KR100854391B1 - 철도차량의 언더프레임 구조 및 그 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량의 언더프레임 구조 및 그 조립방법에 관한 것으로, 특히 언더프레임의 구조와 그 조립방법을 개선하여 제작 공수 및 제작 비용을 절감할 수 있고, 또한 모재의 열화를 방지할 수 있으며, 외부의 충격에 대응할 수 있는 철도차량의 언더프레임 구조 및 그 조립방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 철도차량의 언더프레임 구조에 있어서, 상기 언더프레임의 중앙에 길이방향으로 나열되어 배치되는 센터 베이스 판넬과, 상기 센터 베이스 판넬의 양측에 폭방향으로 나열되어 배치되는 사이드 베이스 판넬과, 상기 사이드 베이스 판넬과 상기 센터 베이스 판넬의 사이에 배치되고, 양 측면으로부터 센터 베이스 판넬과 사이드 베이스 판넬이 부착되는 볼스터와, 상기 볼스터에 측면이 부착되고, 사이드 베이스 판넬의 하부에 상면이 부착되는 센터실을 포함하는 철도차량의 언더프레임 구조인 것을 특징으로 한다.

또한, 철도차량의 언더프레임 조립방법에 있어서, 상기 센터 베이스 판넬을 길이방향으로 나열되게 배치하여 일체로 용접하는 단계, 상기 사이드 베이스 판넬을 폭방향으로 나열되게 배치하여 일체로 용접하는 단계, 상기 센터실을 사이드 베이스 판넬 하부의 중앙 부근에 소정 간격을 두고 평행하게 길이방향으로 용접하여 부착하는 단계, 상기 볼스터의 일측면에는 센터 베이스 판넬이 용접 부착되고, 타측면에는 사이드 베이스 판넬이 용접 부착되는 단계를 포함하는 철도차량의 언더프레임 조립방법인 것을 특징으로 한다.

철도차량, 언더프레임, 베이스 판넬, 센터실, 볼스터

Description

철도차량의 언더프레임 구조 및 그 조립방법{UNDERFRAME STRUCTURE FOR RAILWAY AND METHOD FOR ASSEMBLING THE SAME}

도 1 은 본 발명에 따른 언더프레임 구조를 나타내는 도이다.

도 2 는 본 발명의 센터 베이스 판넬 및 A-A 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

도 3 은 도 1 의 B-B 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

도 4 는 도 1 의 C-C 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

도 5 는 도 1 의 D-D 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

도 6 은 종래 발명에 따른 언더프레임 구조를 나타내는 도이다.

도 7 은 종래 발명 도 6 의 X-X 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

도 8 은 종래 발명 도 6 의 Y-Y 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

도 9 는 종래 발명 도 6 의 Z-Z 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 언더프레임

10 : 센터 베이스 판넬 (center base panel)

11 : 평판

12 : 간극재

20 : 사이드 베이스 판넬 (side base panel)

30 : 볼스터 (bolster)

40 : 센터실 (center sill)

41 : 상면

42 : 측면

본 발명은 철도차량의 언더프레임 구조 및 그 조립방법에 관한 것으로, 특히 언더프레임의 구조와 그 조립방법을 개선하여 제작 공수 및 제작 비용을 절감할 수 있고, 모재의 열화를 방지할 수 있으며, 외부의 충격에 대응할 수 있는 언더프레임을 제공하는 것에 관한 것이다.

종래의 철도차량의 전동차에 적용된 알루미늄 언더프레임 (100) 은 도 6 내지 도 9 에 나타내는 바와 같이 대략 중앙에 배치되는 센터 베이스 판넬 (110) 과, 상기 센터 베이스 판넬 (110) 의 양측에 동일 형상으로 각각 배치되는 사이드 베이스 판넬 (120) 과, 상기 사이드 베이스 판넬 (120) 의 사이에 끼워맞추듯이 용접되어 부착되는 센터실 (140) 및, 상기 센터 베이스 판넬 (110) 과 사이드 베이스 판넬 (120) 의 사이에 폭방향으로 배치되고, 양 측면으로부터 상기 센터 베이스 판넬 (110) 및 사이드 베이스 판넬 (120) 이 각각 용접되어 결합되는 볼스터 (130) 를 포함하는 구조로 구성되어 있다.

