KR100921549B1 - The self steering bogie for railway vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량의 직선 및 곡선 선로 주행시 대차의 주행안정성과 주행성능을 향상시킴으로써 철도차량의 탈선에 대한 안정성을 높이고, 차륜과 레일의 주행진동을 최소화하여 안락한 승차감을 얻도록 구성된 철도차량용 능동 조향대차에 관한 것으로서, 특히, 대차프레임의 전방 윤축과 후방 윤축을 지지하는 1차현가장치와 슬라이더를 일체로 구성하고 상기 슬라이더는 캠에 의해 구동되는 종동체에 의해 구속되도록 구성함으로써 철도차량이 직선구간을 주행할 때는 상기 슬라이더가 종동체에 의해 강하게 압착 고정됨으로써 직선구간의 주행안정성을 높이고, 철도차량이 곡선구간을 주행할 때는 캠의 구동에 의해 종동체가 슬라이더의 구속을 해제함으로써 윤축이 조향되어 철도차량이 곡선 구간의 선로를 따라 주행하는 주행성능을 높이도록 구성된 철도차량용 능동 조향대차에 관한 것이다.The present invention improves the running stability and the driving performance of the vehicle when driving the straight and curved tracks of the railway vehicle to increase the stability against the derailment of the railway vehicle, active steering for railway vehicles configured to obtain a comfortable ride by minimizing the driving vibration of the wheels and rails In particular, it relates to a bogie, in which a linear suspension and a primary suspension device supporting the front and rear wheelsets of the bogie frame and the slider are integrally configured and the slider is configured to be constrained by a driven member driven by a cam. When driving the wheel, the slider is pressed and fixed strongly by the follower to increase the driving stability of the straight section.When the railroad car runs the curved section, the camshaft is steered when the follower releases the slider by the cam drive. Even if the railroad cars run along the track of the curved section, Relates to an active steering bogie for rolling stock is configured.
본 발명은 윤축의 양 단에 액슬박스가 설치된 철도차량용 능동 조향대차에 있어서, 대차의 전방 윤축을 조향하는 전방 윤축 슬라이딩 장치와, 대차의 후방 윤축을 조향하는 후방 윤축 슬라이딩 장치로 구성된다.The present invention is an active steering trolley for railway vehicles provided with axle boxes at both ends of a wheelset, and comprises a front wheelset sliding device for steering the front wheelset of a bogie and a rear wheelset sliding device for steering the rear wheelset of the bogie.
철도차량, 대차, 조향대차, 능동조향, 슬라이딩 Rolling stock, bogie, steering bogie, active steering, sliding
Description
본 발명은 철도차량의 직선 및 곡선 선로 주행시 대차의 주행안정성과 주행성능을 향상시킴으로써 철도차량의 탈선에 대한 안정성을 높이고, 차륜과 레일의 주행진동을 최소화하여 안락한 승차감을 얻도록 구성된 철도차량용 능동 조향대차에 관한 것으로서 특히, 대차의 전방 윤축과 후방 윤축에 슬라이더를 일체로 구성하고 상기 슬라이더는 캠에 의해 구동되는 종동체에 의해 구속되도록 구성함으로써 철도차량이 직선구간을 주행할 때는 상기 슬라이더가 종동체에 의해 강하게 압착 고정됨으로써 직선구간의 주행안정성을 높이고, 철도차량이 곡선구간을 주행할 때는 캠의 구동에 의해 종동체가 슬라이더의 구속을 해제함으로써 윤축이 조향되어 철도차량이 곡선 구간의 선로를 따라 주행하는 주행성능을 높이도록 구성된 윤축에 슬라이딩 장치가 구비된 철도차량용 능동 조향대차에 관한 것이다.The present invention improves the running stability and the driving performance of the vehicle when driving the straight and curved tracks of the railway vehicle to increase the stability against the derailment of the railway vehicle, active steering for railway vehicles configured to obtain a comfortable ride by minimizing the driving vibration of the wheels and rails In particular, the slider is integrally formed with the front wheel and the rear wheel of the truck, and the slider is configured to be restrained by a driven member driven by a cam, so that the slider is driven when the railroad vehicle runs a straight section. It is firmly pressed and fixed by the motor, which increases the driving stability of the straight section. When the railroad car runs the curved section, the camshaft is steered by the driven member releasing the restraint of the slider by the cam drive, and the railroad car follows the track of the curved section. Sliding device on wheelset configured to increase driving performance It relates to an active steering bogie for rolling stock provided.
