KR101159128B1 - 철로 차량 차대 - Google Patents

Abstract

철로 차량 차대는 차대 볼스터 및 한 쌍의 측면 프레임들을 가지며, 상기 볼스터는 측면 프레임에 대해 횡방향으로 장착되어 있다. 축의 단부들 및 측면 프레임 받침대 사이의 장착 인터페이스에 의해 스윙 모션 차대의 방식으로 측면 프레임의 측면 요동 작용을 허용한다. 측면 요동 작용은 길이 방향 자체 조향 능력과 조힙된다. 자체 조향 능력은 인터페이스에 걸쳐 지지된 중량에 비계하는 편향에 대한 저항을 허용하도록 길이 방향으로 배향된 로커를 이용함에 의해 얻어질 수 있다. 상기 차대는 받침대 시트에 장착된 보조 중심 잡기 요소를 가지며 상기 요소는 탄력적인 엘라스토머 재료로 제조된다. 또한, 상기 트럭은 스틱-슬립에 대해 방해하는 마찰 댐퍼를 가진다. 마찰 댐퍼들에는 측면 프레임 칼럼과 결합하는 면 또는 경사면 또는 양쪽 면에 브레이크 라이닝, 또는 유사한 부품이 제공된다. 마찰 댐퍼들은 전체적으로 균일한 상향 및 하향 마찰력을 생성하도록 작동한다. 마찰 댐퍼들은 차대 볼스터의 각 단부에 4개의 구석부에 장착될 수 있다. 스프링 그룹들은 다른 높이의 스프링들의 서브 그룹들을 포함할 수 있다.

Description

철로 차량 차대 및 그 부재들{RAIL ROAD CAR TRUCK AND MEMBERS THEREOF}

본 발명은 철로 차량 차대, 특히 철로 차량용으로서 3개의 피스로 된 철로 차량 차대에 관한 것이다.

북아메리카에서 철로 기차는 통상 일 세트의 레일을 따라 굴러갈 수 있도록 하는 "3개의 피스의 차대"로서 알려져 있는 회전하는 이중 차축의 차대를 이용하고 있다. 3개의 피스의 용어는 차대 볼스터(bolster) 및 쌍으로 된 제1 및 제2 측면 프레임들을 나타내고 있다. 3개의 피스의 차대에서, 볼스터는 측면 프레임들에 대해 횡방향으로 연장되며, 상기 볼스터의 단부들은 측면 프레임 창들을 통해 돌출한다. 상기 볼스터 및 측면 프레임들 사이에는 측면 프레임의 스프링 시트에 장착된 스프링 그룹에 의해 힘이 전달된다. 측면 프레임들은 측면 프레임 받침대(pedestal)로 힘을 이송한다. 받침대는 베어링 어댑터 상에 배치되며, 그 힘들이 베어링, 축, 휠들, 및 최종으로 차대로 이송된다. 1980 카 앤드 로코모티브 사이클로페디아 669페이지에서 3개의 피스의 차대는 "호환성, 구조적 안정성 및 저비용 이지만 차대 정비의 면에서 고비용이고 승차감은 평범한" 것이었다.

승차 품질은 여러 가지 다른 측면들에서 판단될 수 있다. 먼저, 종종 경사지 또는 편평한 상태의 절환 중에 경험하는 길이 방향의 최대 예상 가속, 또는 역에 들어설 때 및 출발할 때에 경험하는 느린 상태가 제한되는 조건하에서의 길이 방향 승차 품질이 있다. 또한, 버팀 장치를 통한 수직력 전달이 중요한 결장 인자인 수직 승차 품질이 있다. 또한, 버팀 장치의 측면 반응에 관계된 측면 승차 품질이 있다. 또한, 차대의 자체 조향 능력에 연관된 차대 헌팅(hunting), 및 바람직하지 않은 모션을 감소시키는 차대의 능력으로 되는 불안정한 입력이 있다. 이 현상들은 상호 연관되고, 하나의 현상을 처리하기 위한 버팀 장치의 최적화는 다른 현상을 처리하기 위한 최적의 성능을 필수적으로 제공하지 않을 수 있는 시스템을 생성할 수 있다.

차대 성능의 최적화를 위해, 측면 및 수직 불안정 요소에 대해 부드러운 동적 반응을 얻고, 자체 조향을 얻게 되며, 마름모꼴(또는 평행사변형)에 대한 저항을 유지할 수 있음이 유익하다. 마름모꼴 또는 평행사변형은 차대의 측면 프레임에 대한 볼스터의 비정방형(non-square) 변형이다. 자체 조향은 견인을 감소시키고 휠들 및 차대의 마모를 감소시키며, 전체적으로 부드러운 승차감을 제공하므로 바람직하다.

이 명세서에서 설명된 차대의 타입들 중에, 스윙 모션 차대가 있다. 종전에 스윙 모션 차대에 대해 1972년 6월 20일 웨버 등에게 미국 특허 제3,670,660호가 허여된 바 있다. 이 차대는 측면 프레임들을 연결하는 가로대(transom)의 특성에서, 비탄성 측면 브레이싱(bracing)을 가진다. 또한, 비탄성 측면 부재들을 사용하지 않지만, 차대 볼스터의 각 단부의 4개의 구석부에 장착된 댐퍼 요소를 사용하는 차대의 다수의 실시예들도 설명하고 있다. 종래 댐퍼에 대해 1973년 2월 6일 바버에게 허여된 미국 특허 제3,714,905호가 있다.

본 발명은 측면 프레임 받침대에서 휠세트 축 단 부 인터페이스에 대해 양방향 요동을 갖는 철로 차량 차대를 제공한다. 또한, 차대에 의해 지지되는 중량에 대해 비례하는 자체 조향을 갖는 차대를 제공한다. 축 단부 인페이스에 대해 측면 프레임에서 요동하는 길이방향 로커를 가진다. 또한, 자체 조향을 가진 스윙 모션 차대를 제공한다. 또한, 스윙 모션 측면 로커 및 엘라스토머 베어링 어댑터 패드를 가진 스윙 모션 트럭을 제공한다.

본 발명의 일 양태에서, 철로 차량 차대용 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체가 제공된다. 인터페이스 조립체는 베어링 어댑터 및 받침대 시트를 가진다. 베어링 어댑터는 차대 측면 프레임의 한 쌍의 받침대 죠 사이에 상호 고정 삽입되도록 형성된 제1 및 제2 단부들을 가진다. 베어링 어댑터는 제1 요동 부재를 가진다. 받침대 시트는 제2 요동 부재를 가진다. 상기 제1 및 제2 요동 부재는 그들 사이에 길이 방향 및 측면 요동을 허용하도록 상호 결합될 수 있다. 상기 베어링 어댑터와 받침대 시트 사이에 탄성 부재가 장착되며, 탄성 부재는 베어링 어댑터의 제1 단부와 결합하도록 형성된 부분 및 상기 제1 및 제2 요동 부재의 결합을 허용하도록 형성된 수용부를 가진다.

