KR100916594B1 - The steering bogie for railway vehicle with leverage - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량의 고속주행시 대차의 주행안정성을 향상시킴으로써 철도차량의 탈선을 미연에 방지하고, 차륜과 레일의 주행진동을 최소화하여 안락한 승차감을 얻도록 구성된 철도차량의 능동 조향대차에 관한 것으로서, 특히, 대차의 윤축을 조향하기 위한 링크의 구성이 단순하고, 지렛대작용 이용하여 상기 링크를 적은 힘으로도 구동할 수 있어서, 대차의 중량을 대폭 줄일 수 있고 유지보수가 용이한 지렛대작용 이용한 철도차량용 능동 조향대차이다.The present invention relates to an active steering bogie of a railway vehicle, which is configured to prevent derailment of a railway vehicle in advance and to minimize driving vibrations of a wheel and a rail by improving the running stability of a vehicle when driving a high speed vehicle. In particular, since the configuration of the link for steering the wheel's wheel shaft is simple, and the link can be driven with a small force by using the lever action, the weight of the truck can be greatly reduced and the maintenance is easy for the railway vehicle using the lever action. Active steering bogie.
본 발명은 윤축이 전후로 설치된 철도차량용 조향대차에 있어서, 전방 윤축의 양측 액슬박스와 힌지 결합하여 상기 전방 윤축을 조향하는 전방조향장치와, 후방 윤축의 양측 액슬박스와 힌지 결합하여 상기 후방 윤축을 조향하는 후방조향장치로 구성된다.The present invention relates to a steering wheel for a railway vehicle having a wheelset installed at a front and rear wheel, wherein a front steering device hinged to both axle boxes of the front wheelset and the front wheelset is steered, and a rear axle box hinged to both rear axle boxes of the rear wheelset to steer the rear wheelset. It consists of a rear steering device.
철도차량, 대차, 조향, 능동조향 Rolling stock, bogie, steering, active steering
Description
본 발명은 철도차량의 고속주행시 대차의 주행안정성을 향상시킴으로써 철도차량의 탈선에 대한 안정성을 높이고, 차륜과 레일의 주행진동을 최소화하여 안락한 승차감을 얻도록 구성된 철도차량의 능동 조향대차에 관한 것으로서, 특히, 대차의 윤축을 조향하기 위한 링크의 구성이 단순하고, 지렛대작용 이용하여 상기 링크를 적은 힘으로도 구동할 수 있어서, 대차의 중량을 대폭 줄일 수 있고 유지보수가 용이한 지렛대를 이용한 철도차량용 능동 조향대차에 관한 것이다.The present invention relates to an active steering bogie of a railway vehicle, which is configured to improve the running stability of a vehicle when driving at high speeds of a railway vehicle, thereby increasing stability against derailment of the railway vehicle, and minimizing driving vibration of wheels and rails to obtain a comfortable ride. In particular, since the configuration of the link for steering the wheel's wheel shaft is simple and the lever can be driven with a small force by using the lever action, the weight of the truck can be greatly reduced and the maintenance for the lever using the lever is easy. It relates to an active steering bogie.
일반적으로, 철도차량에 적용되는 대차는 차체의 하중을 지지함과 동시에 각 차륜에 차체의 하중이 고르게 분포되도록 하고, 상기 차체에 대하여 자유롭게 방향을 전환하여 철도차량의 직선주행 및 곡선주행을 원활하게 하는 장치이다.In general, a bogie applied to a railway vehicle supports the load of the vehicle body and at the same time distributes the load of the vehicle body evenly on each wheel, and changes the direction freely with respect to the vehicle body to smoothly run the straight line and curve the vehicle. Device.