일반적으로, 철도차량에 적용되는 대차는 차체의 하중을 지지함과 동시에 각 차륜에 차체의 하중이 고르게 분포되도록 하고, 상기 차체에 대하여 자유롭게 방향 을 전환하여 철도차량의 직선주행 및 곡선주행을 원활하게 하도록 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. It is a device to make it.
이와 같은 종래의 대차는 철도차량의 곡선주행시, 차륜과 레일간에 발생하는 초과원심력 및 안내하중을 완화시킬 수 있는 대차의 조향력이 충분하지 못하여 차륜의 플랜지와 레일 측면간의 마찰로 높은 소음이 발생함과 동시에 진동이 수반되면서 승객에 대한 승차감이 크게 저하되는 문제점이 발생되고, 이로 인해 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 flanges of the wheels 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, resulting in large accidents due to derailment of the vehicle, leading to wear of the wheels and damage to the rails.
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 차륜(13)이 압입된 윤축(12)이 형성되고, 상기 윤축(12)의 양 단부에는 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 시계방향 으로 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 회전하면서 대차(10)의 반대측 제2종동링크(21)를 회전시켜서 상기 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, 대차(10)의 조향을 위해서는 일차현가장치의 강한 강성을 극복하기 위하여 서보모터(15)의 출력이 상당히 커야 하기 때문에 기어가 내장된 모터가 사용되고 있어 구조가 복잡하고 대차중량이 상당히 증가하며 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.As described above, the conventional railway
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 철도차량이 직선 구간의 선로를 주행할 때에는 일차현가장치의 강한 강성에 의해 직선 구간에서 철도차량의 주행안정성을 높이고, 철도차량이 곡선 구간을 주행할 때에는 상기 일차현가장치의 윤축 구속을 해제하여 적은 힘으로도 대차의 윤축을 조향할 수 있도록 하여 철도차량의 곡선 선로의 주행성능을 향상시킬 수 있는 철도차량용 능동 조향대차를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.The present invention has been made to solve the above problems, when the railway vehicle runs on the track of the straight section to increase the running stability of the railway vehicle in the straight section by the strong stiffness of the primary suspension device, the railway vehicle curve section It is an object of the present invention to provide an active steering bogie for railroad cars that can improve the running performance of a curved track of a railroad car by releasing the wheelset restraint of the primary suspension device so that the wheeled wheel can be steered with a small force. It is an object of the invention.
또한, 상기 대차의 윤축을 조향하는 장치의 구성을 단순화하여 철도차량의 정비가 용이하고, 철도차량을 경량화 할 수 있는 철도차량용 능동 조향대차를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.In addition, it is an object of the present invention to simplify the configuration of the device for steering the wheel of the trolley, to provide an active steering trolley for railway vehicles that can easily maintain the railway vehicle, and can reduce the weight of the railway vehicle.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 철도차량용 능동 조향대차에 있어서, 대차의 전방 윤축을 조향하는 전방 윤축 슬라이딩 장치와, 대차의 후방 윤축을 조향하는 후방 윤축 슬라이딩 장치로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that, in the active steering trolley for railway vehicles, a front wheelset sliding device for steering the front wheelset of the bogie, and a rear wheelset sliding device for steering the rear wheelset of the bogie.
