KR100921550B1 - 철도차량용 능동 조향대차 - Google Patents

철도차량용 능동 조향대차 Download PDF

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Abstract

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, 기존의 일차현가장치의 강성과 대차의 조향장치에 취부된 탄성체를 이용하여 대차의 주향방향의 강성과 대차의 횡방향 강성을 독립적으로 구성할 수 있는 철도차량용 능동 조향대차에 관한 것이다.
본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차는 서보모터에 의해 조향되는 철도차량용 능동 조향대차에 있어서, 전방 윤축을 링크에 의해 조향하는 전방조향장치와, 후방 윤축을 링크에 의해 조향하는 후방조향장치로 구성된 것을 특징으로 한다.
대차, 조향대차, 일차현가장치, 임계속도

Description

철도차량용 능동 조향대차 {The steering bogie for railway vehicle}
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, 기존의 일차현가장치의 강성과 대차의 조향장치에 취부된 탄성체를 이용하여 대차의 주향방향의 강성과 대차의 횡방향 강성을 독립적으로 구성할 수 있는 철도차량용 능동 조향대차에 관한 것이다.
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.
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 수반되 면서 승객에 대한 승차감이 크게 저하되는 문제점이 발생되고, 이로 인해 차륜의 마모 및 레일의 파손으로까지 이어지면서 차량의 탈선으로 인한 대형사고가 발생하는 등의 문제점이 있다.
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.
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.
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 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.
상기 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.
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.
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, 대차의 주행방향 강성과 대차의 횡방향강성을 종래 대차의 일차현가장치에 의존할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
대차의 전,후방 윤축을 조향하기 위한 조향 링크의 구성을 단순화함으로써 대차의 정비성과 조향성을 향상시키는 것이 본 발명의 목적이다.
또한, 대차의 전,후방 윤축을 조향하기 위한 조향장치에 스프링을 구성함으로써 기존 대차의 일차현가장치와 전,후방조향장치의 스프링에 의해 대차의 주행방향 강성 및 대차의 횡방향 강성을 독립적으로 구성함으로써 철도차량의 주행안정성을 높일 수 있는 철도차량용 능동 조향대차를 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서보모터에 의해 조향되는 철도차량용 능동 조향대차에 있어서, 전방 윤축을 링크에 의해 조향하는 전방조향장치와, 후방 윤축을 링크에 의해 조향하는 후방조향장치로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전방조향장치와 후방조향장치는 서로 대칭으로 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전방조향장치와 후방조향장치는, 일측이 액슬박스와 힌지결합되고 타측은 연결링크와 힌지결합된 조향링크와, 일측은 상기 조향링크와 힌지결합되고 타측은 토션바와 결합된 연결링크와, 대차 양측의 상기 연결링크를 연동시키는 토션바와, 일측은 상기 연결링크와 조향링크의 결합부에 힌지결합되고 타단은 서보모타의 구동링크에 힌지결합하여 구성된다.
이때, 상기 연결링크는 대차프레임에 고정된 스프링에 탄력지지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전방조향장치와 후방조향장치를 구동하는 각 서보모터는 대차프레임의 좌우측에 대각선 방향으로 대칭이 되도록 대차프레임에 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서보모터는 감속기가 더 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 조향링크와 액슬박스의 힌지결합은 구형 조인트(Spherical Joint)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 연결링크와 조향링크의 힌지결합은 구형 조인트(Spherical Joint)인 것이 바람직하다.
이때, 상기 구형 조인트의 소켓부에는 고무부싱이 삽입되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 전방조향장치와 후방조향장치는, 서보모타의 구동에 의하여 구동링크가 회전하고, 이 구동링크에 힌지결합된 종동링크가 인장하면서 대차 양측의 연결링크가 회전하며, 상기 연결링크와 힌지결합되고 액슬박스와 힌지결합된 조향링크가 상기 액슬박스를 당기거나 밀어서 전,후방 윤축의 간격을 변화시켜 대차가 조향되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차는 대차의 전,후방 윤축을 조향하기 위한 조향 링크의 구성을 단순화함으로써 대차의 정비성과 조향성이 향상되고,
대차의 전,후방 윤축을 조향하기 위한 조향장치에 스프링을 구성함으로써 기존 대차의 일차현가장치와 전,후방조향장치의 스프링에 의해 대차의 주행방향 강성 및 대차의 횡방향 강성을 독립적으로 구성함으로써 철도차량의 주행안정성이 대폭 향상된다.