본 발명의 다른 양태에서, 상기 탄성 부재는 상기 베어링 어댑터 및 측면 프레임의 받침대 죠 사이에 배치되는 제1 및 제2 단부들을 가진다. 다른 특징으로서, 상기 탄성 부재는 수용부를 한정하도록 형성된 릴리프(relief)를 가진 펜시 패드(Pennsy Pad)의 형태를 가진다. 다른 특징으로서, 상기 탄성 부재는 엘라스토머 부재이다. 또 다른 특징으로서, 엘라스토머 부재는 고무 재료로 되어 있다. 또 다른 특징으로서, 엘라스토머 부재는 폴리우레탄 재료로 되어 있다. 또 다른 특징으로서, 수용부는 엘라스토머 재료로 형성되며 제1 요동 부재는 제2 요동 부재와 결합하도록 수용부를 통해 적어도 부분적으로 돌출한다. 또 다른 특징으로서, 베어링 어댑터는 제1 요동 부재 상에 배치되는 베어링 어댑터 본체를 포함하는 베어링 어댑터 조립체이다. 또 다른 특징으로서, 제1 요동 부재는 베어링 본체와 다른 재료로 형성된다. 또 다른 특징으로서, 제1 요동 부재는 인서트이다.

또 다른 특징으로서, 제1 요동 부재는 수용부와 일치되는 프로파일을 가진 풋프린트를 가진다. 또 다른 특징으로서 상기 프로파일과 수용부는 제1 요동 부재의 베어링 어댑터에 대한 오정렬을 방지하도록 상호 배치된다. 또 다른 특징으로서, 상기 본체와 제1 요동 부재는 그들 사이의 오정렬을 방지하도록 키이 연결된다. 또 다른 특징으로서, 상기 수용부는 탄성 부재를 통해 형성되며 제2 요동 부재는 제1 요동 부재와 결합하도록 수용부를 통해 적어도 부분적으로 돌출한다. 또 다른 특징으로서, 받침대 시트는 제2 요동 부재가 형성되어 있는 인서트를 포함한다. 또 다른 특징으로서, 제2 요동 부재는 수용부와 일치되는 프로파일을 가진 풋프린트를 가진다.

또 다른 특징으로서, 장착 시에, 베어링 어댑터의 제1 단부에 결합되도록 형성된 탄성 부재의 부분이 베어링 어댑터의 상기 죠에 대한 측면 및 길이방향 이동을 방지하도록 베어링 어댑터의 제 단부 및 상기 죠 사이에 배치된 요소들을 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 베어링 어댑터의 단부들은 한 쌍의 코너 인접부에 의해 하나로 묶어지는 단부 벽을 포함한다. 상기 단부 벽과 코너 인접부는 측면 프레임의 받침대 죠 사이의 베어링 어댑터의 미끄럼 삽입을 허용하는 채널을 허용한다. 베어링 어댑터의 제1 단부와 결합하도록 형성된 탄성 부재의 부분은 제1 단부이다. 탄성 부재는 베어링 어댑터의 제2 단부와 결합하도록 형성된 제2 단부를 가진다. 탄성 부재는 제1 및 제2 단부 사이로 연장하는 중간 부분을 가진다. 상기 수용부는 탄성 부재의 중간 부분에 형성된다. 다른 특징으로서, 탄성 부재는 수용부를 한정하도록 형성된 중앙의 구멍을 가진 펜시 패드를 형성한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 철로 차량 차대용 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체는 베어링 어댑터, 받침대 시트, 및 탄성 부재를 포함하는 인터페이스 조립체를 가진다. 베어링 어댑터는 한 쌍의 코너 접촉부에 의해 이어지는 단부 벽을 가진 제1 및 제2 단부를 가진다. 그 단부 벽과 코너 접촉부는 공동으로 작동하여 측벽 받침대의 한 쌍의 드러스트 러그들 사이에 베어링 어댑터의 삽입을 허용하는 채널을 형성한다. 베어링 어댑터는 제1 요동 부재를 가진다. 받침대 시트는 제1 요동 부재와 결합하는 제2 요동 부재를 가진다. 제1 및 제2 요동 부재는 결합 시에 철로 차량 차대의 조종을 허용하도록 측면 프레임에 대해 길이 방향으로 요동하도록 작동 가능하다. 탄성 부재는 베어링 어댑터의 제1 단부와 결합 가능한 제1 단부를 가지며 상기 베어링 어댑터의 제1 단부 및 제1 받침대 죠 드러스트 러그 사이에 배치된다. 탄성 부재는, 베어링 어댑터의 제2 단부와 결합 가능한 제2 단부를 가지며 상기 베어링 어댑터의 제2 단부 및 제2 받침대 죠 드러스트 러그 사이에 배치된다. 탄성 부재는 상기 제1 및 제2 단부 중간에 중간부를 가진다. 상기 제1 및 제2 요동 부재들의 요동 결합을 수용하도록 중간부가 형성된다. 다른 특징으로서, 받침대 시트의 요동 부재와 상대 요동 결합하는 로커 부재를 가진, 철로 차량 차대용 베어링 어댑터와 함께 이용되는 탄성 부재가 있다. 탄성 패드는 베어링 어댑터의 제1 단부와 결합하는 제1 부분, 베어링 어댑터의 제2 단부와 결합하는 제2 부분, 및 상기 제1 및 제2 단부 중간에서 상기 제1 및 제2 로커 부재들의 요동 결합을 수용하도록 형성된 중간부를 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 철로 차량 차대의 측면 프레임 받침대의 루프에 장착되는 받침대 시트를 가진 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트가 제공된다. 또한, 철로 차량 차대의 휠세트의 베어링에 장착되는 베어링 어댑터, 및 상기 베어링 어댑터에 장착되는 탄성 부재를 포함한다. 상기 베어링 어댑터는 요동 관계로 상기 시트와 결합하는 제1 로커 요소를 가진다. 상기 베어링 어댑터는 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 상기 단부들 각각은 단부 벽 및 상기 단부 벽을 이어주는 한 쌍의 접촉부들을 가지며 한 쌍의 측면 프레임 받침대 죠 드러스트 러그들 사이로 상기 베어링 어댑터의 미끄럼 삽입을 허용하는 채널을 형성한다. 상기 탄성 부재는 베어링 어댑터 및 드러스트 러그 사이에 배치되는 베어링 어댑터의 제1 단부에 대응하는 제1 부분을 가지며, 상기 제1 부분에 연결된 제2 부분을 가지며, 설치 시에, 상기 제2 부분은 상기 베어링 어댑터 상에 적어도 부분적으로 위치하게 된다.

다른 특징으로서, 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트는 제1 로커 요소와 대향하는 프로파일을 가진 마진을 갖는 탄성 부재의 제2 부분을 가진다. 제1 로커 요소는 상기 프로파일에 인접하도록 형성된다. 또 다른 특징으로서, 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트는 본체 및 본체에서 분리되는 제1 로커 요소를 가진 베어링 어댑터를 포함한다. 또 다른 특징으로서, 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트는 프로파일에 인접한 제1 로커 요소와 대향하는 프로파일을 가진 마진을 갖는 탄성 부재의 제2 부분을 가진다. 또 다른 특징으로서, 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트는 설치 시에 제1 로커 요소의 오정렬을 방지하는 형태로 된 제1 로커 요소 및 프로파일을 가진다. 또 다른 특징으로서, 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트는 설치 시에 로커 요소의 오정렬을 방지하도록 상호 키이 연결된 제1 로커 요소 및 본체를 가진다. 또 다른 특징으로서, 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트는 상호 결합되는 특징으로 가진 제1 로커 요소 및 본체를 가진다. 이 특징들은 설치 시에 로커 요소의 오정렬을 방지하도록 상호 키이 연결되는 것이다.

다른 특징으로서, 상기 키트는 베어링 어댑터의 제2 단부에 일치하는 제2 탄성 부재를 가진다. 또 다른 특징으로서, 휠세트-측면 프레임 인터페이스 조립체 키트는 조립체상의 받침대 시트에 대해 탄력적으로 배치하도록 받침대 시트 접합부를 가진다. 또 다른 특징으로서, 탄성 부재는 베어링 어댑터의 제2 단부에 일치하는 제2 단부를 가진다.