또한, 상기 전방 윤축 슬라이딩 장치와 후방 윤축 슬라이딩 장치는 대차프레임의 슬라이딩 룸에 설치된다.In addition, the front wheelset sliding device and the rear wheelset sliding device are installed in the sliding room of the bogie frame.
또한, 상기 전방 윤축 슬라이딩 장치와 후방 윤축 슬라이딩 장치는, 일측은 차체와 연결 결합되고 타측은 캠과 힌지결합된 커넥팅로드와, 대차프레임과 힌지결 합된 캠과, 상기 캠의 회전에 의하여 슬라이드 이동하는 종동체와, 상기 종동체에 의하여 구속되고, 일차현가장치와 일체로 구비된 슬라이더로 구성된다.In addition, the front wheelset sliding device and the rear wheelset sliding device, one side is coupled to the vehicle body and the other side is a connecting rod hinged to the cam, a cam hinged to the bogie frame, the slide is moved by the rotation of the cam And a slider which is constrained by the follower and integrally provided with the primary suspension.
또한, 상기 전방 윤축 슬리이딩 장치와 후방 윤축 슬라이딩 장치는, 대차의 대각선 방향으로 대칭이 되도록 설치된다.Further, the front wheelset sliding device and the rear wheelset sliding device are provided to be symmetrical in the diagonal direction of the trolley.
또한, 상기 슬라이더의 상부에는 그립이 형성된다.In addition, a grip is formed on an upper portion of the slider.
또한, 상기 종동체는 대차 프레임의 스프링에 의해 탄력지지되어 슬라이더의 그립을 압착한다.In addition, the follower is elastically supported by the spring of the bogie frame to compress the grip of the slider.
또한, 상기 종동체는 한 쌍으로 구성되어 슬라이드 그립의 좌우측에서 압착한다.In addition, the follower is composed of a pair is pressed on the left and right sides of the slide grip.
또한, 상기 캠은 타원형인 것을 특징으로 한다.In addition, the cam is characterized in that the oval.
또한, 상기 커넥팅로드는 커플러를 통해 차체와 체결된다.In addition, the connecting rod is coupled to the vehicle body through a coupler.
또한, 상기 슬라이더는 LM가이드 또는 부쉬 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the slider is preferably any one of an LM guide or a bush.
또한, 액슬박스와 액슬박스조인트로 힌지결합되어 윤축을 조향시키는 액츄에이터가 더 포함되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include an actuator hinged to the axle box and the axle box joint to steer the wheel shaft.
또한, 상기 액슬박스와 액슬박스조인트로 힌지결합되어 윤축을 지지하는 가변댐퍼가 더 포함되는 것이 바람직하다.In addition, the axle box and the axle box joint is preferably hinged to further include a variable damper for supporting the wheel shaft.
또한, 상기 가변댐퍼는 MR댐퍼, 유압댐퍼 또는 전기-기계댐퍼 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the variable damper is preferably any one of an MR damper, a hydraulic damper or an electro-mechanical damper.
또한, 상기 액슬박스조인트는 구형 조인트인 것이 바람직하다.In addition, the axle box joint is preferably a spherical joint.
또한, 상기 구형조인트의 소켓부에는 고무부싱이 삽입되는 것이 바람직하다.In addition, the rubber bushing is preferably inserted into the socket portion of the spherical joint.
본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차는 철도차량이 직선 구간의 선로를 주행할 때에는 일차현가장치의 강한 강성에 의해 직선 구간에서 철도차량의 주행안정성을 높이고, 철도차량이 곡선 구간을 주행할 때에는 상기 일차현가장치의 윤축 구속을 해제하여 적은 힘으로도 대차의 윤축을 조향할 수 있도록 하여 철도차량의 곡선 선로의 주행성능을 향상시킬 수 있다.The active steering trolley for railway vehicles according to the present invention increases the driving stability of the railway vehicle in the straight section by the strong stiffness of the primary suspension device when the railway vehicle travels the track in the straight section, and when the railway vehicle travels in the curved section. It is possible to improve the running performance of the curved track of railroad cars by releasing the wheel restraint of the primary suspension so that the wheels can be steered with a small force.
