KR101031555B1 - 철도차량용 안티롤바 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도차량 구체의 좌우 기울어짐에 의해 발생하는 롤링을 완화시키기 위한 안티롤바(anti-roll bar) 장치에 관한 것으로, 특히 철도차량 구체의 롤링에 의한 안티롤바 회전시 안티롤바 지지대와 안티롤바 사이에서 발생하는 소음을 없애고, 안티롤바의 부식을 방지할 수 있는 안티롤바 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은 안티롤바와, 상기 안티롤바와 철도차량 구체 사이에서 피벗 지지되는 링크와, 상기 안티롤바의 양 단부를 회전 가능하게 지지하는 안티롤바 지지대를 포함하는 안티롤바 장치로서, 상기 안티롤바 지지대는, 대차 프레임에 고정되는 상부 커버와, 상기 안티롤바의 단부를 개재하여 상기 상부 커버에 장착되는 하부 커버와, 상기 상부 및 하부 커버와 상기 안티롤바 단부 외주면 사이에 밀착되도록 배치되어, 상기 철도차량 구체의 롤링에 의해 상기 안티롤바가 회전하는 경우 탄성 비틀림 변형하는 부시를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체 롤링, 안티롤바, 안티롤바 지지대, 커버, 부시

Description

철도차량용 안티롤바 장치{ANTI-ROLL BAR DEVICE FOR RAILWAY VEHICLE}
본 발명은 철도차량 구체의 좌우 기울어짐에 의해 발생하는 롤링을 완화시키기 위한 안티롤바(anti-roll bar) 장치에 관한 것으로, 특히 구체의 롤링에 의한 안티롤바 회전시 안티롤바 지지대와 안티롤바 사이에서 발생하는 소음을 없애고, 안티롤바의 부식을 방지할 수 있는 안티롤바 장치에 관한 것이다.
안티롤바 장치는 철도차량 구체와 대차 프레임에 설치되어, 철도차량 구체의 좌우 기울어짐에 의해 발생하는 롤링을 완화시키기 위한 장치이다.
도 8은 상기 대차 프레임에 장착되어 안티롤바(400)를 지지하는 종래 안티롤바 지지대(500)의 구조를 도시한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 안티롤바 지지대(500)에는 안티롤바(400)가 회전 가능하게 지지된다.
상기 안티롤바 지지대(500)는 안티롤바(400)의 단부 둘레에 삽입되는 플라스틱 원통 부시(510)와, 상기 플라스틱 원통 부시(510) 둘레에 장착되어 수직 하중을 부담하는 탄성 조인트(520)와, 상기 플라스틱 원통 부시(510) 및 탄성 조인트(520)를 커버하여 대차 프레임에 장착되는 커버(530)를 포함하여 구성된다.
상기 플라스틱 원통 부시(510), 탄성 조인트(520), 및 안티롤바(400)의 단부 측면은 상기 커버(530)에 의해 커버된다.
철도차량 구체의 롤링 발생시, 상기 플라스틱 원통 부시(510)가 압축력을 받는 상태에서 상기 안티롤바(400)가 회전한다.
상기 안티롤바(400)는 회전하면서 수직 방향 하중을 일으킨다. 이 수직 방향 하중을 상기 탄성 조인트(520)가 부담한다.
상기 안티롤바(400) 회전시 안티롤바(400)와 상기 플라스틱 원통 부시(510)의 접촉면 사이에서는 슬립이 발생하고, 이와 같은 슬립 발생에 의해 상기 접촉면에서는 국부적인 마모가 발생한다.
상기 마모 발생으로 인하여, 상기 안티롤바(400)와 플라스틱 원통 부시(510) 사이에 틈이 유발되어, 이상 소음이 발생하고, 이러한 틈으로 수분이 유입된다.
상기 플라스틱 원통 부시(510), 탄성 조인트(520), 및 안티롤바(400)의 단부 측면은 상기 커버(530)에 의해 커버되어 있기 때문에, 유입된 수분은 용이하게 배출되지 못하여, 궁극적으로 안티롤바(400)의 부식을 초래하게 된다.