상기 센터 베이스 판넬 (110) 및 사이드 베이스 판넬 (120) 은 도 6 과 같이 길이 방향으로 길게 배치되어 있으며, 각각 5개의 판넬로 이루어지고, 볼스터 (130) 의 양측으로부터 각기 1개씩의 판넬이 순차로 용접되어 결합되는 구성이다.

특히, 센터실 (130) 은 도 7 에 나타내는 바와 같이, 사이드 베이스 판넬 (120) 사이에 배치되어 있어 양 측면으로부터 사이드 베이스 판넬 (120) 과 용접된 후, 볼스터 (130) 의 일측면에 사이드 베이스 판넬 (120) 과 함께 용접에 의하여 부착된다.

그 결과, 언더프레임 (100) 의 조립에 필요 이상의 시간이 소용되고, 또한 외부 (차량의 전후) 로부터 부가되는 충돌 등에 의한 충격을 흡수할 수 있는 대응 방안이 강구되어 있지 않은 문제점이 있었다.

또한, 사이드 베이스 판넬 (120) 과 센터실 (140) 과의 결합이 번잡하여 불필요한 제작공수가 소요됨으로 인하여 제작비용이 증가할 뿐만 아니라, 용접 개소 및 부위의 증가에 따라 모재가 열화되어 결함이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 알루미늄 압출재의 특성을 최대한 적용하는 구조로 변경함으로써, 제작 공수와 제작 비용을 절감할 수 있으며, 특히 용접 개소 및 부위를 줄임에 따른 모재의 손상을 최소화할 수 있고, 또한 외부로부터 부가되는 충격을 흡수할 수 있는 철도 차량의 언더프레임의 구조 및 그 제작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 철도차량의 언더프레임 구조에 있어서, 상기 언더프레임의 중앙에 길이방향으로 나열되어 배치되는 센터 베이스 판넬과, 상기 센터 베이스 판넬의 양측에 폭방향으로 나열되어 배치되는 사이드 베이스 판넬과, 상기 사이드 베이스 판넬과 상기 센터 베이스 판넬의 사이에 배치되고, 양 측면으로부터 센터 베이스 판넬과 사이드 베이스 판넬이 부착되는 볼스터와, 상기 볼스터에 측면이 부착되고, 사이드 베이스 판넬의 하부에 상면이 부착되는 센터실을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 센터실은 상기 사이드 베이스 판넬과 직각을 이루어 고정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 철도차량의 언더프레임 조립방법에 있어서, 상기 센터 베이스 판넬을 길이방향으로 나열되게 배치하여 일체로 용접하는 단계, 상기 사이드 베이스 판넬을 폭방향으로 나열되게 배치하여 일체로 용접하는 단계, 상기 센터실을 사이드 베이스 판넬 하부의 중앙 부근에 소정 간격을 두고 평행하게 길이방향으로 용접하여 부착하는 단계, 상기 볼스터의 일측면에는 센터 베이스 판넬이 용접 부착되고, 타측면에는 사이드 베이스 판넬이 용접 부착되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 센터실은 상기 사이드 베이스 판넬과 직각을 이루도록 하부에 길이방향으로 용접하여 부착하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

그러나, 하기 실시 예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

도 1 은 본 발명에 따른 언더프레임 구조를 나타내는 도, 도 2 는 본 발명의 센터 베이스 판넬 및 A-A 선을 따른 단면을 나타내는 도, 도 3 은 도 1 의 B-B 선을 따른 단면을 나타내는 도, 도 4 는 도 1 의 C-C 선을 따른 단면을 나타내는 도, 도 5 는 도 1 의 D-D 선을 따른 단면을 나타내는 도, 도 6 은 종래 발명에 따른 언더프레임 구조를 나타내는 도, 도 7 은 종래 발명 도 6 의 X-X 선을 따른 단면을 나타내는 도, 도 8 은 종래 발명 도 6 의 Y-Y 선을 따른 단면을 나타내는 도, 도 9 는 종래 발명 도 6 의 Z-Z 선을 따른 단면을 나타내는 도이다.