또한, 상기 대차의 윤축을 조향하는 장치의 구성을 단순화하여 철도차량의 정비가 용이하고, 철도차량을 경량화 할 수 있다.In addition, it is possible to simplify the configuration of the device for steering the wheels of the trolley to facilitate maintenance of the railway vehicle, and to reduce the weight of the railway vehicle.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차의 정면도이며, 도 6은 본 발명의 슬라이딩 장치를 도시한 정면도이고, 도 7은 본 발명의 슬라이딩 장치의 요부를 도시한 사시도이며, 도 8은 철도차량이 회전하면서 커넥팅로드가 캠을 당긴 상태를 도시한 상태도이고, 도 9는 철도차량이 회전하면서 커넥팅로드가 캠을 민 상태를 도시한 상태도이며, 도 10은 본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차가 곡선 선로를 주행할 때 윤축의 상태를 도시한 도면이고, 도 11은 액슬박스조인트의 결합구조를 도시 한 단면도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 철도차량용 능동 조향대차의 정면도이다.4 is a plan view of an active steering bogie for railroad cars according to the present invention, FIG. 5 is a front view of an active steering bogie for railroad cars according to the present invention, FIG. 6 is a front view showing a sliding device of the present invention, and FIG. 8 is a perspective view showing the main portion of the sliding device of the invention, Figure 8 is a state diagram showing the connecting rod pulled the cam while the railway vehicle rotates, Figure 9 shows a state in which the connecting rod pushed the cam while the railway vehicle rotates 10 is a view showing the state of the wheelset when the active steering bogie for railroad cars according to the present invention traveling on a curved track, Figure 11 is a cross-sectional view showing a coupling structure of the axle box joint, Figure 12 Front view of an active steering bogie for a railway vehicle according to another embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차(100)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 대차프레임(101)의 전,후방 윤축(102)의 일측에 각각 설치된 전방 윤축 슬라이딩 장치(200)와 후방 윤축 슬라이딩 장치(200A)로 구성된다. 상기 전방 윤축 슬라이딩 장치(200)와 후방 윤축 슬라이딩 장치(200A)는 대차프레임(101)의 슬라이딩 룸(201)에 설치되는 데, 상기 전방 윤축 슬라이딩 장치(200)와 후방 윤축 슬라이딩 장치(200A)는 대차프레임(101)의 대각선 방향으로 대칭이 되도록 설치됨으로써, 대차프레임(101)이 무게 균형을 이루어 철도차량이 안정적으로 주행할 수 있도록 한다.The
상기 전방 윤축 슬라이딩 장치(200)와 후방 윤축 슬라이딩 장치(200A)는 각각 대차(100)의 전방 윤축(102)과 후방 윤축(102)의 일측에 설치된 것으로서 그 구성은 동일하고, 이를 자세히 살펴보면 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같다.The front
상기 윤축(102)을 양측에 차륜(103)이 압입되고 액슬박스(104)에 의해 고정되며 상기 액슬박스(104)는 일차현가장치(105)를 통해 대차프레임(101)에 지지 고정된다.The