다른 특징으로서, 휠세트 베어링 및 레일 차대의 측면 프레임 받침대 사이에 부하를 전달하는 베어링 어댑터가 제공된다. 베어링을 결합하기 위한 적어도 제1 및 제2 랜드 및 제1 및 제2 랜드 사이에 형성된 릴리프(relief)를 가진다. 상기 안전장치는 베어링에 대해 축방향으로 위치한다. 다른 특징으로서, 상기 랜드들은 베어링에 일치하는 어레이로 배열되고 그 어레이의 정점에 안전장치가 형성된다. 또 다른 특징으로서, 베어링 어댑터는 베어링에 대해 원주 방향으로 연장하는 제2 안전장치를 가진다. 또 다른 특징으로서, 축방향으로 연장하는 안전장치 및 원주 방향으로 연장하는 안전장치는 베어링 어댑터의 제2 대칭축을 따라 연장한다.

다른 특징으로서, 반경방향으로 연장하는 안전장치는 베어링 어댑터의 제1 대칭축을 따라 연장하며 원주 방향으로 연장하는 안전장치는 베어링 어댑터의 제2 대칭축을 따라 연장한다. 또 다른 특징으로서, 베어링 어댑터는 상향 요동면을 가진 로커 요소를 가진다. 또 다른 특징으로서, 베어링 어댑터는 본체 및 본체에서 분리되는 제1 로커 요소를 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 철로 차량 차대의 측면 프레임 받침대에 설치되는 베어링 어댑터가 제공된다. 베어링 어댑터는 받침대 시트와 결합되는 상부 부분, 및 베어링 케이싱과 결합되는 하부 부분을 가진다. 하부 부분은 정점을 갖고 있다. 하부 부분은, 베어링 케이싱의 제1 부분과 결합하는 제1 랜드, 베어링 케이싱의 제2 부분과 결합하는 제2 랜드를 가진다. 상기 제1 랜드는 상기 정점의 일측에 배치된다. 상기 제2 랜드는 상기 정점의 타측에 배치된다. 상기 제1 및 제2 랜드들 사이에 하나 이상의 릴리프가 배치된다.

다른 특징으로서, 상기 안전장치는 설치 시에 베어링에 대해 축방향으로 연장하는 방향으로 정점을 따라 연장하도록 배향된 주 치수를 가진다. 또 다른 특징으로서, 상기 릴리프는 정점에 배치된다. 또 다른 특징으로서, 두개 이상의 안전장치들이 제공되고, 두개 이상의 안전장치들은 연결 부재의 양측에 배치되고, 연결 부재는 제1 및 제2 랜드들 사이로 연장한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 베어링 어댑터 상에 장착된 엘라스토머 부재를 갖는 철로 차량 차대의 접합을 변경하기 위한 키트가 제공된다. 상기 키트는 결합용 베어링 어댑터 및 받침대 시트를 포함한다. 상기 베어링 어댑터 및 받침대 시트는 공동으로 작동 가능한 양방향 로커 요소를 가진다. 상기 시트는 1/2인치보다 큰 깊이를 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 볼스터 및 철로 트랙을 따라 롤링 작동하는 휠세트 상에 장착된 한 쌍의 공동 작동하는 측면 프레임을 가진 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 차대는 상기 측면 프레임의 측면 요동을 허용하도록 상기 측면 프레임들 사이에 장착된 로커들을 가진다. 상기 차대는 측면 프레임들 사이에 측면의 비탄성 브레이싱이 없다. 상기 측면 프레임은 측면 프레임으로 중력 부하가 통과되는 하부 위치에서 측정된 측면 진자 높이 L, 및 측면 프레임으로 수직 반작용이 통과되는 상기 로커의 상부 위치를 가진다. 상기 로커는 곡률 반경 r₁을 가진 웅형 요소를 포함하며, r₁:L의 비는 3미만 이다.