이와 같은 종래의 대차는 철도차량의 곡선주행시, 차륜과 레일간에 발생하는 초과원심력 및 안내하중을 완화시킬 수 있는 대차의 조향력이 충분하지 못하여 차 륜의 플랜지와 레일 측면간의 마찰로 높은 소음이 발생함과 동시에 진동이 수반되면서 승객에 대한 승차감이 크게 저하되는 문제점이 발생되고, 이와 아울러 차륜의 마모 및 레일의 파손으로까지 이어지면서 차량의 탈선으로 인한 대형사고가 발생하는 등의 문제점이 있다.Such conventional trolleys do not have enough steering force to alleviate the excess centrifugal force and guide load generated between the wheels and the rails when driving the railroad car, resulting in high noise due to friction between the wheel flange and the rail side. At the same time, there is a problem that the ride comfort for the passengers is greatly reduced as vibration is accompanied, and at the same time, there is a problem that a large accident occurs due to derailment of the vehicle, leading to wear of the wheel and damage to the rail.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 여러 가지 구조의 능동 조향대차가 제시되고 있고, 그 일례는 종래의 능동 조향대차가 도 1과 같이 구성되어 있는데(도 1에 도시된 도면의 우측을 전방이라고 가정한다.),상기 종래의 조향대차(10)는 도 1에 도시한 바와 같이 대차프레임(11)의 전,후방에 윤축(12)이 형성되고, 상기 윤축(12)의 양 단부에는 차륜(13)이 압입 고정되며, 액슬박스(14)가 설치되어 구성되고, 상기 대차프레임(11)에 서보모타(15)가 고정되고, 서보모타(15)는 여러 가지 링크의 결합을 통해 대차(10)의 전,후방 윤축(13)의 액슬박스(14)와 결합된다.In order to solve the above problems, active steering trolleys having various structures have been proposed, and an example of the conventional active steering trolley is configured as shown in FIG. 1 (assuming that the right side of the drawing shown in FIG. 1 is the front side). As shown in FIG. 1, the
상기 대차(10)는 각각 서보모타(15)와 여러 링크들이 조합된 한 세트의 조향장치가 각각 대차(10)의 전방 윤축(12)과 후방 윤축(12)을 별도 조향하도록 구성된다.The
상기와 같이 구성된 종래의 조향대차(10)는 철도차량이 주행중 우측 곡선의 선로를 감지하면 제어기(미도시)가 신호를 발생하여 서보모타(15)를 작동시키게 되는데, 도 2에서와 같이 상기 서보모타(15)는 감속기(16)를 통해 회전축을 시계방향으로 회전시키고, 상기 회전축과 편심되도록 힌지결합된 제1구동링크(17)가 당겨지면서 대차(10)의 후방 우측 윤축(12)을 직접조향시키고, 제2구동링크(18)는 제1종동링크(19)와 힌지결합되어 전달링크(20)를 회전시키며, 상기 전달링크(20)가 회전 하면서 대차(10)의 반대측 제2종동링크(21)를 회전시켜서 사기 제2종동링크(21)와 힌지결합된 피동링크(22)를 밀며, 상기 피동링크(22)는 후방 좌측 윤축(12)을 조향시킨다.In the
상기는 서보모타(15), 제1,2구동링크(17)(18), 제1,2종동링크(19)(21), 전달링크(20) 및 피동링크(22)는 대차(10)의 전,후방에 대칭으로 구성되어 있기 때문에 각 서보모타(15)의 회전에 의해 대차의 전,후방 윤축(12)이 조향되는 방식은 동일하다.The
또한, 종래의 조향대차(10)는 철도차량이 주행중 좌측 곡선의 선로를 감지하면 제어기(미도시)가 신호를 발생하여 서보모타(15)를 반시계 방향으로 회전하여 도 3에서와 같이 대차(10)의 전,후방 윤축(12)이 조향된다.In addition, in the
상기와 같이 종래의 철도차량용 조향대차(10)는 서보모타(15)의 회전을 여러 링크를 통해 대차(10)의 전,후방 윤축(12)을 조향시키도록 구성되어 있으나, 상기 종래의 조향대차(10)는 링크의 구성이 복잡하여 정비성이 떨어지고, 서보모타(15)의 회전 토크를 증가시키기 위하여 서보모타(15)에 체결되는 감속기(16)가 고중량이어서 대차(10)의 하중이 증가되는 문제점이 있다.As described above, the conventional railway
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 대차의 전,후방 윤축을 조향하기 위한 조향 링크의 구성을 단순화함으로써 대차의 정비성과 조향 응답성을 향상시키고, The present invention has been made to solve the above problems, by simplifying the configuration of the steering link for steering the front and rear wheel shaft of the bogie, to improve the maintenance and steering response of the bogie,
감속기의 사용없이 지렛대작용을 이용하여 액츄에이터의 적은 힘으로도 상기 조향 링크를 구동할 수 있도록 함으로써 철도차량의 하중을 줄일 수 있는 지렛대작용을 이용한 철도차량용 능동 조향대차를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.It is an object of the present invention to provide an active steering bogie for a railway vehicle using a lever action that can reduce the load of a railway vehicle by using the lever action to drive the steering link even with a small force of the actuator. .