이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 의한 조향대차의 측면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 조향대차의 사시도이며, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 조향대차가 우측 곡선선로를 주행할 때의 상태를 도시한 도면이고, 도 10 내지 도 12는 본 발명의 조향대차가 좌측 곡선선로를 주행할 때의 상태를 도시한 도면이다.
이하 도 5와 도 6에 도시된 도면의 우측방향을 조향대차의 전방이라고 가정하여 본 발명의 구성을 설명한다.
본 발명의 철도차량용 능동 조향대차는 도 5와 도 6에 도시한 바와 같이 전방 윤축(104)의 양측 액슬박스(105)와 힌지 결합하여 상기 전방 윤축(104)을 조향하는 전방조향장치(200A)와, 후방 윤축(104)의 양측 액슬박스(105)와 힌지 결합하여 상기 후방 윤축(104)을 조향하는 후방조향장치(200)로 구성된다.
상기 철도차량용 대차(100)는 대차프레임(101)의 전,후방에 설치된 윤축(104)의 양측에는 액슬박스(105)가 조립되고 현가장치(102)에 의해 지지된다.
상기 전방조향장치(200A)는 대차(100)의 전방 윤축(104)을 조향시키고, 상기 후방조향장치(200)는 대차(100)의 후방 윤축(104)을 조향시켜서 철도차량이 곡선의 선로를 주행할 때 상기 전방조향장치(200A)와 후방조향장치(200)가 대차(100)의 전,후방 윤축(104)을 조향시킴으로써 철도차량이 곡선의 선로를 부드럽게 주행하도록 한다.
그리고, 상기 전방조향장치(200A)와 후방조향장치(200)는 구동링크(202)를 구비한 서보모터(201)와, 상기 서보모터(201)의 힘을 전달하는 종동링크(203)와, 상기 종동링크(203)와 힌지결합되어 액슬박스(105)를 조향하는 조향링크(204)와, 일측은 상기 조향링크(204)와 힌지결합되고 타측은 토션바(206)와 결합된 연결링크(205)로 구성되어, 대차(100)의 양측에 설치된 상기 연결링크(205)(205a)는 토션바(206)에 견결 구성된다.
대차(100) 양측의 액슬박스(105)는 조향링크(204)(204a)의 일측과 힌지결합되고, 조향링크(204)(204a)의 타측은 연결링크(205)(205a)와 힌지결합되며, 상기 연결링크(205)(205a)는 토션바(206)와 연결되는 것으로, 대차(100) 양측의 연결링크(205)(205a)는 토션바(206)에 의하여 연동되도록 구성되게 되는 것이다.
그리고, 대차프레임(101)의 일측에 고정된 서보모타(201)의 축에는 구동링크(202)가 형성되어 상기 구동링크(202)는 종동링크(203)와 힌지결합되고, 상기 종동링크(203)의 타단부는 상기 조향링크(204)와 연결링크(205)가 힌지결합된 링크조 인트(220)와 힌지결합된다.
이때, 상기 서보모타(201)의 축에는 감속기가 더 구성되어 구동링크를 회전시키는 회전토크를 증가시켜시키도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 연결링크(205)(205a)는 대차프레임(101)에 고정된 스프링(207)(207a)에 탄력지지되도록 구성한다.
또한, 상기 전방조향장치(200A)와 후방조향치(200)의 구동링크(202)를 작동시키는 각 서보모타(201)는 대각선 방향으로 설치되어 전방조향장치(200A)와 후방조향장치(200)가 대칭이 되도록 대차(100)의 양측 대차프레임(101)에 고정됨으로써, 대차(100)의 양측 하중이 균일하게 분포되도록 하고, 운동방향이 대칭이 되도록 하여 철도차량의 주행안정성을 높인다.
그리고, 상기 전방조향장치(200A)와 후방조향장치(200)의 토션바(206)는 대차프레임(101)을 관통 설치하여 서보모타(201)에 의해 토션바(206)의 회전력을 타측의 연결링크(205a)에 용이하게 전달하도록 한다.