이에, 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 구체의 롤링에 의한 안티롤바 회전시 안티롤바 지지대와 안티롤바 사이에서 발생하는 소음을 없애고, 안티롤바의 부식을 방지할 수 있는 안티롤바 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 안티롤바와, 상기 안티롤바와 철도차량 구체 사이에서 피벗 지지되는 링크와, 상기 안티롤바의 양 단부를 회전 가능하게 지지하는 안티롤바 지지대를 포함하는 안티롤바 장치로서, 상기 안티롤바 지지대는, 대차 프레임에 고정되는 상부 커버와, 상기 안티롤바의 단부를 개재하여 상기 상부 커버에 장착되는 하부 커버와, 상기 상부 및 하부 커버와 상기 안티롤바 단부 외주면 사이에 밀착되도록 배치되어, 상기 철도차량 구체의 롤링에 의해 상기 안티롤바가 회전하는 경우 탄성 비틀림 변형하는 부시를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부시 및 안티롤바의 단부 측면은 외부로 개방되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 부시는 상부 및 하부 반원통형 부시로 이루어지고, 상기 상부 및 하부 반원통형 부시는 고무와 금속 플레이트의 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 안티롤바 장치에 따르면, 구체의 롤링에 의한 안티롤바 회전시 안티롤바 지지대와 안티롤바 사이에서 발생하는 소음을 없애고, 안티롤바의 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 안티롤바 회전시 발생하는 수직하중 부담과, 탄성 비틀림 변형을 부시에 의해 해결할 수 있기 때문에, 부품수를 줄이는 효과가 있다.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함하는 의미이다. 그리고 "포함한다"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외하는 것은 아니다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안티롤바 장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명하겠지만 본 발명이 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티롤바 장치를 철도차량에 장착한 상태를 설명하는 개략도이며, 도 2는 안티롤바 장치의 사시도이고, 도 3은 안티롤바 지지대의 분해 사시도이고, 도 4는 안티롤바 지지대의 상부 커버 및 하부 커버의 상세도이며, 도 5는 반원통형 고무 부시의 사시도이고, 도 6은 안티롤바 장치의 작용 상태도로서, 그 단면도를 도시하며, 도 7은 안티롤바 장치의 작용 상태도로서 그 측면도를 도시한다.
도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안티롤바 장치(300)는 크게 안티롤바(310)와, 상기 안티롤바(310)와 철도차량 구체(100) 사이에서 피벗 지지되는 링크(320)와, 대차 프레임(200)에 고정되어 상기 안티롤바(310)의 양 단부를 회전 가능하게 지지하는 안티롤바 지지대(330)를 포함한다.
도 1 및 도 2에 상세히 도시한 바와 같이, 상기 안티롤바(310)는 봉 형상의 부재로서, 그 둘레에는 연결 부재(311)가 장착된다.
상기 링크(320)는 양 단부에 피벗축(322, 325) 통과홀이 형성되어 있는 봉 형상의 부재로 이루어진다.
상기 링크(320)의 일단은 철도차량 구체에 체결 부재(323)에 의해 고정되는 피벗축(322)에 피벗 지지되고, 타단은 상기 안티롤바(310)의 연결 부재(311)에 체결 부재(326)에 의해 고정되는 피벗축(325)에 피벗 지지된다.
도 3에 상세히 도시한 바와 같이, 상기 안티롤바 지지대(330)는, 상기 대차 프레임(200)에 고정되는 상부 커버(340)와, 상기 안티롤바(310)의 단부(312)를 개재하여 상기 상부 커버(340)에 장착되는 하부 커버(350)와, 상기 상부 및 하부 커버(330, 340)와 상기 안티롤바 단부(312)의 외주면 사이에 밀착되도록 배치되어, 상기 철도차량 구체(100)의 롤링에 의해 상기 안티롤바(310)가 회전하는 경우 탄성 비틀림 변형하는 부시(360)를 포함한다.
상기 상부 커버(340)는 상기 대차 프레임(200)에 설치되어 있는 브래킷(201)(도 7 참조)에 볼트(343a) 및 너트(343b)를 이용하여 장착한다.
도 4에 상세히 도시한 바와 같이, 상기 상부 커버(340)는 제 1 반원통부(341)와, 상기 제 1 반원통부(341) 양단에 형성되는 제 1 플랜지(342)와, 상기 제 1 플랜지(342)의 저면과 단차를 이룬 채 외측으로 연장되어 있는 제 2 플랜지(343)로 이루어진다.
상기 제 1 플랜지(342)의 저면에는 상하 커버 체결 볼트(342a)(도 3 참조)가 체결되는 나사 가공 홀(H1)이 형성되고, 상기 제 2 플랜지(343)에는 상기 볼트(343a)를 삽입하기 위한 제 1 관통 홀(H2)이 형성되어 있다.
상기 하부 커버(350)는 제 2 반원통부(351)와, 상기 제 2 반원통부(341) 양단에 형성되는 제 3 플랜지(352)로 이루어진다.