또한, 대차 전,후방의 윤축을 조향하는 조향링크를 대차의 양측에 형성하고, 상기 대차의 양측에 형성된 조향링크가 각기 반대 방향으로 윤축을 조향시키도록 구성함으로써 링크의 적은 변위로도 윤축의 회전 변위가 크도록 하여 철도차량의 조향성을 향상시키는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.In addition, a steering link for steering the wheels before and after the cart is formed on both sides of the bogie, and the steering links formed on both sides of the bogie are configured to steer the wheel in opposite directions. It is another object of the present invention to improve the steering of the railway vehicle by making the displacement large.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 액츄에이터에 의해 조향되는 철도차량용 능동 조향대차에 있어서, 전방 윤축의 양측 액슬박스와 힌지 결합하여 상기 전방 윤축을 조향하는 전방조향장치와 후방 윤축의 양측 액슬박스와 힌지 결합하여 상기 후방 윤축을 조향하는 후방조향장치로 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides an active steering bogie for a railway vehicle steered by an actuator, the front steering device of which is hinged to both axle boxes of the front wheelset and the front wheelset to steer the front wheelset and both axle boxes of the rear wheelset and Hinge coupling is composed of a rear steering device for steering the rear wheel shaft.
또한, 상기 전방조향장치와 후방조향장치는, 액츄에이터와, 대차프레임과 힌지 결합되고 상기 액츄에이터에서 발생되는 힘을 전달하는 구동링크와, 상기 구동 링크와 힌지결합되어 액슬박스를 조향하는 종동링크와, 대차의 양측에 설치된 상기 구동링크를 연결한 전달링크로 구성된다.The front steering device and the rear steering device may include an actuator, a drive link hinged to the bogie frame and transmitting a force generated from the actuator, a driven link hinged to the drive link to steer an axle box, It consists of a transmission link connecting the drive link installed on both sides of the trolley.
또한, 상기 액츄에이터는 대차프레임의 좌우측에 대각선 방향으로 대칭이 되도록 설치된다.In addition, the actuator is installed to be symmetrical in the diagonal direction on the left and right sides of the bogie frame.
이때, 상기 구동링크(203)는 액츄에이터와 힌지결합되되, 제1조인트를 중심으로 일측은 종동링크가 힌지결합되고, 타측은 전달링크가 힌지결합되어 대차프레임 반대편 구동링크(203a)와 연결된다.At this time, the
또한, 상기 구동링크(203a)는 전달링크가 힌지결합된 타단부가 대차프레임에 힌지결합되고, 구동링크의 내측에 종동링크가 힌지결합된다.In addition, the
또한, 구동링크(203)는 프레임조인트를 중심으로 제1조인트의 거리는 제2조인트까지 거리의 4배 이상인 것이 바람직하다.In addition, the
이때, 상기 액츄에이터는 전기구동방식의 리니어 모터(Linear Motor)에 의해 동작하는 것이 바람직하다.At this time, the actuator is preferably operated by a linear motor of the electric drive method (Linear Motor).
또한, 상기 종동링크는 제2조인트 또는 제5조인트와 액슬박스 조인트에 의해 힌지결합된다.In addition, the driven link is hinged by the second joint or the fifth joint by the axle box joint.
