수 비용으로도 승차감을 향상시키고 곡선부에서 차량의 속도를 높일 수 있는 효가가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1은 종래 차체경사장치를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치의 인장부를 나타낸 확대단면도,

도 4는 본 발명에 따른 고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치에서 바닥부의 경사진 상태를 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 틸팅부 11 : 하부바닥

12 : 틸팅실린더 20 : 바닥부

21 : 차체바닥 22 : 회전축

30 : 인장부 31 : 삽입홈

32 : 스프링 33 : 인장링크

34 : 연결링크 35 : 링크편

Claims (1)

1. 차체의 하부바닥 중앙에 일단이 힌지연결되고 차체의 기울기에 따라 반대로 인장 수축되도록 틸팅실린더를 다수개 형성한 틸팅부;

   상기 틸팅부의 틸팅실린더의 인장 수축에 따라 경사지도록 차체바닥의 저면 일측에 틸팅부의 틸팅실린더 타단이 힌지연결되며 상기 차체바닥은 차체의 전후방에 고정된 회전축을 중심으로 회전하도록 차체바닥을 형성된 바닥부;

   상기 바닥부의 차체바닥 양측단에는 상기 차체바닥이 기울어질 경우 차체의 측면과 벌어지는 틈새를 폐쇄시킬 수 있도록 상기 차체바닥의 양측단에 삽입홈을 형성하고 상기 삽입홈의 내부에 탄성스프링에 의해 탄력형성한 인장링크를 형성하며 상기 인장링크 단부에는 연결링크를 형성하며 상기 연결링크의 단부에는 차체의 양측으로 형성된 링크편을 고정 형성한 인장부로 구성되는 것을 특징으로 하는

   고속주행용 철도차량의 곡선주로 틸팅장치.