KR100658310B1

KR100658310B1 - 철도차량의 연결 관절장치

Info

Publication number: KR100658310B1
Application number: KR1020060006424A
Authority: KR
Inventors: 정훈
Original assignee: 주식회사 로템
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2006-12-14

Abstract

본 발명은 차량간을 견인함과 동시에 곡선구간 통과 시 큰 곡선의 꺾임 각도에서도 원활하게 굴절할 뿐만 아니라, 연결부위에서 오는 충격을 원활하게 완충시켜 줄 수 있는 철도차량의 연결 관절장치에 관한 것으로, 코니컬 끼움홀(52)을 갖는 하우징(50)과, 상기 하우징(50)과 대향되는 위치에 반달형상으로 일측이 절개된 코니컬축끼움부(62)가 형성되며, 상기 코니컬축 끼움부(62)를 볼트(70)에 의해 고정 플레이트(64)로 고정시키도록 형성된 피봇 하우징(60)과, 상기 하우징(50)의 코니컬 끼움홀(52)에 중앙부가 끼워져 고정되며, 양단에 일체로 형성된 고정봉(82a,82b)은 피봇 하우징(60)의 코니컬축 끼움부(62)에 끼워져 고정되며, 내경측에는 띠판형 보강층(86) 및 겹층 고무층(89)를 갖는 코니컬 조인트(80)로 구성된 특징이 있다.

코니컬 조인트, 피봇 하우징

Description

철도차량의 연결 관절장치{JOINT APPARATUS FOR CONNECTING RAIL CARS}

도 1 은 종래의 철도차량의 연결 관절장치를 나타내는 도면.

도 2 는 종래의 철도차량의 연결 관절장치의 코니컬 조인트의 단면상태를 나타내는 도면.

도 3 은 종래의 철도차량의 연결 관절장치의 코니컬 조인트의 회전각을 나타타내는 도면.

도 4 는 본 발명의 철도차량의 연결 관절장치의 분리사시도를 나타내는 도면.

도 5 는 본 발명의 철도차량의 연결 관절장치의 조립된 상태 및 코니컬 조인트의 단면상태를 나타내는 도면.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

50: 하우징 52: 코니컬 끼움홀

60: 피봇 하우징 62: 코니컬축 끼움부

63: 고정 플레이트 70: 볼트

80: 코니컬 조인트 82a,82b: 고정봉

86: 띠판형 보강층 89: 겹고무층

본 발명은 철도차량의 연결 관절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량간을 견인함과 동시에 곡선구간 통과 시 큰 곡선의 꺾임 각도에서도 원활하게 굴절할 뿐만 아니라, 연결된 두 차량간의 연결부위에서 오는 충격을 원활하게 완충시켜 줄 수 있는 철도차량의 연결 관절장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량의 관절차량은, 본 출원인이 출원한 출원번호 10-2004-006778호와 같이 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 관통홀(42)을 갖는 ㄱ형 하우징(40)과, 관통홀(42)을 사이에 두고 좌우 양 측에 연결홀(22),(23)이 형성된 고정아암부(24a,24b)를 갖는 결합부(20)와, ㄱ형 하우징(40)의 꺾임되는 위치에 형성된 관통홀(42)에 끼워져 고정되며, 사이에는 끼움홀(35)형성된 한쌍의 원추형 적층 고무부(30a),(30b)와, 원추형 적층 고무부(30a),(30b)의 끼움홀(35)에 끼워져 고정되며 ㄱ형 하우징(40)과 결합부(20)의 고정 아암부(24a),(24b)가 장볼트(38a) 및 너트(38b)에 의해 양측에서 끼워져 고정되도록 일측으로 돌출된 돌기끼움부(34) 및 원형의 밀침면(33)을 갖고 있으며, 중앙에는 홀(37)이 형성된 한쌍의 고정핀부(31)로 구성되어 있다.

또한, 원추형 적층 고무부(30a),(30b)가 관통홀(42)에 끼워진 후 빠지지 않도록 양측에 고정링(4)이 끼워지고, 그 일면에 간극 조정용 씸(39)이 끼워진 상태로 조립된다.

이와 같이 구성된 종래의 한쌍으로 이루어져 있는 원추형 적층 고무부 (30a),(30b)는 도 2 에 도시된 바와 같이 겹쳐지게 구성된 상태로 장착된다.

상기와 같이 원추형 적층 고무부(30a),(30b)가 겹져치면 차량의 충격 등을 흡수하는 완충역할을 함과 동시에 선두와 후미차량이 곡선구간을 통과할시 꺾임되게 작용된다.

이때에 곡선 구간의 굴곡정도에 따라 원추형 적층 고무부(30a),(30b)가 변이되면서 그각도를 정하게 된다.

종래의 코니컬 조인트 방식으로 원추형 적층 고무부(30a),(30b)는 도 2 의 단면형태로 도시된 부분과 같이 띠판형상의 보강층(11)이 사이에 형성되어 있는 이에 의해 원추형 적층 고무부(30a),(30b)의 강도를 높여주고 있다.