그리고, 상기 조향링크(204)(204a)와 액슬박스(105)의 힌지결합인 액슬박스조인트(210)(210a)와 상기 연결링크(205)(205a)와 조향링크(204)(204a)의 힌지결합인 링크조인트(220)(220a)는 볼(106)과 소켓부(107) 구조의 구형 조인트(Spherical Joint)고, 상기 구형 조인트의 소켓부(107)에는 고무부싱(108)이 삽입된다.
상기 액슬박스조인트(210)(210a)와 링크조인트(220)(220a)가 구형 조인트로 구성됨으로써 대차(100)의 윤축(104)이 회전할 때 발생하는 윤축(104)의 축방향 변위를 구형 조인트인 상기 액슬박스조인트(210)(210a)와 링크조인트(220)(220a)가 흡수함으로써 윤축(104)이 구속되지 않고 자유롭게 회전할 수 있도록 한다.
그리고 상기 구형 조인트의 소켓부(107)에는 고무부싱(108)이 삽입됨으로써 철도차량이 주행중일 때 발생하는 진동과 조향링크(204)(204a)가 윤축(104)을 회전시킬 때 발생하는 진동 및 충격을 상기 구형 조인트에 삽입된 고무부싱(108)이 흡수하여 철도차량의 주행안정성을 높인다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 대차의 횡방향 강성을 변화시켰을 때 차륜의 등가답면구배와 철도차량의 임계속도 관계를 도시한 그래프이다.
종래 대차의 일차현가장치는 주행방향 강성은 약 6.6MN/m이고, 횡방향 강성은 약 4.4MN/m이다. 도 4의 그래프는 대차의 주행방향 강성을 6.6MN/m으로 고정하고 횡방향 강성을 0.5~6MN/m 로 변화시켜 가면서 측정한 차륜의 등가답면구배별 철도차량의 임계속도를 측정한 그래프로서, 상기 그래프에서 알 수 있는 바와 같이 횡방향 강성이 작을수록 철도차량의 임계속도가 더 높은 것을 알 수 있다.
특히, 횡방향 강성이 2.0~2.5MN/m일 때 차륜의 등가답면구배와 상관없이 임계속도가 약 250km/h 이상으로 도출될 뿐 아니라 현재 철도차량에서 주로 사용되는 답면구배인 0.05~0.1 사이에서 철도차량의 임계속도가 400km/h 이상으로 높은 임계속도가 도출된다. 철도차량의 임계속도가 높을수록 철도차량의 주행안정성이 우수하므로 철도차량의 주행방향강성과 횡방향강성을 독립적으로 설계 제작하는 것이 유리하다.
본 발명은 종래의 철도차량 대차와 달리 철도차량의 주행방향강성과 횡방향강성을 독립적으로 구성함으로써 철도차량의 주행안정성을 향상시킬 수 있는 철도차량용 능동 조향대차이다.
즉, 본 발명은 종래의 일차현가장치의 강성보다 낮은 일차현가장치(횡방향강성이 대략 2.0~2.5MN/m)로 대차의 윤축을 지지하도록 하고, 대차의 조향장치에 스프링을 구성함으로써 대차의 주행방향강성을 높임으로써, 철도차량의 주행안정성을 높이도록 구성된 철도차량용 능동 대차이다.
본 발명의 대차(100)가 구성된 철도차량이 주행중 곡선선로를 검지하면 제어기(미도시)에서 조향신호를 발생시키고 전,후방조향장치(200A)(200)의 서보모터(201) 구동에 의하여 링크가 대차의 윤축(104)을 조향시킴으로써 철도차량이 곡선을 안정적으로 주행하도록 한다.
도 6에 도시된 대차가 선로를 따라 도면의 좌측에서 우측방향으로 진행하고, 진행방향을 기준으로 대차의 좌,우측방향을 설정하며, 대차의 진행방향을 전방이라고 가정하여 설명한다.
철도차량이 주행 중 우측으로 방향 전환되는 곡선의 선로에 도달하면 제어기(미도시)가 이를 검지하여 조향신호를 발생하고 도 7과 같이 후방조향장치(200)의 서보모타(201) 축과 구동링크(202)가 반시계방향으로 회전한다.
상기와 같이 서보모터(201)의 축과 구동링크(202)가 반시계방향으로 회전하였을 때 도 8에 도시한 바와 같이 구동링크(202)와 힌지결합된 종동링크(203)는 조 향링크(204)와 연결링크(205)의 힌지결합부인 링크조인트(220)를 좌측하부로 당겨서 조향링크(204)와 힌지결합된 액슬박스(105)를 당겨 대차(100)의 후방 우측 윤축(104)을 조향시킨다.