본 발명의 철도차량의 언더프레임 (1) 은 도 1 내지 도 5 에 나타내는 바와 같이, 중앙에 배치되는 센터 베이스 판넬 (10) 과, 상기 센터 베이스 판넬 (10) 의 양측에 배치되는 사이드 베이스 판넬 (20) 과, 상기 사이드 베이스 판넬 (20) 과 상기 센터 베이스 판넬 (10) 의 사이에 배치되는 볼스터 (30) 와, 상기 사이드 베이스 판넬 (20) 의 하부에 부착되는 센터실 (40) 을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

상기 센터 베이스 판넬 (10) 은 상기 언더프레임 (1) 길이방향의 대략 중앙에 복수 개가 나열되어 배치되는 알루미늄 압출재로서, 그 구조는 도 2 에 나타내는 단면도로부터 알 수 있는 바와 같이 소정 간격을 두고 상하로 평판 (11) 이 놓이고, 상기 평판을 유지 및 지지하기 위하여 지그재그 형상으로 상기 상하의 평판 사이를 가로지르는 간극재 (12) 가 복수 개 형성되어 있다.

사이드 베이스 판넬 (20) 은 상기 센터 베이스 판넬 (10) 의 양측 단부 부근에 언더프레임 (1) 의 폭방향으로 각각 복수 개가 나열되어 배치되는 알루미늄 알출재이고, 그 구조는 상기 센터 베이스 판넬 (10) 과 동일하다.

볼스터 (30) 는 상기 사이드 베이스 판넬 (20) 과 상기 센터 베이스 판넬 (10) 의 사이에 언더프레임 (1) 의 폭방향으로 배치되고, 일 측면에는 센터 베이스 판넬 (10) 이 용접되어 부착되고, 다른 일측면에는 사이드 베이스 판넬 (20) 과 이하에 설명하는 센터실 (40) 이 상하로 결합된 것이 용접되어 부착되는 것으로, 그 구조는 도 4 에 나타내는 단면도와 같이 대략 육방체로 이루어져 있다.

센터실 (40) 은 차량과 차량을 연결하는 연결기를 부착하기 위한 것으로, 도 2 와 같이 언더프레임 (1) 의 양측에 배치되는 사이드 베이스 판넬 (20) 의 각각 하부 표면에 2개가 쌍을 이루어 소정 간격을 두고 평행하게 길이방향으로 용접되어 부착되고, 일측 단부는 외측으로 향하여 약간 개방되는 형상으로 이루어져 있다. 따라서, 상기 사이드 베이스 판넬 (20) 의 배치방향과는 직각을 이루어 배치되어 상면 (41) 은 상기 사이드 베이스 판넬 (20) 의 하부에 부착되고, 일 측면 (42) 은 상기 볼스터 (30) 의 측면에 사이드 베이스 판넬 (20) 과 상하를 이루어 용접 부착된다.

이하, 전술한 구성에 따른 본 발명의 철도차량 언더프레임의 조립방법을 설명한다.

먼저, 복수 개로 이루어지는 센터 베이스 판넬 (10) 을 언더프레임 (1) 의 길이방향으로 나열되게 배치하여 측면끼리를 일체로 용접한다.

다음으로, 복수 개로 이루어지는 사이드 베이스 판넬 (20) 을 언더프레임 (1) 의 폭방향으로 나열되게 배치하여 측면끼리를 일체로 용접한다.

이어서, 2개가 쌍을 이루는 센터실 (40) 을 양측의 사이드 베이스 판넬 (20) 하부의 중앙 부근에 소정 간격으로 평행하게 길이방향으로 용접하여 부착한다. 이때, 상기 사이드 베이스 판넬 (20) 의 배치방향과는 직각을 이루게 된다.