그리고, 상기 일차현가장치(105)는 슬라이더(206)의 하부 양측에 고정 설치되고, 상기 슬라이더(206)의 상부에 형성된 그립(207)은 대차프레임(101)의 슬라이딩 룸(201)으로 돌출되어서 상기 슬라이딩 룸(201)에 구성된 한 쌍의 종동체(205) 에 의해 압착 고정되도록 구성되는데, 상기 종동체(205)는 스프링(208)에 의해 탄력지지되어 상기 슬라이더(206)의 그립(207)을 압착 고정한다.The
상기 스프링(208)은 종동체(205)가 슬라이더(206)의 그립(207)을 강하게 압착하여 윤축(102)을 고정하도록 하기 위해 충분히 강한 강성의 스프링(208)이 사용되는 것이 바람직하다.The
상기 슬라이더(206)의 그립(207) 중앙부와 상기 종동체(205)의 중앙에 위치하는 그립(207) 압착면 중앙부에는 홈(220)이 형성되고, 타원형태의 캠(202)이 회전가능하도록 대차프레임(101)과 힌지(203) 결합되어 상기 홈(220)에 삽입되며, 상기 캠(202)은 커넥팅로드(204)와 편심되도록 힌지결합되고, 상기 커넥팅로드(204)는 커플러(209)를 통해 철도차량의 차체와 연결 결합되며, 상기 액슬박스(104)는 액슬박스조인트(110)를 통해 대차프레임(101)과 힌지결합된 액츄에이터(210)와 결합된다.A
상기 커넥팅로드(204)는 커플러(209)를 통해 철도차량의 차체와 연결 결합됨으로써 철도차량의 제어기 또는 액츄에이터(210)의 고장과 같은 비상사태가 발생하였을 때는 커넥팅로드(204)의 커플러(209)를 운전자가 분리함으로써 캠(202)이 차체와 연동되어 회전하지 않도록 한다.The connecting
그리고, 상기 액슬박스조인트(110)는 구형조인트(spherical joint)로 구성됨으로써 철도차량이 곡선 선로를 주행하기 위해 윤축(102)이 조향될 때 상기 윤축(102)의 축 방향 변위를 상기 구형조인트가 흡수하도록 함으로써 윤축(102)이 부드럽게 조향되도록 하고, 상기 구형조인트의 볼(111)과 소켓부(112)의 사이에는 고무부싱(113)이 삽입되도록 구성되어 철도차량의 진동을 흡수하도록 한다.In addition, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 윤축(102)에 슬라이딩 장치가 구비된 철도차량용 능동 조향대차(100)의 작동을 상세히 설명한다.The operation of the
철도차량이 직선 선로를 주행할 때는 슬라이딩 룸(201)의 종동체(205)가 스프링(208)에 탄력지지되어 슬라이더(206)의 그립(207)을 양측에서 압착함으로써 슬라이더(206)는 전후 방향으로 슬라이드 이동하지 못하게 고정됨으로써, 상기 슬라이더(206)의 하부에 체결되고 윤축(102)을 지지하는 일차현가장치(105)가 강한 강성으로 윤축(102)을 지지함으로써 철도차량이 직선 선로를 안정적으로 주행하게 된다.When the railroad vehicle travels on a straight track, the driven
그리고, 철도차량이 곡선 선로를 주행할 때는 대차(100)와 철도차량 차체의 상대 회전각(곡선 선로에서는 철도차량의 차체가 대차보다 많은 양의 각변위를 가진다.)에 의하여 철도차량의 차체가 상기 차체와 체결된 커넥팅로드(204)를 밀거나 당기게 된다.When the railroad vehicle runs on a curved track, the body of the railroad car is driven by the relative rotation angle between the
상기와 같이 철도차량이 곡선 선로를 주행할 때 철도차량의 차체가 커넥팅로드(204)를 밀거나 당기게 되면 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 상기 커넥팅로드(204)와 힌지결합된 타원형의 캠(202)이 회전하면서 캠(202) 양측의 종동체(205)를 벌린다.As described above, if the body of the railway vehicle pushes or pulls the connecting
철도차량이 직선 선로를 주행할 때는 상기 캠(202)의 단지름상 외주면에 종동체(205)가 접하여 상기 종동체(205)가 슬라이더(206)의 그립(207)을 압착하지만, 철도차량이 곡선 선로를 주행할 때는 상기 캠(202)이 회전하여 상기 종동체(205)가 접한 캠(202)의 외주면 사이의 거리가 멀어져서 상기 캠(202)이 종동체(205)를 벌리게 되는 것이다.When the railroad vehicle runs on a straight track, the driven
상기와 같이 캠(202)의 회전에 의하여 종동체(205)가 벌어지게 되면서 종동체(205)의 슬라이더(206)의 구속은 해제되고, 상기와 같이 슬라이더(206)의 구속이 해제된 상태에서 액츄에이터(210)의 작동에 의해 도 8에 도시한 바와 같이 대차(100)의 윤축(102)이 조향된다. 이때, 상기 슬라이더(206)의 구속이 해제됨으로써 액츄에이터(210)가 윤축(102)을 조향할 때 일차현가장치(105)의 강성에 의해 반발력을 받지 않음으로써 액츄에이터(210)는 적은 힘으로도 상기 윤축(102)을 조향할 수 있다. As the