따라서, 상기 원추형 적층 고무부(30a),(30b)의 사이에 형성된 띠판형상의 보강층(11)은 중앙단면 평균직경 보다 외부단면 평균직경이 작게 형성되어 있다.

상기와 같이 원추형 적층 고무부(30a),(30b)의 사이에 형성된 띠판형상의 보강층(11)에 의해 도 3 과 같이 곡선구간을 회전할시 그 회전각이 정해지는 것으로 보강층(11)의 중앙단면 평균 직경보다 외부단면 평균직경이 작게 형성된다.

따라서, 원추형 적층 고무부(30a),(30b)에 의해 두 차량이 굴곡되는 회전각이 커지지 못하고 작게 설정되는 문제점이 있었다. 즉, 연결된 두 차량의 곡선 주행시 차량간의 회전 각도를 관절장치의 코니컬 조인트의 코니컬 각이 충분히 흡수할 수 있어야 하나, 원추의 형상이 외부의 단면 평균 직경이 중앙의 평균 직경보다 작음으로 인하여 조인트의 코니컬 각이 제한되는 문제점이 있는 것이다.

또한 곡선구간 통과시 원추형 적층 고무부(30a),(30b)에 무리를 주게 되어 쉽게 파손되는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 도 3 과 같이 큰 곡선(R)구간 통과시 회전각에 발생되는 꺾임의 각도가 원활하지 않아 주행성을 떨어트림과 동시에 차량의 좌우 요잉각이 작아 곡선구간 통과시 흔들림을 더욱 증가시키는 문제점이 대두되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 그 목적은 차량간을 견인함과 동시에 큰 곡선의 꺾임 각도에서도 원활하게 굴절할 뿐만 아니라, 연결부위에서 오는 충격을 원활하게 완충시켜 줄 수 있으며, 외부에서 코니컬 조인트의 손상을 쉽게 식별할 수 있어 유지보수성을 향상시킨 철도차량의 연결 관절장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 철도차량의 연결 관절장치는, 코니컬 끼움홀을 갖는 하우징과, 상기 하우징과 대향되는 위치에 반달형상으로 일측이 절개된 코니컬축 끼움부가 형성되며, 상기 코니컬축 끼움부를 볼트에 의해 고정 플레이트로 고정시키도록 형성된 피봇 하우징과, 상기 하우징의 끼움홀에 중앙부가 끼워져 고정되며, 양단에 일체로 형성된 고정봉은 피봇 하우징의 코니컬축 끼움부에 끼워져 고정되며, 내경측에는 띠판형 보강층 및 겹층 고무층을 갖는 코니컬 조인트로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 철도차량의 연결 관절장치를 첨부된 도면을 참조하여 아래와 같이 구체적으로 설명한다.

도 4 는 본 발명의 철도차량의 연결 관절장치의 분리사시도를 나타내는 도면이고, 도 5 는 본 발명의 철도차량의 연결 관절장치의 조립된 상태 및 코니컬 조인트의 단면상태를 나타내는 도면이다.

본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이, 코니컬 끼움홀(52)을 갖는 하우징(50)과, 코니컬축 끼움부(62)를 갖는 피봇 하우징(60)과의 사이에 결합되는 코니컬 조인트(80)가 형성된다.

상기 피봇 하우징(60)의 코니컬 끼움부(62)는 반달형상으로 일측이 절개된 상태로 형성되고, 그위에 코니컬 조인트(80)의 고정봉(82a,82b)이 안착된 상태로 고정된다.

상기 코니컬 조인트(80)의 중간 몸통부는 하우징(50)의 코니컬 끼움홀(52)에 끼운후 양측에 고정링(84)을 끼워 코니컬 조인트(80)가 하우징(50)에서 빠지지 않도록 고정시킨다.

상기 코니컬 조인트(80)는 내측에 중앙을 관통된 상태로 양측에 돌출된 상태로 고정봉(82a,82b)이 형성되고, 길이방향 중앙에 보강층(86) 및 겹층 고무층(89)이 형성된다.

상기 코니컬 조인트(80)의 양단에 형성된 고정봉(82a,82b)은 피봇 하우징(60)의 코니컬축 끼움부(62)에 안착되게 놓은후 상부측에서 고정 플레이트(64)를 대고 고정봉(82a,82b)이 이탈되지 않도록 볼트(70)를 좌우측에 조여 고정시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 철도차량의 연결 관절장치의 작동관계를 아래와 같이 구체적으로 설명한다.

본 발명의 철도차량의 연결 관절장치는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 코니컬 조인트(80)의 내경측에 고정봉(82a,82b)이 일체로 형성되어 있기 때문에 코니컬 조인트(80)를 길이방향의 중앙부측을 하우징(50)의 코니컬 끼움홀(52)에 간단하게 끼워 고정한다.

또한, 상기 하우징(50)의 코니컬 끼움홀(52)에 끼워져 고정되는 코니컬 조인트(80)가 빠지지 않게 고정되도록 하우징(50)의 좌우측에 고정링(84)을 끼운다.