상기 제 3 플랜지(352)에는 상기 상하 커버 체결 볼트(352a)를 삽입하기 위한 제 2 관통 홀(H3)이 형성되어 있다.
상기 상부 커버 및 하부 커버(340, 350)의 내주면에는 부시(360)를 수용하기 위한 오목부(341a, 351a)가 각각 형성되어 있다.
도 3 및 도 5에 상세히 도시한 바와 같이, 상기 부시(360)는 상부 반원통형 부시(361)와 하부 반원통형 부시(362)로 이루어지고, 상기 상부 및 하부 반원통형 부시(361, 362)는 상기 오목부(341a, 351a)에 각각 수용되도록 배치된다.
상기 상부 및 하부 반원통형 부시(361, 362)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 고무(362a)와 금속 플레이트362b)의 적층체로 이루어지며, 안티롤바 장치(300)의 조립시 상기 오목부(341a, 351a)에 각각 수용될 수 있도록 그 형상이 미리 가공된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 상부 및 하부 반원통형 부시(361, 362) 및 안티롤바(310) 단부(312) 측면은 외부로 개방되어 있다. 따라서, 안티롤바(310)와 상부 및 하부 반원통형 부시(361, 362) 사이에 수분이 유입하는 경우, 수분의 배출이 용이해진다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 안티롤바 장치의 작용을 설명한다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 철도차량 구체(100)가 기울어지는 경우, 안티롤바(310)에는 R1 방향으로 회전하도록 힘이 인가된다. 이때, 상부 및 하부 반원통형 부시(361, 362)는 안티롤바(310)의 단부(312) 외주면과 압착되어 있으므로, 상기 안티롤바(310)에 회전력이 인가되는 경우 상기 반원통형 부시(361, 362)가 탄성 비틀림 변형하여, 철도차량 구체(100)의 롤링을 억제한다. 또한, 상기 반원통형 부시(361, 362)는 탄성 재질로 구성되어 있기 때문에, 상기 안티롤바(310)의 회전시 발생하는 수직하중에 대한 반력(F1)을 발생한다.
상기와 같이, 상기 상부 및 하부 반원통형 부시(361, 362)는 탄성 비틀림 변형 및 수직 하중을 모두 부담한다.
또한, 상기 상부 및 하부 반원통형 부시(361, 362) 및 안티롤바(310)의 단부(312) 측면은 외부로 개방되어 있기 때문에, 안티롤바(310)와 상부 및 하부 반원 통형 부시(361, 362) 사이에 수분이 유입하는 경우, 수분의 배출이 용이해져, 수분 유입에 따른 안티롤바(310)의 부식을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티롤바 장치를 철도차량에 장착한 상태를 설명하는 개략도.
도 2는 안티롤바 장치의 사시도.
도 3은 안티롤바 지지대의 분해 사시도.
도 4는 안티롤바 지지대의 상부 커버 및 하부 커버의 상세도.
도 5는 반원통형 고무 부시의 사시도.
도 6은 안티롤바 장치의 작용 상태도로서, 그 단면도.
도 7은 안티롤바 장치의 작용 상태도서, 그 측면도.
도 8은 종래의 안티롤바 지지대의 구조를 설명하는 도면.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
100: 철도차량 구체 200: 대차 프레임
300: 안티롤바 장치 310: 안티롤바
320: 링크 330: 안티롤바 지지대
340: 상부 커버 350: 하부 커버
361: 상부 반원통형 부시 362: 하부 반원통형 부시
362a: 고무 362b: 금속판

Claims (3)

  1. 안티롤바(anti-roll bar)와, 상기 안티롤바와 철도차량 구체 사이에서 피벗 지지되는 링크와, 상기 안티롤바의 양 단부를 회전 가능하게 지지하는 안티롤바 지지대를 포함하는 안티롤바 장치로서,
    상기 안티롤바 지지대는,
    대차 프레임에 고정되는 상부 커버와,
    상기 안티롤바의 단부를 개재하여 상기 상부 커버에 장착되는 하부 커버와,
    상기 상부 및 하부 커버와 상기 안티롤바 단부 외주면 사이에 밀착되도록 배치되어, 상기 철도차량 구체의 롤링에 의해 상기 안티롤바가 회전하는 경우 탄성 비틀림 변형하는 부시를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 안티롤바 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 부시 및 안티롤바의 단부 측면은 외부로 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 안티롤바 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 부시는 상부 및 하부 반원통형 부시로 이루어지고,
    상기 상부 및 하부 반원통형 부시는 고무와 금속 플레이트의 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 안티롤바 장치.
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