다른 특징으로서, 상기 로커는 웅형 요소와 상대 결합되는 자형 요소를 가진다. 상기 자형 요소는 r₁보다 큰 곡률 반경 R₁을 가지며, 인자[(1/L)/((1/r₁)-(1/R₁))]가 3미만이다. 또 다른 특징으로서, R₁은 r₁의 적어도 4/3 크기이고, r₁은 15인치보다 크다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 자체 조향 능력 및 정족 및 동적 마찰 계수가 유사한 마찰 댐퍼를 가진 철로 차량 차대가 제공된다. 다른 부가의 특징으로서 휠세트 축 단부 인터페이스에 대한 측면 프레임 받침대의 측면 요동이 있다. 차대에 의해 지지되는 중량에 비례하는 자체 조향을 포함할 수 있다. 또한, 측면 프레임에서 축 단부 인터페이스에 연결되는 길이 방향 로커를 가진다. 또한, 자체 조향의 스윙 모션 차대가 제공될 수 있다. 또한, 스윙 모션 측면 로커 및 엘라스토머 베어링 어댑터 패드의 조합체를 가진 스윙 모션 차대를 제공할 수 있다. 다른 특징으로서, 상기 차대는 버팀 장치의 스프링 그룹들의 길이 방향 중심선을 따라 배치되는 댐퍼들을 가진다. 또 다른 특징으로서, 4개의 구석부의 배열로 장착된 댐퍼들을 가진다. 또 다른 특징으로서, 볼스터 포켓들에 배치된 댐퍼의 경사면 및 마찰 베어링면 상에 변경된 마찰면들을 가진 댐퍼들을 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대는 한 쌍의 측면 프레임들 사이로 횡방향으로 장착된 차대 볼스터를 가진다. 차대 볼스터는 단부들을 가지며, 각 단부들이 상기 측면 프레임들 각각에 탄력적으로 장착된다. 상기 차대는 상기 볼스터의 단부 및 각 측면 프레임 사이의 4개의 구석부의 댐퍼 배열에 장착된 댐퍼 세트를 가진다. 각 댐퍼는 상기 볼스터가 측면 프레임에 대해 이동할 때, 스틱-슬립(stick-slip)이 없는 관계로 마찰 인터페이스에서 결합면에 대해 미끄럼 가능하게 장착된 베어링 면을 가진다. 상기 각 댐퍼는 결합면에 대해 베어링 면을 밀어내는 바이어스 장치를 장착하기 위한 시트를 가진다. 상기 댐퍼의 베어링 면은 상기 결합면에 대해 작용할 때 동적 마찰 계수 및 정적 마찰 계수를 가진다. 상기 동적 마찰 계수 및 정적 마찰 계수는 거의 유사하다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 마찰 계수는 서로 10% 이내의 값을 갖는다. 다른 특징으로서, 상기 마찰 계수는 사실상 동일하다. 또 다른 특징으로서, 상기 마찰 계수는 0.1 내지 0.4의 범위이다. 또 다른 특징으로서, 상기 마찰 계수는 0.2 내지 0.35의 범위이다. 또 다른 특징으로서, 상기 마찰 계수는 약 0.30(+/-10%)이다. 또 다른 특징으로서, 상기 댐퍼들은 그에 장착된 마찰 요소들을 포함하고, 베어링 면은 마찰 요소의 면이다. 또 다른 특징으로서, 마찰 요소는 폴리머 재료를 포함하는 합성 표면 요소이다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 차대는 자체 조향 차대이다. 다른 특징으로서, 상기 차대는 자체 조향 장치를 포함하는 측면 프레임 받침대 인터페이스에 연결된 베어링 어댑터를 포함한다. 또 다른 특징으로서, 상기 차대는 수직 하중의 함수로서 변화하는 힘 편향 특성을 가진 자체 조향 장치를 포함하는 측면 프레임 받침대 인터페이스에 연결된 베어링 어댑터를 포함한다. 또 다른 특징으로서, 상기 차대는 자체 조향 및 측면 프레임의 측면 요동을 허용하도록 작동 가능한 양방향 로커를 포함하는 측면 프레임 받침대 인터페이스에 연결된 베어링 어댑터를 포함한다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 각 댐퍼는 철로 차량 차대의 볼스터의 댐퍼 포켓에 배치되는 경사면을 가지며, 베어링 면은 상대의 측면 프레임 컬럼 마모면에 대한 베어링의 수직면이고, 사용 시에, 하방으로 배향된다. 다른 특징으로서, 상기 경사면은 댐퍼 포켓에 대한 경사면의 미끄럼 이동을 촉진하도록 표면 처리되어 있다. 또 다른 특징으로서, 상기 경사면은 정적 및 동적 마찰 계수를 가지며, 상기 경사면의 정적 및 동적 마찰 계수는 동일하다. 또 다른 특징으로서, 상기 경사면 및 베어링면은 미끄럼 면 요소들을 가지며, 미끄럼 면 요소들은 폴리머 성분을 가진 재료로 제조된다. 또 다른 특징으로서, 상기 경사면은 베어링면에 대해 1차 각 및 2차 각을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들 사이로 횡방향으로 장착된 볼스터, 및 측면 프레임 인터페이스 조립체에 장착되는 휠세트들을 포함하는 3개의 피스로 된 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 인터페이스 조립체에 대한 휠세트들은 자체 조향을 허용하도록 동작 가능하고, 휠세트들을 측면 프레임에 대해 최소 에너지 위치로 측면 프레임에 대해 길이 방향으로 밀도록 작동 가능한 장치를 포함한다. 상기 자체 조향 장치는 수직 하중의 함수인 자체 조향 힘 편향 특성을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 철로 차량 차대의 베어링 어댑터가 제공된다. 베어링 어댑터는 철로 차량 차대의 휠세트의 베어링 상에 배치되는 본체, 및 본체에 장착되는 로커 부재를 포함한다. 상기 로커 부재는 요동면을 가지며, 상기 요동면은 로커 부재가 본체에 장착될 때, 상기 본체로부터 대향하게 되고, 상기 로커는 본체와 다른 재료로 제조된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 로커 부재는 공구 강으로 제조된다. 또한, 상기 로커 부재는 볼 베어링 제조 시에 이용되는 금속으로 제조된다. 상기 본체는 캐스트 아이언으로 제조된다. 상기 로커 부재는 양방향 로커 부재이다. 상기 로커 부재의 요동면은 구형 표면 부분을 형성한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 자체 조향을 위한 로커들을 가진 3개의 피스로 된 철로 차량 차대가 제공된다. 또한, 측면 프레임, 축 베어링, 및 측면 프레임과 축 베어링 사이에 장착된 로커를 가진 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 로커는 측면 프레임에 대한 베어링의 길이 방향 요동을 허용하는 횡방향 축을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들에 횡방향으로 장착된 볼스터를 가진 3개의 피스로 된 철로 차량 차대가 제공된다. 측면 프레임들은 받침대 접합부 및 받침대 접합부에 장착된 휠세트들을 가진다. 받침대 접합부는 로커들을 포함한다. 각 로커는 측면 프레임들에 대해 길이 방향의 요동을 허용하는 횡방향 축을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들에 횡방향으로 장착된 차대 볼스터를 가진 3개의 피스로 된 철로 차량 차대가 제공되며, 각 측면 프레임은 전후 받침대 시트 인터페이스 접합부 및 상기 받침대 시트 인터페이스 접합부에 장착된 한 쌍의 휠세트를 포함한다. 상기 받침대 시트 인터페이스 접합부는 상기 차대를 지체 조향하도록 허용하는 작동 가능한 로커를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 측면 프레임, 축 베어링, 및 측면 프레임과 축 베어링 사이에 장착된 양방향 로커를 가진 철로 차량 차대가 제공된다. 또한, 한 쌍의 측면 프레임들 사이로 횡방향으로 장착된 차대 볼스터, 및 한 세트의 철로 트랙을 따라 상기 차대의 롤링 동작을 하용하도록 상기 측면 프레임에 장착된 휠세트를 가진 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 차대는 휠세트와 측면 프레임 사이에 장착되는 로커 요소를 포함한다. 상기 로커 요소는 상기 차대의 자체 조향과 측면 프레임의 측면 요동을 허용하도록 작동 가능하다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 휠세트 인터페이스 접합부에 연결되는 한 쌍의 측면 프레임, 상기 측면 프레임에 장착되는 단부들을 가진 한 쌍의 휠세트들 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 휠세트 인터페이스 접합부에 연결되는 측면 프레임은 상기 휠세트에 대해 측면 프레임의 측면 요동을 허용하는 제1 자유도, 및 상기 측면 프레임에 대한 휠세트 단부들의 길이 방향 요동을 허용하는 제2 자유도를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 복합적인 곡률 상에 형성되며, 차대의 측면 요동 모션 및 차대의 자체 조향을 허용하도록 작동 가능한 철로 차량 차대가 제공된다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 휠세트 인터페이스 접합부에 연결되는 한 쌍의 측면 프레임, 및 상기 측면 프레임에 장착되는 단부들을 가진 한 쌍의 휠세트들을 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 휠세트 인터페이스 접합부에 연결되는 측면 프레임은 상기 측면 프레임의 측면 요동을 허용하는 제1 자유도, 상기 측면 프레임에 대한 휠세트 단부들의 길이 방향 요동을 허용하는 제2 자유도를 포함한다. 측면 프레임 인터페이스 접합부에 대한 휠세트는 수직 축을 중심으로 한 비틀림에 순응성을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 자체 조향을 허용하도록 장착된 요동 요소를 포함하도록 개조된 스윙 모션 철로 차량 차대가 제공된다. 또한, 한 쌍의 측면 프레임들 사이에서 탄성을 받는 횡방향 볼스터, 및 측면 프레임 인터페이스 접합부에 연결되어 측면 프레임에 장착되는 한 쌍의 휠세트를 포함하는 스윙 모션 철로 차량 차대가 제공된다. 측면 프레임 인터페이스 접합부에 연결되는 휠세트는 스윙 모션 로커 및 차대의 자체 조향을 허용하도록 상기 스윙 모션 로커와 연속으로 장착된 엘라스토머 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들에 횡방향으로 장착된 차대 볼스터, 및 측면 프레임 인터페이스 접합체에서 측면 프레임에 장착되는 휠세트들을 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 인터페이스 조립체에 대한 휠세트는 측면 프레임의 측면 스윙 모션을 허용하는 로커들을 포함한다. 이 로커들은 웅형 및 자형 요소를 가진다. 웅형 및 자형 로커 요소들은 공동의 요동 작동을 위해 결합된다. 자형 요소는 25인치 보다 작은 측면 스윙 방향의 곡률 반경을 가진다. 또한, 측면 프레임 인터페이스 접합체에 연결되는 휠세트들은 자체 조향을 허용하도록 동작 가능하다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들에 횡방향으로 장착된 차대 볼스터, 및 측면 프레임 인터페이스 접합체에서 측면 프레임에 장착되는 휠세트들을 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 인터페이스 조립체에 대한 휠세트는 측면 프레임의 측면 스윙 모션을 허용하는 로커들을 포함한다. 이 로커들은 웅형 및 자형 요소를 가진다. 웅형 및 자형 로커 요소들은 공동의 요동 작동을 위해 결합된다. 측면 프레임은 로커에 장착될 때 6인치보다 큰 동등의 진자 길이 Leq를 가진다. 측면 프레임 인터페이스 접합체에 연결되는 휠세트들은 자체 조향을 허용하도록 로커와 연속으로 장착된 엘라스토머 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들에 횡방향으로 장착된 차대 볼스터, 및 측면 프레임 인터페이스 접합체에서 측면 프레임에 장착되는 휠세트들을 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 인터페이스 조립체에 대한 휠세트는 측면 프레임의 측면 스윙 모션을 허용하는 로커들을 포함한다. 이 로커들은 웅형 및 자형 요소를 가진다. 웅형 및 자형 로커 요소들은 공동의 요동 작동을 위해 결합되며, 측면 프레임 인터페이스 접합체에 연결되는 휠세트들은 로커와 연속으로 장착된 엘라스토머 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 두개의 측면 프레임들 사이에서 탄성을 받는 횡방향 볼스터, 측면 프레임 인터페이스 접합부에 연결되어 장착되는 휠세트, 및 스프링 그룹 및 상기 볼스터에 배치되어 스프링 그룹에 의해 측면 프레임에 대해 상승되도록 바이어스되는 댐퍼를 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 스프링 그룹은 상기 댐퍼들 중 제1 댐퍼가 배치되는 제1 댐퍼 바이어싱 스프링을 포함한다. 상기 제1 댐퍼 바이어싱 스프링은 코일 직경을 가지며, 상기 제1 댐퍼는 코일 직경의 150%보다 큰 폭을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임으로부터 탄성을 받는 단부들을 가진 볼스터, 및 측면 프레임 인터페이스 접합부에 연결되어 장착되는 휠세트를 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 측면 프레임 인터페이스 접합부에 연결되는 휠세트는 상기 측면 프레임의 측면 요동을 허용하고 상기 휠세트의 자체 조향을 허용하는 양방향 로커를 포함한다. 상기 볼스터의 각 단부에 장착된 4개의 구석부의 댐퍼 배열을 포함한다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 인터페이스 접합부는 수직 축을 중심으로 한 비틀림에 순응한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임 사이에 횡으로 장착된 볼스터, 및 측면 프레임에 장착되는 휠세트를 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 철로 차량 차대는 측면 프레임과 휠세트 사이에 길이 방향 및 측면 방향 요동 인터페이스, 및 측면 프레임과 볼스터 사이에 장착된 4개의 구석부의 댐퍼 그룹을 가진다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 요동면은 수직 축을 중심으로 한 비틀림에 순응한다. 또한, 요동면은 비틀림에 순응하는 부재에 연속으로 장착된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 두 개의 측면 프레임들 사이에서 탄성을 받는 횡방향으로 장착된 볼스터, 및 상기 측면 프레임에 장착된 휠세트를 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 측면 프레임은 휠세트에 대해 측면으로 요동 가능하게 장착된다. 상기 볼스터와 측면 프레임 사이에 장착된 마찰 댐퍼들을 더 포함한다. 상기 마찰 댐퍼는 정적 마찰 계수와 동적 마찰 계수를 가지며, 상기 정적 및 동적 마찰 계수는 사실상 동일하다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 두 개의 측면 프레임들 사이에서 탄성을 받는 횡방향으로 장착된 볼스터, 및 상기 측면 프레임에 장착된 휠세트를 포함하는 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 측면 프레임은 휠세트에 대해 측면으로 요동 가능하게 장착된다. 상기 볼스터와 측면 프레임 사이에 장착된 마찰 댐퍼들을 더 포함한다. 상기 마찰 댐퍼는 정적 마찰 계수와 동적 마찰 계수를 가진다. 정적 마찰 계수와 동적 마찰 계수는 10%만큼 다르다. 즉, 상기 마찰 댐퍼는 정적 마찰 계수 μ_s와 동적 마찰 계수 μ_k를 가지며, μ_s/μ_k의 비는 1.0 내지 1.1의 범위이다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 차대는 상기 볼스터와 측면 프레임 사이에 스틱-슬립이 없는 미끄럼 마찰 관계로 장착된 마찰 댐퍼들을 더 포함한다. 또한, 상기 마찰 댐퍼는 상기 측면 프레임과 결합하는 제1 면, 및 볼스터 포켓과 결합하는 경사진 제2 면을 가진 마찰 댐퍼 웨지들을 포함한다. 상기 경사면은 스틱-슬립 작용이 없는 미끄럼 마찰 관계로 상기 볼스터 포켓 내에 장착된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들 사이에 장착된 볼스터, 및 철로 트랙을 따라 롤링 모션하도록 상기 측면 프레임에 장착된 휠세트를 가진 자체 조향 철로 차량 차대가 제공된다. 상기 휠세트는 차대의 측면 요동을 허용하도록 작동 가능한 측면 프레임 인터페이스 접합부에 연결되어 장착된다. 상기 볼스터와 측면 프레임 사이에 장착되는 마찰 댐퍼 세트를 포함한다. 마찰 댐퍼는 상기 측면 프레임과 미끄럼 마찰 관계의 제1 면과 상기 볼스터의 볼스터 포켓에 배치된 제2 면을 가지는 마찰 댐퍼 세트를 가진다. 제1 면은, 측면 프레임과 결합되어 작동될 때, 정적 마찰 계수 및 동적 마찰 계수를 가지며, 상기 제1 면의 정적 및 동적 마찰 계수는 10% 미만으로 다르게 된다. 상기 제2 면은, 볼스터 포켓 내에 장착될 때, 정적 마찰 계수 및 동적 마찰 계수를 가지며, 상기 제2 면의 정적 및 동적 마찰 계수는 10% 미만으로 다르게 된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들 사이에 장착된 볼스터, 및 철로 트랙을 따라 롤링 모션하도록 상기 측면 프레임에 장착되는 휠세트를 가진 자체 조향 철로 차량 차대가 제공된다. 휠세트는 차대의 측면 요동을 허용하도록 작동 가능한 측면 프레임 인터페이스 접합부에 연결되어 장착된다. 또한, 상기 볼스터와 측면 프레임 사이에 장착되는 마찰 댐퍼 세트를 포함한다. 상기 마찰 댐퍼는 상기 측면 프레임과 미끄럼 마찰 관계의 제1 면과 상기 볼스터의 볼스터 포켓에 배치된 제2 면을 가진다. 상기 제1 면 및 측면 프레임은 스틱-슬립이 없는 관계로 공동으로 작동 가능하다. 상기 제2 면 및 볼스터 포켓은 스틱-슬립이 없는 관계로 되어 있다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 철로 차량 차대의 차대 베어링 어댑터 로커가 제공된다. 상기 로커는 철로 차량 차대의 차대의 측면 프레임의 받침대 시트의 결합 면들과 요동 결합하는 요동면을 가진다. 상기 요동면은 길이 방향 및 측면 방향 요동을 허용하도록 복합적인 곡률을 갖는 요동면을 가진다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 철로 차량 차대의 차대 받침대 시트 로커가 제공된다. 상기 로커는 철로 차량 차대의 베어링 어댑터의 결합 면과 요동 결합하는 요동면을 가진다. 상기 요동면은 길이 방향 및 측면 방향 요동을 허용하도록 복합적인 곡률을 갖는 요동면을 가진 다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대의 축 베어링 인터페이스 조립체에 연결되는 측면 프레임 받침대가 제공되며, 상기 인터페이스 조립체는 측면 및 길이 방향으로 요동하도록 작동 가능한 접합부를 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 조립체는 측면 및 길이 방향으로 곡률을 포함하는 복합 곡률의 상대 결합 면들을 가진다. 또한, 상기 조립체는 적어도 하나의 로커 요소 및 결합 요소를 포함하며, 상기 로커 요소 및 결합 요소는 상대 결합 요소와 점 접촉하고, 점 접촉 요소는 상대 결합 요소와 롤링 접 접촉으로 이동 가능하다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 점 접촉 요소는 상대 결합 요소와 측면 및 길이 방향으로 롤링 접 접촉으로 이동 가능하다. 또한, 상기 접합부는 요동 결합 가능한 새들 면들을 포함한다.