이와 같이 하우징(50)의 코니컬 끼움홀(52)에 코니컬 조인트(80)의 몸통부위가 끼워져 고정되면 코니컬 조인트(80)의 양단에 형성된 고정봉(82a,82b)을 피봇 하우징(60)에 형성된 반달형으로 일측이 절개된 코니컬축 끼움부(62)에 안착시켜 고정시킨다.

상기와 같이 피봇 하우징(60)에 형성된 코니컬축 끼움부(62)에 코니컬 조인트(80)의 고정봉(82a,82b)을 안착시킨 후에 상기 고정봉(82a,82b)이 이탈되지 않도록 그 위에 고정 플레이트(64)를 막아 볼트(70)로 이탈되지 않게 고정시킨다.

이와 같이 코니컬 조인트(80)를 이용해 간단하게 피봇 하우징(60)과 하우징(50)에 쉽게 결합시킬 수 있다.

상기와 같이 형성된 본 발명의 코니컬 조인트(80)는 도 5 에 도시된 바와 같이 양단에 고정봉(82a,82b)이 형성되어 있으며 길이방향의 중심에는 띠판형 보강층(86) 및 겹층고무층(89)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 하우징(50)과 피봇 하우징(60)의 사이에 연동되게 결합된 코니컬 조인트(80)는 보강층(86) 및 겹층 고무층(89)에 의해 차량의 수평 방향 곡선 및 수직 방향의 곡선을 통과할 경우 두 차량간 발생되는 회전운동, 즉, 요잉 운동 및 피칭 운동을 코니컬 조인트의 고무 변형 및 복귀성질로 인해 상대 변위를 흡수할 수 있다. 즉 본 발명의 코니컬 조인트(80)는 두 차량을 서로 연결하고, 대차로부터의 구동 및 제동력을 차량으로 전달하는 역할을 하며, 두 차량에 발생되는 상대변위가 흡수된다.

특히 띠형 보강층(86) 및 겹층 고무층(89)은 코니컬 조인트(80)의 겹층 고무층(89) 및 보강층(86)은 좌우측이 축방향 중심방향으로 내경이 차츰 작아지게 형성된 특징이 있다.

본 발명의 코니컬 조인트(80)는 특히 도 5 에 도시된 바와 같이 단면형상을 보면, 차량의 곡선 통과시 회전각에 대하여 코니컬 조인트의 코니컬 각을 최대화시키기 위하여 코니컬 조인트의 중앙 단면 직경과 외부 단면 직경을 서로 반대지게 길이방향 축 중심으로 좌우측에서 내측으로 내경면이 차츰 작아지게 형성된다.

따라서, 코니컬 조인트(80)의 보강층(86) 및 겹층 고무층(89)의 폭도 도 5 에 도시된 단면과 같이 그 폭이 외경측으로 갈수록 W1〉W2〉W3와 같이 점차적으로 작게 되므로 코니컬 각을 최대한으로 확대된다.

코니컬 조인트(80)의 변이시에 바깥측의 외주경이 작기때문에 그 굴곡은 더욱 커지게 된다. 즉 코니컬 조인트(80)의 내경측이 크고 외경측이 작기 때문에 외경측에 끼워져 고정되어 있는 하우징(50)은 코니컬 조인트(80)의 고정봉(82a,82b)이 고정된 피봇 하우징(60)에 고정된 상태로 축중심으로 바깥측의 좌우상하측으로 꺾임이 더욱 커져 큰 곡선의 요잉 및 피칭운동이 원활해지기 때문에 두 차량간의 사이에서 발생되는 상대변위를 쉽게 흡수할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 철도차량의 연결관절장치에 의해, 차량간을 견인함과 동시에 큰 곡선의 꺾임 각도에서도 원활하게 굴절할 뿐만 아니라, 연결부위에서 오는 충격을 원활하게 완충시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 철도차량의 연결관절장치에 의해 결합되는 부품수를 현저하게 줄임과 동시에 간단하게 조립할 수 있기 때문에 작업 능률을 높임과 동시에 부품수를 줄일 수 있어 생산단가를 현저하게 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims

철도차량의 연결관절장치에 있어서,

코니컬 끼움홀(52)을 갖는 하우징(50)과,

상기 하우징(50)과 대향되는 위치에 반달형상으로 일측이 절개된 코니컬축끼움부(62)가 형성되며, 상기 코니컬축 끼움부(62)를 볼트(70)에 의해 고정 플레이트(64)로 고정시키도록 형성된 피봇 하우징(60)과,

상기 하우징(50)의 끼움홀(52)에 중앙부가 끼워져 고정되며, 양단에 일체로 형성된 고정봉(82a,82b)은 피봇 하우징(60)의 코니컬축 끼움부(62)에 끼워져 고정되며, 내경측에는 띠판형 보강층(86) 및 겹층 고무층(89)를 갖는 코니컬 조인트(80)로 구비되며,

상기 코니컬 조인트(80)의 겹층 고무층(89) 및 보강층(86)은 좌우측이 축방향 중심을 향해 서로 대향되도록 내경이 차츰 작아지게 형성된 것을 특징으로하는 철도차량의 연결관절장치.