이때, 상기 제2조인트 또는 제5조인트는 구형 조인트(Spherical Joint)인 것이 바람직하다.In this case, the second joint or the fifth joint is preferably a spherical joint.
또한, 상기 액슬박스 조인트는 구형 조인트(Spherical Joint)인 것이 바람직하다.In addition, the axle box joint is preferably a spherical joint.
또한, 상기 구형 조인트의 소켓부에는 고무부싱이 내삽된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the rubber bushing is inserted into the socket portion of the spherical joint.
그리고, 상기 전방조향장치와 후방조향장치는, 대차프레임에 힌지결합되고 전달링크로 연동되는 구동링크가 액츄에이터에 의해 프레임조인트를 중심으로 회전하고, 상기 구동링크와 힌지결합된 종동링크가 액슬박스를 당기거나 밀어서 윤축을 회전시킴으로써 대차가 조향되도록 구성된다.In addition, the front steering device and the rear steering device, a drive link hinged to the bogie frame and interlocked with the transmission link is rotated about the frame joint by an actuator, and the driven link hinged to the drive link is connected to the axle box. The bogie is configured to steer by pulling or pushing to rotate the wheelset.
본 발명에 의한 지렛대작용을 이용한 철도차량용 능동 조향대차는 대차의 전,후방의 윤축을 조향하기 위한 조향 링크의 구성을 단순화함으로써 대차의 정비성과 조향 응답성이 대폭 향상되고, 감속기의 사용없이 지렛대작용을 이용하여 액츄에이터의 적은 힘으로도 상기 조향 링크를 구동할 수 있어서 철도차량의 하중을 줄일 수 있고,The active steering bogie for railway vehicles using the lever action according to the present invention greatly improves the maintenance and steering response of the bogie by simplifying the configuration of the steering link for steering the front and rear wheelsets of the bogie, and without the use of a reducer. It is possible to drive the steering link even with a small force of the actuator to reduce the load of the railway vehicle,
또한, 대차 전,후방의 윤축을 회전시키는 조향링크를 대차의 양측에 구성하고, 상기 대차의 양측에 형성된 조향링크가 액츄에이터의 작동에 의해 각기 반대 방향으로 윤축을 조향시키도록 구성함으로써 조향링크의 적은 변위로도 윤축의 회전 변위가 크기 때문에 철도차량의 조향성이 대폭 향상되어 직선 및 곡선 주행시 승객이 편안한 승차감을 얻을 수 있다.In addition, the steering link for rotating the wheel before and after the cart is configured on both sides of the bogie, and the steering links formed on both sides of the bogie are configured to steer the wheel in opposite directions by the operation of the actuator. Because of the large rotational displacement of wheelsets, the steering performance of railroad cars is greatly improved, and passengers can get a comfortable ride when driving straight and curved.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 철도차량용 능동 조향대차를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an active steering bogie for a railway vehicle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 의한 조향대차의 측면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 조향대차의 사시도이며, 도 6 내지 도 9는 조향대차가 링크에 의하여 조향되었을 때의 상태와 그에 따른 곡선선로 주행상태를 도시한 도면이다.Figure 4 is a side view of the steering wheel according to the present invention, Figure 5 is a perspective view of the steering wheel according to the present invention, Figures 6 to 9 is a state when the steering wheel is steered by the link and the driving state according to the curve It is a figure which shows.