다른 특징으로서, 상기 접합부는 서로 요동 결합하는 제1 곡률의 웅형면 및 제2 곡률의 자형면을 포함하며, 그 표면들 중 하나는 적어도 구형 부분을 포함한다. 또한, 상기 접합부는 적어도 일 방향으로 비요동 중앙부를 가진다. 또한, 수직 회전 축에 대해, 접합부의 길이 방향 요동 운동은 접합부의 측면으로의 요동으로부터 비틀림 상태로 분리된다. 또한, 상기 접합부는 수직 축을 중심으로 한 비틀림 운동에 대한 비틀림에 순응하는 힘 전달면을 포함한다. 또한, 상기 조립체는 엘라스토머 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 측면으로 연장하는 차대 볼스터, 상기 차대 볼스터가 탄력적으로 장착되는 길이 방향으로 연장하는 한 쌍의 측면 프레임, 및 측면 프레임들이 장착되는 휠세트들을 가진 스윙 모션의 3개의 피스로 된 철로 차량 차대가 제공된다. 댐퍼 그룹들은 상기 볼스터 및 각각의 측면 프레임 사이에 장착된다. 상기 각 댐퍼 그룹은 4개의 구석부의 댐퍼 레이아웃을 가지며, 측면 프레임 인터페이스 조립체에 연결되는 휠세트는 측면 프레임의 측면 요동 운동 및 휠세트의 길이 방향 자체 조향을 허용하도록 작동 가능하다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 측면 프레임들 사이에 장착된 차대 볼스터, 및 측면 프레임들이 장착되는 휠세트들로서, 측면 프레임을 휠세트에 장착하기 위해 측면 프레임 인터페이스 조립체에 연결되는 휠세트들을 포함하는 3개의 피스로 된 철로 차량 차대가 제공된다. 휠세트 인터페이스 조립체에 대한 상기 측면 프레임은 상기 측면 프레임의 측면으로의 요동을 허용하도록 요동 장치를 포함한다. 상기 요동 장치는 요동 결합하는 제1 및 제2 표면들을 포함한다. 상기 제1 표면 중 적어도 일부는 30인치 미만의 제1 곡률 반경을 가진다. 휠세트 인터페이스 조립체에 대한 상기 측면 프레임은 자체 조향 장치를 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 자체 조향 장치는 선형적인 힘 편향 특성을 가진다. 다른 특징으로서, 상기 자체 조향 장치는 휠세트 인터페이스 조립체에 대한 측면 프레임의 수직 하중에 따라 힘 편향 특성이 변화된다. 또한, 힘 편향 특성은 휠세트 인터페이스 조립체에 대한 측면 프레임의 수직 하중에 따라 힘 편향 특성이 선현적으로 변화된다. 또한, 자체 조향 장치는 요동 요소를 가진다. 또 다른 특징으로서, 상기 요동 요소가 측면 프레임들 중 하나에 대해 횡방향의 축을 중심으로 각 변위되는 요동 부재를 포함한다.