또한, 상기 액츄에이터(210)가 액슬박스(104)와 결합된 액슬박스조인트(110)는 도 10에 도시한 바와 같이 볼(111)과 소켓부(112)의 구형조인트(Spherical joint)로 구성됨으로써 액츄에이터(210)가 윤축(102)을 조향할 때 발생하는 윤축(102)의 축방향 변위를 상기 액슬박스조인트(110)가 흡수함으로써 윤축(102)이 부드럽게 조향되도록 한다. 그리고, 상기 액슬박스조인트(110)의 소켓부(112)에는 고무부싱(113)이 삽입됨으로써 철도차량이 주행할 때 발생하는 진동을 흡수하여 승객의 승차감을 높인다.In addition, the axle box joint 110 in which the
상기와 같이 윤축(102)이 조향됨으로써 철도차량의 곡선 선로를 주행하게 된 후, 철도차량이 직선 선로로 진입하면 철도차량의 차체와 대차(100)의 상대 변위각이 없어지면서 캠(202)이 원위치되어 윤축(102)은 강한 강성의 일차현가장치(105) 에 지지되어 안정적으로 직선 선로를 주행한다.As described above, after the
그리고, 상기 슬라이더(206)와 대차프레임(101)의 접촉면과, 상기 종동체(205)와 대차프레임(101)의 접촉면은 윤활유 등의 윤활수단으로 마찰력을 줄이는 것이 바람직하다. 또한, 상기 슬라이더(206)는 LM가이드(Linear Motion Guide) 또는 직선운동베어링(볼부쉬)를 사용하여 구성하는 것도 가능하다.The contact surface of the
또한, 본 발명의 조향대차는 액츄에이터(210)의 구성 없이 반능동 조향대차로도 구성이 가능하다. In addition, the steering bogie of the present invention can also be configured as a semi-active steering bogie without the configuration of the actuator (210).
본 발명의 다른 실시예인 윤축(102)에 슬라이딩 장치가 구비된 반능동 조향대차가 곡선 선로에 진입하면 상술한 바와 같이 철도차량의 차체와 대차(100)의 상대 회전각에 의하여 커넥팅로드(204)가 캠(202)을 회전시키고, 상기 캠(202)이 종동체(205)를 벌려서 슬라이더(206)의 구속을 해체하게 된다.When the semi-active steering bogie equipped with the sliding device in the
상기와 같이 슬라이더(206)의 구속이 해제됨으로써 윤축(102)의 조향에 대한 강성이 강한 일차현가장치(105)의 구속이 해체되고, 철도차량이 곡선 선로를 주행할 때 철도차량의 원심력, 캔트(곡선 선로의 내측 레일을 기준으로 외측 레일을 높게 부설한 것) 및 차륜(103)의 답면구배에 의하여 대차(100)의 윤축(102)이 곡선 선로의 회전방향으로 조향됨으로써 철도차량이 곡선 선로를 부드럽게 주행하게 된다.As described above, the restraint of the
그리고, 본 발명의 다른 실시예인 윤축(102)에 슬라이딩 장치가 구비된 철도차량용 반능동 조향장치에 가변댐퍼(211)를 구성함으로써 철도차량의 직선 선로 주 행 안정성과 곡선 선로의 주행 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, by configuring the
도 12에 도시한 바와 같이 윤축 슬라이딩 장치가 설치된 윤축(102)의 액슬박스(104)의 액슬박스조인트(110)에 대차프레임(101)과 힌지결합된 가변댐퍼(211)를 결합한다.As shown in FIG. 12, the
상기 가변댐퍼(211)는 철도차량에 별도 설치된 제어기를 통해 가변댐퍼(211)의 감쇠계수를 제어할 수 있는 것으로서, 상기 가변댐퍼(211)로는 MR댐퍼, 유압댐퍼 또는 전기-기계댐퍼가 사용된다.The
상기와 같이 가변댐퍼(211)가 구성된 대차(100)는 직선선로를 주행할 때 상기 가변댐퍼(211)가 높은 감쇠계수로 설정되어 높은 감쇠력으로 윤축(102)을 지지함으로써 철도차량이 직선 선로를 안정적으로 주행한다. 그리고, 철도차량이 곡선 선로에 진입하면 철도차량에 설치된 제어기(미도시)가 낮은 감쇠계수를 설정하여 상기 가변댐퍼(211)의 감쇠력을 낮춤으로써 곡선 선로를 따라 대차의 윤축(102)이 부드럽게 조향되어 철도차량의 주행성능을 향상시킨다.As described above, the