이하 도 4와 도 5에 도시된 도면의 우측방향을 조향대차(100)의 전방이라고 가정하여 본 발명의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described on the assumption that the right direction of the drawings illustrated in FIGS. 4 and 5 is the front of the
본 발명의 지렛대작용을 이용한 철도차량용 능동 조향대차(100)는 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이 전방 윤축(102)의 양측 액슬박스(104)와 힌지 결합하여 상기 전방 윤축(102)을 조향하는 전방조향장치(200)와, 후방 윤축(102)의 양측 액슬박스(104)와 힌지 결합하여 상기 후방 윤축(102)을 조향하는 후방조향장치(200A)로 구성된다. The
상기 철도차량용 대차(100)는 대차프레임(101)의 전,후방에 윤축(102)은 강성이 강한 현가장치에 의해 지지되고, 상기 윤축(102)의 양측에는 차륜(103)이 액슬박스(104)에 의해 윤축(102)과 체결된다. 상기 전방조향장치(200)는 대차(100)의 전방 윤축(102)을 조향시키고, 상기 후방조향장치(200A)는 대차(100)의 후방 윤축(102)을 조향시켜서 철도차량이 곡선의 선로를 주행할 때 상기 전방조향장치(200)와 후방조향장치(200A)가 대차(100)의 전,후방 윤축(102)을 조향시킴으로써 철도차량이 곡선의 선로를 부드럽게 주행하도록 한다.The
상기 전방조향장치(200)와 후방조향장치(200A)는, 액츄에이터(201);와, 대차프레임(101)과 힌지 결합되고 상기 액츄에이터(201)에서 발생되는 힘을 전달하는 구동링크(203)(203a)와, 상기 구동링크(203)(203a)와 힌지결합되어 액슬박스(104) 를 조향하는 종동링크(204)(204a)와, 대차(100)의 양측에 설치된 상기 구동링크(203)(203a)를 연결한 전달링크(205)로 구성된다.The
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 구동링크(203)(203a)는 대차프레임(101)에 힌지결합되고, 상기 구동링크(203)(203a)는 종동링크(204)(204a)와 힌지결합되며, 대차(100) 양측의 상기 구동링크(203)(203a)는 전달링크(205)로 연동된다.4 and 5, the
또한, 상기 전방조향장치(200)와 후방조향치(200A)의 구동링크(203)(203a)를 작동시키는 각 액츄에이터(201)는 대각선 방향으로 전방조향장치(200)와 후방조향장치(200A)가 대칭이 되도록 대차(100)의 양측 대차프레임(101)에 고정됨으로써, 대차(100)의 양측 하중이 균일하도록 하여 철도차량의 주행안정성을 높인다.In addition, each
상기와 같이 구성된 전방조향장치(200)와 후방조향장치(200A)의 액츄에이터(201)에 의하여 작동되는 구동링크(203)는 각변위를 전달링크(207)를 통하여 대차(100)의 타측 구동링크(203a)로 전달하도록 구성된다.The
상기 구동링크(203)는 액츄에이터(201)와 힌지결합되되, 제1조인트(230)를 중심으로 일측은 종동링크(204)가 힌지결합되고, 타측은 전달링크(205)가 힌지결합되어 대차프레임(101) 반대편 구동링크(203a)와 연결된다. 그리고, 상기 구동링크(203a)는 전달링크(205)가 힌지결합된 타단부가 대차프레임(101)에 힌지결합되고, 구동링크(203a)의 내측에 종동링크(204a)가 힌지결합된다.The
즉, 전달링크(205)에 의해 동일한 방향으로 회전하는 양측 구동링크(203)(203a)에 의해 종동링크(204)(204a)는 서로 반대방향으로 변위를 발생하여 윤축(102)을 회전시킨다.That is, the driven
상기 구동링크(203)는 액츄에이터(201)에 의하여 발생되는 힘을 상기 구동링크(203)가 지렛대 역할을 하여 액츄에이터(201)의 힘을 증가 시켜서 종동링크(204)로 전달하는 것이므로, 구동링크(203)의 프레임조인트(240)로부터 액츄에이터(201)와 구동링크(203)가 힌지결합된 제1조인트(230)까지의 거리는 프레임조인트(240)로부터 구동링크(203)와 종동링크(204)가 힌지결합된 제2조인트(250)까지 거리의 4배 이상이 되는 것이 바람직하다.The