다른 특징으로서, 자체 조향 장치는 웅형 및 자형 요동 요소를 포함하며, 웅형 요동 요소의 적어도 일부는 45인치 미만의 곡률 반경을 가진다. 또 다른 특징으로서, 자체 조향 장치는 웅형 및 자형 요동 요소를 포함하며, 자형 요동 요소의 적어도 일부는 60인치 미만의 곡률 반경을 가진다. 또 다른 특징으로서, 자체 조향 장치는 센터링 기능을 가진다. 또한, 자체 조향 장치는 중앙부를 향해 바이어스된다.

또 다른 특징으로서, 자체 조향 장치는 탄성 부재를 포함한다. 또한, 탄성 부재는 엘라스토머 요소를 포함한다. 또한, 탄성 부재는 엘라스토머 어댑터 패드 조립체이다. 또한, 탄성 부재는 측면의 힘 편향 특성 및 길이 방향의 힘 편향 특성을 가진 엘라스토머 어댑터 조립체이고, 길이 방향의 힘 편향 특성은 측면의 힘 편향 특성과 다르다. 또한, 엘라스토머 어댑터 조립체는 길이 방향 전단보다 측면 전단에 더 강하다. 또한, 엘라스토머 어댑터 패드 조립체 상에 로커 요소가 장착된다. 또한, 로커 요소는 엘라스토머 어댑터 패드 조립체 상에 직접 장착된다. 또한, 엘라스토머 어댑터 패드 조립체는 일체형 로커 요소를 포함한다. 또한, 3개의 피스로 된 차대는 스윙 모션 트럭이고 자체 조향 장치는 엘라스토머 베어링 어댑터 패드이다.

또 다른 특징으로서, 휠세트는 축을 가지며, 축은 회전축이며, 측면 프레임 아래에 장착되는 단부들 중, 축들 중 하나의 일 단부에서, 자체 조향 장치는 다음의 힘 편향 특성에서 선택되는 적어도 하나의 힘 편향 특성을 가진다

(a) 자체 조향 장치가 45,000 내지 70,000파운드 사이의 수직 하중의 8분의 1을 지탱할 때 축 단부의 회전 축에서 측정된, 길이 방향 편향의 인치 당 3000 내지 10,000 파운드 사이의 선형적 특성;

(b) 자체 조향 장치가 263,000 내지 315,000파운드 사이의 수직 하중의 8분의 1을 지탱할 때 축 단부의 회전 축에서 측정된, 길이 방향 편향의 인치 당 16,000 내지 60,000 파운드 사이의 선형적 특성; 및