그리고, 상기 종동링크(203)가 링크조인트(220)를 좌측하부로 당겨서 연결링크(205)를 반시계방향으로 회전시키고, 상기 연결링크(205)와 체결된 토션바(206)가 대차(100)의 반대편 연결링크(205a)를 반시계방향으로 회전시키며, 상기 연결링크(205a)와 힌지결합된 조향링크(204a)가 액슬박스(105)를 밀어서 대차(100)의 후방 좌측 윤축(104)을 조향시킨다.
상기 후방조향장치(200)가 조향됨과 동시에 전방조향장치(200A)의 서보모타(201)가 반시계방향(서보모타의 후방에서 보았을 때 모터축의 회전방향)으로 회전하여 전방조향장치(200A)의 좌측 조향링크(204)를 밀어 윤축(104)을 조향시키고, 토션바(206)를 통하여 연결링크(205)를 반시계방향으로 회전시켜 조향링크(204)와 힌지결합된 액슬박스(105)를 당겨서 전방 우측 윤축(104)을 조향시킨다.
상기와 같이 대차의 전,후방조향장치(200A)(200)에 의하여 윤축(104)이 조향되어서 도 9와 같이 철도차량의 대차(100)가 선로의 레일(110)을 따라 우측방향으로 방향전환되는 곡선선로의 레일(110)을 따라 안정적으로 주행한다.
그리고, 철도차량이 주행 중 좌측으로 방향 전환되는 곡선의 선로에 도달하면 제어기(미도시)가 이를 검지하여 조향신호를 발생하고 도 10과 같이 후방조향장 치(200)의 서보모타(201) 축과 구동링크(202)가 시계방향으로 회전한다.
상기와 같이 서보모터(201)의 축과 구동링크(202)가 시계방향으로 회전하였을 때 도 11에 도시한 바와 같이 구동링크(202)와 힌지결합된 종동링크(203)는 조향링크(204)와 연결링크(205)의 힌지결합부인 링크조인트(220)를 상부로 밀어서 조향링크(204)와 힌지결합된 액슬박스(105)를 밀어 대차(100)의 후방 우측 윤축(104)을 조향시킨다.
그리고, 상기 종동링크(203)가 링크조인트(220)를 상부로 당겨서 연결링크(205)를 시계방향으로 회전시키고, 상기 연결링크(205)와 체결된 토션바(206)가 대차(100)의 반대편 연결링크(205a)를 시계방향으로 회전시키며, 상기 연결링크(205a)와 힌지결합된 조향링크(204a)가 액슬박스(105)를 당겨서 대차(100)의 후방 좌측 윤축(104)을 조향시킨다.
상기 후방조향장치(200)가 조향됨과 동시에 전방조향장치(200A)의 서보모타(201)가 시계방향(서보모타의 후방에서 보았을 때 모터축의 회전방향)으로 회전하여 전방조향장치(200A)의 좌측 조향링크(204)를 당겨서 윤축(104)을 조향시키고, 토션바(206)를 통하여 연결링크(206)를 시계방향으로 회전시켜 조향링크(204a)와 힌지결합된 액슬박스(105)를 밀어서 전방 우측 윤축(104)을 조향시킨다.
상기와 같이 대차(100)의 전,후방조향장치(200A)(200)에 의하여 윤축(104)이 조향되어서 도 12와 같이 철도차량의 대차(100)가 선로의 레일(110)을 따라 좌측방향으로 방향전환되는 곡선선로의 레일(110)을 따라 안정적으로 주행한다.
또한, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이 대차 양측의 연결링크(205)(205a)와 조향링크(204)(204a)가 힌지결합된 링크조인트(220)(220a)와, 조향링크(204)(204a)가 액슬박스(105)와 힌지결합된 액슬박스조인트(210)(210a)는 구형 조인트(Spherical Joint)로 구성되는데, 이는 조향링크(204)(204a)가 대차(100)의 윤축(104)을 조향시킬 때 발생하는 윤축(104)의 축방향 변위를 상기 구형 조인트가 흡수함으로써 윤축(104)이 축방향 변위의 구속 없이 자류롭게 회전하도록 하여 철도차량의 곡선 선로를 안정적으로 주행하도록 한다.