상기와 같이 구동링크(203)(203a)가 지렛대 역할을 하여 액츄에이터(201)의 힘을 증가시켜 종동링크(204)(204a)로 전달하여 윤축(102)을 조향시키는 것이므로 액츄에이터(201)는 감속기의 구성없이 일반적으로 널리 사용되는 전기구동방식의 리니어 모터(Linear Motor)를 사용하여도 충분히 구동링크(203)(203a)를 통해 윤축(102)을 조향시킬 수 있다.As described above, the
상기 액츄에이터(201)는 전기구동방식의 리니어 모터 뿐아니라 유,공압에 의해 작동되는 액츄에이터를 사용할 수도 있으나, 유,공압 액츄에이터를 사용하게 되면 별도의 유,공압 라인을 부설하여야 하고 이를 구동시키는 펌프도 구성되어야 하기 때문에 구성이 복잡해지는 단점이 있어서 전기구동방식의 리니어 모터를 사용하는 것이 바람직하다.The
그리고, 상기 구동링크(203)(203a)와 종동링크(204)(204a)가 힌지결합된 제2조인트(250) 및 제5조인트(280)와 구동링크(203)(203a)와 액슬박스(104)가 힌지결합된 액슬박스조인트(220)는 구형 조인트(Spherical Joint)인 것이 바람직한데, 이는 종동링크(204)(204a)가 대차(100)의 윤축(102)을 조향시킬 때 발생하는 윤 축(102)의 축방향 변위를 구형 조인트인 상기 제2조인트(250) 및 제5조인트(280)와 액슬박스조인트(220)가 흡수함으로써 윤축(102)이 구속되지 않고 자유롭게 회전 한다. In addition, the second joint 250 and the fifth joint 280, the driving link 203 (203a) and the axle box (Hinge coupled to the
이때, 상기 구형 조인트의 소켓부(106)에는 고무부싱(107)이 내삽됨으로써 철도차량이 주행중일 때 발생하는 진동과 종동링크(204)(204a)가 윤축(102)을 회전시킬 때 발생하는 진동 및 충격을 상기 구형 조인트에 내삽된 고무부싱(107)이 흡수하여 철도차량의 주행 안정성을 높인다.In this case, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above in detail.
본 발명의 조향대차(100)가 구성된 철도차량이 주행중 곡선선로를 검지하면 제어기(미도시)에서 조향신호를 발생시키고, 액츄에이터(201)가 작동하여 대차(100)의 윤축(102)을 조향시킴으로써 도 6 내지 도 9에 도시한 바와 같이 철도차량이 곡선의 선로를 안정적으로 주행한다.When the railway vehicle configured with the
제어기가 곡선선로를 검지하여 조향신호를 보내면 액츄에이터(201)가 작동하는데, 이때, 대차(100)의 양측 대차프레임(101)에 고정된 액츄에이터(201)는 윤축(102)을 조향시키기 위해서 서로 반대로 작동하는데 일측의 액츄에이터(201)의 로드(202)가 돌출되면 타측의 액츄에어터(201)의 로드(202)는 액츄에이터(201)의 하우징 내부로 들어가는 서로 반대운동을 한다.When the controller detects a curved line and sends a steering signal, the
도 5에 도시된 대차가 선로를 따라 도면의 좌측에서 우측방향으로 진행하고, 진행방향을 기준으로 대차의 좌,우측방향을 설정하며, 대차의 진행방향을 전방이라 고 가정하여 설명한다.The truck shown in FIG. 5 runs along the track from left to right in the drawing, sets the left and right directions of the truck based on the traveling direction, and assumes that the moving direction of the truck is forward.