(c) 하나의 축의 단부로 통과되는 수직 하중의 파운드 당으로 축 단부의 회전 축에서 측정된, 길이 방향 편향의 인치 당 0.3 내지 2.0 파운드 사이의 선형적 특성.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스로 된 철로의 차대가 제공되며, 수동 조향 장치는 하나 이상의 길이 방향 로커를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 수동 조향 장치를 가진 3개의 피스로 된 철로 의 차대가 제공된다. 자체 조향 장치는 차대의 수직 적재의 함수로서 변화하는 선형적인 힘 편향 특성을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 힘 편향 특성은 차대의 수직 적재에 따라 선형적으로 변화된다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 자체 조향 장치는 로커 기구를 포함한다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 로커 기구는 휠세트들 중 하나의 휠세트에 가해지는 견인력에 의해 최소 에너지 상태에서 변위 가능하다. 또한, 힘 편향 특성은 휠세트의 축의 단부로 통과되는 수직 하중의 파운드 당으로 차대의 휠세트의 축 단부의 중앙에서 측정된, 편향의 인치 당 0.4 내지 2.0 파운드 사이의 범위에 있게 된다. 또한, 힘 편향 특성은 휠세트의 축의 단부로 통과되는 수직 하중의 파운드 당 0.5 내지 1.8 파운드 사이의 범위에 있게 된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스로 된 철로의 차대는 횡방향으로 연장하는 차대 볼스터, 상기 차대 볼스터의 대향 단부들에 장착되어, 탄력적으로 연결되는 한 쌍의 측면 프레임, 및 휠세트를 포함한다. 상기 측면 프레임들은 휠세트 인터페이스 조립체에 대한 측면 프레임에서 상기 휠세트들에 장착된다. 휠세트 인터페이스 조립체에 대한 측면 프레임의 적어도 일부는 휠세트의 축의 제1 단부 및 상기 측면 프레임의 제1 받침대 사이에 장착된다. 측면 프레임 인터페이스 조립체에 대한 휠세트는 상기 제1 측면 프레임의 측면 요동을 허용하도록 작동 가능한 제1 선 접촉 로커 장치 및 제1 측면 프레임에 대한 축의 제1 단부의 길이 방향 변위를 허용하도록 작동 가능한 제2 선 접촉 로커 장치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 제1 및 제2 로커 장치는 비틀림 순응 부재에 연속되어 장착되며, 비틀림 순응 부재는 수직 축을 중심으로 가해지는 비틀림 모멘트에 순응한다. 또한, 비틀림 순응 부재는 제1 및 제2 로커 장치 사이에 장착되며, 비틀림 순응 부재는 수직 축을 중심으로 가해지는 비틀림 모멘트에 순응한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스로 된 철로의 차대용 베어링 어댑터가 제공되며, 상기 베어링 어댑터는 측면 프레임 받침대 접합부의 결합 면과 요동 결합하며, 상기 베어링 어댑터의 요동 접촉면은 복합 곡률을 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 복합 곡률은 제1 웅형 곡률 반경 및 그에 횡으로 배향되는 웅형 곡률 반경 상에 형성된다. 다른 특징으로서, 복합 곡률은 새들 형상이다. 또한, 복합 곡률은 타원형이다. 또한, 상기 곡률은 구형이다.

또 다른 특징으로서, 상기 철로 차량 차대는 횡방향으로 연장하는 차대 볼스터를 가진다. 차대 볼스터는 제1 및 제2 단부를 가진다. 길이 방향으로 연장하는 제1 및 제2 측면 프레임들은 상기 볼스터의 제1 및 제2 단부들에 탄력적으로 장착된다. 상기 측면 프레임들은 측면 프레임에서 휠세트 장착 인터페이스 조립체 상에 장착된다. 4개의 구석부 그룹이 차대 볼스터의 각 단부 사이에 장착되며 그 단부에 측면 프레임이 연결된다. 휠세트 장착 인터페이스 조립체에 연결된 측면 프레임은 수직 축을 중심으로 가해지는 비틀림 모멘트에 순응한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 차대는 측면 프레임들 사이의 비탄성 측면 교차 부재들이다. 또한, 상기 측면 프레임들은 측면으로 선회하도록 장착된다. 또한, 휠세트 장착 인터페이스 조립체에 연결된 측면 프레임은 자체 조향 장치를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 한 쌍의 측면 프레임들 사이에 장착된 휠세트를 포함하며, 상기 측면 프레임은 휠세트를 수용하는 받침대를 가지는 철로의 차대가 제공된다. 상기 측면 프레임 받침대는 받침대 죠를 가진다. 상기 측면 프레임 받침대 죠는 측면 프레임 받침대 죠 드러스트 블럭들을 포함한다. 상기 휠세트는 상기 죠들 사이에 설치되도록 장착된 베어링 어댑터를 가진다. 상기 측면 프레임 받침대는 베어링 어댑터와 공동으로 요동 작동하는 받침대 시트 부재를 가진다. 상기 베어링 어댑터를 받침대 시트에 대해 중앙 위치로 밀도록 상기 죠 및 베어링 어댑터 중간에 장착된 부재들을 더 포함한다. 다른 특징으로서, 측면 프레임 받침대 죠의 드러스트 러그 및 베어링 어댑터의 단부 벽과 코너 접촉부 사이에 배치된 부재는 측면 프레임에 대해 휴지 위치로 베어링 어댑터를 밀도록 작동 가능하다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스로 된 철로의 차대용 베어링 인터페이스 조립체에 연결되는 측면 프레임 받침대가 제공된다. 인터페이스 조립체는 측면 및 길이 방향으로 요동 가능하도록 작동하며, 일체로 형성된 요동면 접합부들 중 하나를 가진다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 베어링 조립체는 복합 곡률의 요동면을 포함한다. 또한, 상기 접합부들은 요동 결합 가능한 새들면들을 포함한다. 다른 특징으로서, 상기 접합부는 서로 요동 결합되는 제1 복합 곡률의 웅형면 및 제2 복합 곡률의 상대 결합하는 자형면을 가진다. 상기 면들 중 하나는 적어도 구형 부분이다. 또한, 수직 회전 축에 대해, 길이 방향의 접합부의 요동 운동은 측면의 접합부의 요동 운동에서 비틀려 짐에 의해 분리된다. 또한, 상기 접합부는 수직 축을 중심으로 한 비틀림 이동에 대해 순응하는 힘 전달 면을 가진다. 또한, 상기 조립체는 탄력적인 바이어싱 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스의 철로 차량 차대용 축 베어링 인터페이스 조립체에 연결된 측면 프레임 받침대가 제공된다. 상기 인터페이스 조립체는 측면 방향 및 길이 방향으로 요동하도록 작동 가능한 접합부, 및 일체로 형성된 요동면 접합부들 중 하나를 가진 베어링 조립체를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 베어링 조립체는 복합 곡률의 요동면을 포함한다. 다른 특징으로서, 상기 접합부는 요동 결합 가능한 새들면들을 포함한다. 또한, 상기 접합부들은 서로 요동 결합되는 제1 복합 곡률의 웅형면 및 제2 복합 곡률의 상대 결합하는 자형면을 가지며, 상기 면들 중 하나는 적어도 구형 부분이다. 또한, 수직 회전 축에 대해, 길이 방향의 접합부의 요동 운동은 측면의 접합부의 요동 운동에서 비틀려 짐에 의해 분리된다. 또한, 상기 접합부는 수직 축을 중심으로 한 비틀림 이동에 대해 순응하는 힘 전달 면을 가진다. 또한, 상기 조립체는 탄력적인 바이어싱 부재를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스의 철로 차량 차대용 축 베어링 인터페이스 조립체에 연결된 측면 프레임 받침대가 제공된다. 상기 인터페이스 조립체는 상대 결합하는 요동면들을 가진다. 상기 인터페이스 조립체는 휠 세트의 축의 단부에 장착된 베어링을 포함한다. 상기 베어링은 외측 링을 가지며, 상기 요동면들 중 하나는 상기 베어링에 상대적으로 확고하게 결합된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 3개의 피스의 철로 차량 차대의 휠세트의 축의 일 단부에 장착된 베어링이 제공된다. 상기 베어링은 축의 단부가 상대 회전하게 허용하는 위치에 장착된 외측 부재를 가지며, 상기 외측 부재는 3개의 피스로 된 차대의 측면 프레임의 받침대 시트 부재의 상대 결합 롤링 접촉면과 결합하도록 형성된 요동면을 가진다. 본 발명의 또 다른 양태에서, 상기 베어링은 상기 축의 중앙 축선과 일치하는 회전 축선을 가지며 상기 표면은 회전 중심에서 반경 방향으로 최소 거리의 영역 및 양측에 인접한 각도로 된 점들 및 상기 영역 사이의 정의 미분 dr/dθ를 가진다.