이상, 본 발명에 의한 윤축에 슬라이딩 장치가 구비된 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 provided with the sliding device in the wheelset by this invention was demonstrated. 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 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범 위 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 appended 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 철도차량용 능동 조향대차의 평면도.4 is a plan view of an active steering bogie for a railway vehicle according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차의 정면도.5 is a front view of an active steering bogie for a railway vehicle according to the present invention;
도 6은 본 발명의 슬라이딩 장치를 도시한 정면도.6 is a front view showing a sliding device of the present invention.
도 7은 본 발명의 슬라이딩 장치의 요부를 도시한 사시도.Figure 7 is a perspective view showing the main portion of the sliding device of the present invention.
도 8은 철도차량이 회전하면서 커넥팅로드가 캠을 당긴 상태를 도시한 상태도.8 is a diagram illustrating a state in which a connecting rod pulls a cam while the railway vehicle rotates.
도 9는 철도차량이 회전하면서 커넥팅로드가 캠을 민 상태를 도시한 상태도.9 is a state diagram showing a state in which the connecting rod pushed the cam while the railway vehicle rotates.
도 10은 본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차가 곡선 선로를 주행할 때 윤축의 상태를 도시한 도면.10 is a view showing the state of the wheelset when the active steering bogie for railroad cars according to the present invention travels on a curved track.
도 11은 액슬박스조인트의 결합구조를 도시한 단면도.11 is a cross-sectional view showing a coupling structure of the axle box joint.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의한 철도차량용 능동 조향대차의 정면도.12 is a front view of an active steering bogie for a railway vehicle according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 대차 101 : 대차프레임100: balance 101: balance frame
102 : 윤축 103 : 차륜102: wheelset 103: wheel
104 : 액슬박스 105 : 일차현가장치104: axle box 105: primary suspension
110 : 액슬박스조인트 111 : 볼110: axle box joint 111: ball
112 : 소켓부 113 : 고무부싱 112: socket 113: rubber bushing
200 : 전방 윤축 슬라이딩 장치200: front wheelset sliding device
200A : 후방 윤축 슬라이딩 장치200A: Rear Wheelset Sliding Device
201 : 슬라이딩 룸 202 : 캠201: sliding room 202: cam
204 : 커넥팅로드 205 : 종동체204: connecting rod 205: driven body
206 : 슬라이더 207 : 그립206: slider 207: grip
208 : 스프링 209 : 커플러208: Spring 209: Coupler
210 : 액츄에이터 211 : 가변댐퍼210: actuator 211: variable damper
220 : 홈220: home
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