철도차량이 주행 중 우측으로 방향 전환되는 곡선의 선로에 도달하면 제어기(미도시)가 이를 검지하여 조향신호를 발생하고, 제어기의 조향신호에 따라 도 6에서와 같이 대차프레임(101)의 우측에 고정된 후방조향장치(200A)의 액츄에이터(201) 로드(202)는 돌출되면서 프레임조인트(240)를 중심으로 구동링크(203)를 반시계방향으로 회전시키고, 상기 반시계 방향으로 회전하는 구동링크(203)는 후방 윤축(102)의 우측 액슬박스(104)와 힌지결합된 종동링크(204)를 당기게 되며, 상기 구동링크(203)와 전달링크(205)로 연결된 대차(100) 후방조향장치(200A)의 좌측 구동링크(203a)는 프레임조인트(290)를 중심으로 반시계 방향으로 회전하면서 후방 윤축(102)의 좌측 액슬박스(104)와 종동링크(204a)를 밀어서 윤축(301)을 회전시킨다.When the railway vehicle reaches a curved line that is turned to the right while driving, the controller (not shown) detects the steering signal and generates a steering signal, and according to the steering signal of the controller, as shown in FIG. The
이때, 상기 대차(100)의 우측 구동링크(203)는 프레임조인트(240)의 양측에 액츄에이터(201)와 힌지결합된 제1조인트(230)와 종동링크(204)와 힌지결합된 제2조인트(250)가 형성됨으로써 구동링크(203)가 반시계 방향으로 회전하여 종동링크(204)를 당기는 반면에, 대차(100)의 좌측 구동링크(203a)는 상기 구동링크(203a)와 종동링크(204a)가 힌지결합된 제5조인트(280)를 중심으로 양측에 구동링크(203a)와 전달링크(205)가 힌지결합된 제4조인트(270)와 구동링크(203a)가 대차프레임(101)에 힌지결합된 프레임조인트(290)이 형성됨으로써 구동링크(203a)가 반시계 방향으로 회전하여 종동링크(204a)를 밀게 된다.At this time, the right
그리고, 상기 후방조향장치(200A)에 의하여 대차(100)의 후방 윤축(102)이 회전함과 동시에, 제어기의 조향신호에 따라 대차 좌측에 고정된 전방조향장치(200)의 액츄에이터(201) 로드(202)는 액츄에이터(201)의 하우징 내부로 삽입되면서 프레임조인트(240)를 중심으로 구동링크(203)를 반시계방향으로 회전시키고, 상기 반시계 방향으로 회전하는 구동링크(203)는 전방 윤축(102)의 좌측 액슬박스(104)와 힌지결합된 종동링크(204)를 밀게 되며, 상기 구동링크(203)와 전달링크(205)로 연결된 대차(100)의 전방조향장치(200) 우측 구동링크(203a)는 프레임조인트(290)를 중심으로 반시계 방향으로 회전하면서 전방 윤축(102)의 우측 종동링크(204a)를 당겨서 윤축(102)을 회전시킨다.In addition, the
이때, 상기 대차(100)의 좌측 구동링크(203)는 프레임조인트(230)의 양측에 제1조인트(230)와 제2조인트(250)가 형성됨으로써 구동링크(206)가 반시계 방향으로 회전하여 종동링크(204)를 미는 반면에, 대차(100)의 우측 구동링크(203a)는 제5조인트(280)의 양측에 제4조인트(270)와 프레임조인트(290)가 형성됨으로써 구동링크(203a)가 반시계 방향으로 회전하여 종동링크(204a)를 당기게 된다.At this time, the left
상기와 같은 방식으로 철도차량이 주행 중 우측으로 방향 전환되는 곡선의 선로에 도달하면 제어기(미도시)가 이를 검지하여 조향신호를 발생하고, 제어기의 조향신호에 따라 후방조향장치(200A)의 액츄에이터(201) 로드(202)는 돌출되고, 전방조향장치(200)의 액츄에이터(201) 로드(202)는 하우징 내부로 삽입되면서 대차(100)의 전,후방 윤축(102)을 회전시켜 도 7과 같이 우방향의 곡선 선로를 안정되게 주행한다.When the railway vehicle reaches a curved line that is turned to the right while driving in the manner as described above, the controller (not shown) detects this to generate a steering signal, and according to the steering signal of the controller, the actuator of the
그리고, 철도차량이 주행 중 좌측으로 방향 전환되는 곡선의 선로에 도달하 면 제어기(미도시)가 이를 검지하여 조향신호를 발생하고, 제어기의 조향신호에 따라 도 8에 도시한 바와 같이 후방조향장치(200A)의 액츄에이터(201)의 로드(202)는 하우징의 내부로 삽입되고, 전방조향장치(200)의 액츄에이터(201)는 돌출되면서 대차(100)의 전,후방 윤축(102)을 회전시켜 도 9과 같이 좌방향의 곡선 선로를 안정되게 주행한다. 상기 대차가 좌방향의 곡선 선로를 주행할 때 발생되는 링크의 작용은 상술한 것과 같은 방식을 구동한다.When the railway vehicle reaches a curved line that is turned to the left while driving, the controller (not shown) detects the steering signal and generates a steering signal. As shown in FIG. 8, the rear steering apparatus is controlled according to the steering signal of the controller. The