이때, 상기 구형조인트의 볼(106)과 소켓부(107) 사이에는 고무부싱(108)이 삽입됨으로써 철도차량이 주행중일 때 발생하는 진동과 조향링크(204)(204a)가 윤축(104)을 회전시킬 때 발생하는 진동 및 충격을 상기 구형조인트에 삽입된 고무부싱(108)이 흡수하여 철도차량의 충격와 소음 발생을 방지한다.
그리고, 상기 연결링크(205)(205a)는 대차프레임(101)에 고정된 스프링(207)(207a)으로 탄력지지되도록 구성되는데, 상기 스프링(207)(207a)은 대차(100)의 주행방향강성을 증가시켜서 철도차량의 주행안정성을 높인다. 일반적으로 대차의 주행방향강성과 횡방향강성은 윤축(104)을 탄력지지하는 현가장치(102)에 의해 결정되는데 연결링크(205)(205a)를 탄력지지하는 상기 스프링(207)(207a)은 대차(100)의 주행방향강성을 증가시킴으로써 철도차량의 주행안정성을 높이도록 구성한다.
이상, 본 발명에 의한 철도차량용 능동 조향대차에 대해 설명하였다. 상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이 나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
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 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 능동 조향대차의 구성을 나타낸 사시도.
도 2 및 도 3은 종래 능동 조향대차의 작동상태를 나타낸 사시도.
도 4는 대차의 횡방향 강성을 변화시켰을 때 차륜의 등가답면구배와 철도차량의 임계속도 관계를 도시한 그래프.
도 5는 본 발명에 의한 조향대차의 측면도.
도 6은 본 발명에 의한 조향대차의 사시도.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 조향대차가 우측 곡선선로를 주행할 때의 상태를 도시한 도면.
도 10 내지 12는 본 발명의 조향대차가 죄측 곡선선로를 주행할 때의 상태를 도시한 도면.
도 13과 도 14는 조향링크의 연결구조를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 대차 101 : 대차프레임
102 : 현가장치 103 : 차륜
104 : 윤축 105 : 액슬박스
106 : 볼 107 : 소켓부
108 : 고무부싱 110 : 레일
200A : 전방조향장치
200 : 후방조향장치
201 : 서보모타 202 : 구동링크
203 : 종동링크 204,204a : 조향링크
205,205a : 연결링크 206 : 토션바
207,207a : 스프링 210,210a : 액슬박스조인트
220,220a : 링크조인트

Claims (10)

  1. 서보모터에 의해 조향되는 철도차량용 능동 조향대차에 있어서,
    전방 윤축을 링크에 의해 조향하는 전방조향장치;와,
    후방 윤축을 링크에 의해 조향하는 후방조향장치;로 구성되되,
    상기 전방조향장치와 후방조향장치는,
    일측이 액슬박스와 힌지결합되고 타측은 연결링크와 힌지결합된 조향링크와,
    일측은 상기 조향링크와 힌지결합되고 타측은 토션바와 결합된 연결링크와,
    대차 양측의 상기 연결링크를 연동시키는 토션바와,
    일측은 상기 연결링크와 조향링크의 결합부에 힌지결합되고 타측은 서보모타의 구동링크에 힌지결합하는 종동링크로 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전방조향장치와 후방조향장치는 서로 대칭으로 설치된 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연결링크는 대차프레임에 고정된 스프링에 탄력지지되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전방조향장치와 후방조향장치를 구동하는 각 서보모터는 대차프레임의 좌우측에 대각선 방향으로 대칭이 되도록 대차프레임에 설치된 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 서보모터는 감속기가 더 포함된 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 조향링크와 액슬박스의 힌지결합은 구형 조인트(Spherical Joint)인 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 연결링크와 조향링크의 힌지결합은 구형 조인트(Spherical Joint)인 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 구형 조인트의 소켓부에는 고무부싱이 삽입된 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 전방조향장치와 후방조향장치는, 서보모타의 구동에 의하여 구동링크가 회전하고, 이 구동링크에 힌지결합된 종동링크가 인장하면서 대차 양측의 연결링크가 회전하며, 상기 연결링크와 힌지결합되고 액슬박스와 힌지결합된 조향링크가 상기 액슬박스를 당기거나 밀어서 전,후방 윤축의 간격을 변화시켜 대차가 조향되도록 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향대차.
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