그러한 후, 볼스터 (30) 의 일측면에는 상기 센터 베이스 판넬 (10) 이 용접 부착되고, 타측면에는 상기 사이드 베이스 판넬 (20) 과 상기 센터실 (40) 이 상하를 이루어 용접 부착됨으로써, 본 발명의 철도차량의 언더프레임 (1) 의 조립이 완성된다.

이하에서는 전술한 본 발명의 철도차량 언더프레임의 구조 및 그 조립방법의 작용을 설명한다.

본 발명에서는 알루미늄 압출재의 특성을 최대한 적용하기 위하여, 도 1 과 같이 사이드 베이스 판넬 (20) 을 언더프레임 (1) 의 폭방향으로 배치함으로써, 도 6 에 나타내는 종래의 언더프레임 (100) 구조로부터는 흡수할 수 없는 차량의 전후로부터 부가되는 충격을 흡수할 수 있다.

또한, 복수 개로 구성된 센터 베이스 판넬 (10) 및 사이드 베이스 판넬 (20) 을 미리 용접한 후 일거에 볼스터 (30) 에 용접하여 부착함으로써, 종래 낱개로 볼 스터 (130) 에 용접하여 부착하는 경우와 비교하여 제작작업이 용이하고 수월하여 제작비용 및 작업공수를 절감할 수 있어 경제적이다.

특히, 도 3 과 같이 센터실 (40) 을 사이드 베이스 판넬 (20) 의 하부에 용접하여 부착하는 구성으로 함으로써, 도 7 에 나타내는 종래의 사이드 베이스 판넬 (20) 의 사이에 끼워 용접하는 센터실 (140) 의 부착방법과 비교하여, 용접작업이 간소화되어 제작이 용이하고, 또한 용접개소 (부위) 가 적어 용접에 따른 모재의 손상을 최소화할 수 있어 종래의 것보다 상대적으로 강도를 높일 수 있다.

본 발명은 철도차량의 언더프레임에 사용되는 알루미늄 압출재의 특성을 최대한 적용하는 구조로 변경함으로써, 제작 공수와 제작 비용을 절감할 수 있으며, 특히 용접 공수를 줄임에 따른 모재의 손상을 최소화할 수 있고, 또한 외부로부터 부가되는 충격을 흡수할 수 있는 철도 차량의 언더프레임의 구조 및 그 제작 방법을 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 철도차량의 언더프레임 구조에 있어서,

   상기 언더프레임의 중앙에 길이방향으로 나열되어 배치되는 센터 베이스 판넬과,

   상기 센터 베이스 판넬의 양측에 폭방향으로 나열되어 배치되는 사이드 베이스 판넬과,

   상기 사이드 베이스 판넬과 상기 센터 베이스 판넬의 사이에 배치되고, 양 측면으로부터 센터 베이스 판넬과 사이드 베이스 판넬이 부착되는 볼스터와,

   상기 볼스터에 측면이 부착되고, 사이드 베이스 판넬의 하부에 상면이 부착되는 센터실을 구비하며,

   상기 센터실은 상기 사이드 베이스 판넬과 직각을 이루어 고정되는 것을 특징으로 하는 철도차량의 언더프레임 구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 기재된 철도차량의 언더프레임 조립방법에 있어서,

   상기 센터 베이스 판넬을 길이방향으로 나열되게 배치하여 일체로 용접하는 단계,

   상기 사이드 베이스 판넬을 폭방향으로 나열되게 배치하여 일체로 용접하는 단계,

   상기 센터실을 사이드 베이스 판넬 하부의 중앙 부근에 소정 간격을 두고 평행하게 길이방향으로 용접하여 부착하는 단계,

   상기 볼스터의 일측면에는 센터 베이스 판넬이 용접 부착되고, 타측면에는 사이드 베이스 판넬과 상기 센터실이 상하를 이루어 용접 부착되는 단계,

   상기 센터실은 상기 사이드 베이스 판넬과 직각을 이루도록 하부에 길이방향으로 용접하여 부착하는 것을 특징으로 하는 철도차량의 언더프레임 조립방법.
4. 삭제

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