또한, 상기 종동링크(204)(204a)의 제2조인트(250) 및 제5조인트(280)와 액슬박스조인트(220)는 구형 조인트(Spherical Joint)로 구성되는데, 이는 종동링크(204)(204a)가 대차(100)의 윤축(102)을 조향시킬 때 발생하는 윤축(102)의 축방향 변위를 상기 구형 조인트가 흡수함으로써 윤축(102)이 축방향 변위의 구속 없이 자유롭게 회전하도록 하여 철도차량의 곡선 선로를 안정적으로 주행하도록 한다.In addition, the second joint 250 and the fifth joint 280 and the axle box joint 220 of the driven
이때, 상기 구형 조인트의 볼(105)과 소켓부(106) 사이에는 고무부싱(107)이 내삽됨으로써 철도차량이 주행중일 때 발생하는 진동과 종동링크(204)(204a)가 윤축(102)을 회전시킬 때 발생하는 진동 및 충격을 상기 구형 조인트에 내삽된 고무부싱(107)이 흡수하여 철도차량의 충격과 소음발생을 방지한다.At this time, the
이상, 본 발명에 의한 지렛대작용을 이용한 철도차량용 능동 조향대차에 대해 설명하였다. 상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.In the above, the active steering bogie for railroad cars using the lever action according to the present invention has been described. The technical configuration of the present invention will be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정 적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the foregoing description, and the meanings of the claims and All changes or modifications derived from the scope and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.
도 1은 종래 능동 조향대차의 구성을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the configuration of a conventional active steering bogie.
도 2 및 도 3은 종래 능동 조향대차의 작동상태를 나타낸 사시도.2 and 3 are perspective views showing the operating state of the conventional active steering bogie.
도 4는 본 발명에 의한 조향대차의 측면도.Figure 4 is a side view of the steering wheel according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 조향대차의 사시도.5 is a perspective view of a steering wheel according to the present invention.
도 6 내지 도 9는 조향대차가 링크에 의하여 조향되었을 때의 상태와 그에 따른 곡선선로 주행상태를 도시한 도면.6 to 9 are views showing a state in which the steering bogie is steered by the link and a driving state of the curved line accordingly.
도 10은 조향링크의 연결구조를 나타낸 단면도.10 is a cross-sectional view showing a connection structure of a steering link.
<도며의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code for the main part of the drawing>
100 : 조향대차 101 : 대차프레임100: steering bogie 101: bogie frame
102 : 윤축 103 : 차륜102: wheelset 103: wheel
104 : 액슬박스 105 : 볼104: axle box 105: ball
106 : 소켓부 107 : 고무부싱106: socket 107: rubber bushing
110 : 레일? 200 : 전방조향장치110: rail? 200: front steering
200A : 후방조향장치 201 : 액츄에이터200A: Rear Steering Device 201: Actuator
202 : 로드 203,203a : 구동링크202: Load 203,203a: Drive link
204,204a : 종동링크204,204a: driven link
205 : 전달링크 220 : 액슬박스조인트205: transmission link 220: axle box joint
230 : 제1조인트 240,290 : 프레임조인트230: Joint 1 240,290: Frame joint
250 : 제2조인트 260 : 제3조인트250: second joint 260: third joint
270 : 제4조인트 280 : 제5조인트270: Joint 4 280: Joint 5
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Legal Events
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