다른 특징으로서, 상기 표면은 원통형이다. 또한, 상기 표면은 일정 곡률 반경을 가진다. 또 다른 특징으로서, 상기 원통형은 베어링의 회전 축에 대해 평행한 축을 가진다. 또한, 3개의 피스로 된 차대에 설치될 때, 상기 표면은 국부적인 최소 위치 에너지를 가지며, 상기 최소 에너지의 위치는 더 큰 위치 에너지의 부분들 사이에 배치된다. 또한, 상기 표면은 복합 곡률의 표면이다. 또한, 상기 표면은 새들의 형태이다. 또한, 상기 표면은 곡률 반경을 가진다. 상기 베어링은 회전 축, 및 회전 축에서 최소의 반경 방향의 거리로 된 영역을 가진다. 상기 곡률 반경은 상기 최소 반경 방향 거리보다 크다.

다른 특징으로서, 베어링 및 받침대 시트의 조합체가 제공된다. 또한, 상기 베어링은 회전 축선을 가진다. 상기 베어링의 상기 표면의 제1 위치는 다른 위치보다 상기 회전 축선에 반경 방향으로 더 가까우며, 상기 회전 축선 및 제1 위치 사이에 제1 간격 L이 형성된다. 상기 베어링의 표면 및 받침대 시트의 표면은 각각 곡률 반경을 가지며 웅형 및 자형의 관계로 결합된다. 곡률의 일 반경은 웅형 곡률 반경 r₁이고, 곡률의 다른 반경은 자형 곡률 반경 R₂이며, r₁은 L보다 크고, R₂는 r₁ 및 L보다 크고, r₁ 및 R₂는 L^-1-(r₁ ^-1-R₂ ^-1)>0의 식을 만족한다. 또 다른 특징으로서, 상기 요동면들은 자체 조향을 허용하도록 공동으로 작동 가능하다.

본 발명의 이들 및 다른 특징들은 이하의 본 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면들을 참조하면 이해될 수 있을 것이다.

도1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차대 차대를 나타낸 등척 사시도,
도1b는 도1a의 차대 차대를 나타낸 평면도,
도1c는 도1a의 차대 차대를 나타낸 측면도,
도1d는 도1a의 차대와 유사한 부분을 나타낸 확대 사시도,
도1e는 스프링 그룹의 중앙선에 장착된 댐퍼를 갖는 도1a의 다른 예인 3개의 피스로 된 차대를 나타낸 분해 사시도,
도1f는 본 발명의 일 실시예에 따른 차대 차대를 나타낸 등척 사시도,
도1g는 도1f의 차대 차대를 나타낸 측면도,
도1h는 도1f의 차대 차대를 나타낸 평면도,
도1i는 도1f의 차대 절반의 단부 면과 차대 중심에서 취해진 단면 레벨에서의 다른 절반부를 나타낸 단면도,
도1j는 도1f의 차대의 스프링 레이아웃을 나타낸 단면도,
도2a는 측면 프레임 받침대와 연결된 베어링 어댑터 조립체에서 취해진 도1a, 도1b, 도1c 또는 도1e의 차대와 같은 차대의 확대 측면도,
도2b는 휠 세트 차축 중앙선에서 취해진 도2a의 측면 프레임 받침대와 연결된 베어링 어댑터 조립체의 측단면도,
도2c는 측면으로 구부러진 상태에서 도2b를 나타낸 단면도,
도2d는 베어링 어댑터 대칭의 길이 방향면에서 도2a의 받침대 시트와 연결된 베어링 어댑터의 조립체의 길이 방향 부분을 나타낸 단면도,
도2e는 길이 방향으로 구부러진 도2d의 길이 방향 부분을 나타낸 단면도,
도2f는 도2a의 확대 평면도,
도2g는 도2a의 단면선 '2g - 2g'에서 도2a 베어링 어댑터의 비틀린 부분을 나타낸 단면도,
도3a는 도2a의 또 다른 측면 프레임 받침대와 베어링 어댑터의 인터페이스를 나타낸 분해 사시도,
도3b는 도3a의 또 다른 측면 프레임 받침대와 베어링 어댑터의 인터페이스를 나타낸 분해 사시도,
도3c는 길이 방향 수직 대칭면에서 취해진 도3b에서 나타낸 단면도,
도3d는 도3c의 '3d - 3d'에서 취해진 도3b의 조립체의 항목을 나타낸 단계적인 단면도,
도3e는 도3a의 또 다른 실시예에서 따른 베어링 어댑터와 받침대 시트의 인터페이스를 나타낸 분해 사시도,
도4a는 한 모서리의 위와 앞에서 취해진 도3a의 보정장치 패드 조립체를 나타낸 등척 사시도,
도4b는 도4a의 위와 뒤의 보정장치 패드를 나타낸 등척 사시도,
도4c는 도4a의 보정장치 패드를 나타낸 저면도,
도4d는 도4a의 보정장치 패드를 나타낸 정면도,
도4e는 도4a 보정장치 패드의 도4d '4e - 4e'에 나타낸 측단면도,
도5는 간격을 둔 볼스터 포켓의 한 쌍과 제1과 제2 웨지 각도를 취해진 도1d와 유사한 또 다른 볼스터를 나타낸 분해 사시도,
도6a는 예컨대 도1a, 도1b, 도1c, 도1d 및 도1f의 볼스터 차대로 사용되는 또 다른 댐퍼를 나타낸 측단면도,
도6b는 마찰 개조 패드를 제거한 도6a의 댐퍼를 나타낸 사시도,
도6c는 도6a 댐퍼의 마찰 개조 패드를 나타낸 역방향 사시도,
도7a는 도1a의 차대를 위한 것과 같은 마찰 댐퍼를 나타낸 정면도,
도7b는 도7a의 댐퍼를 나타낸 측면도,
도7c는 도7b의 댐퍼를 나타낸 후측면도,
도7d는 도7a의 뎀퍼를 나타낸 평면도,
도7e는 도7c의 '7e - 7e' 부분에서 취해진 도7a 댐퍼 중앙선의 측단면도,
도7f는 도7e의 '7f - 7f' 부분에서 취해진 도7a 댐퍼를 나타낸 측면도,
도7g는 마찰 개조 측면 패드를 갖는 도7a의 다른 댐퍼를 나타낸 등척 사시도,
도7h는 랩 어라운드 마찰 개조 패드를 갖는 도7a의 또 다른 댐퍼를 나타낸 등척 사시도,
도8a는 도3a의 다른 베어링 어댑터 조립체를 나타낸 분해 등척 사시도,
도8b는 도8a의 베어링 어댑터 조립체를 나타낸 조립된 등척 사시도,
도8c는 로커 요소가 제거된 도8b의 조립체를 나타낸 단면도,
도8d는 장착시 도8b의 조립체를 길이 방향 단면으로 나타낸 측면도,
도8e는 도8d의 '8e - 8e' 부분에서 8b의 조립체를 나타낸 측면도,
도8는 장착시 도8b의 조립체를 측면 단면 부분으로 나타낸 사시도,
도9a는 도3a의 다른 조립체를 나타낸 분해 등척 사시도,
도9b는 탄성 패드를 포함하는 베어링 어댑터 조립체를 나타낸 도9a와 유사한 분해 등척 사시도,
도10a는 도3a의 다른 조립체를 나타낸 분해 등척 사시도,
도10b는 위와 옆에서 본 도10a의 베어링 어댑터의 조립체를 나타낸 사시도,
도10c는 아래로 부터 취해진 도10b의 베어링 어댑터를 나타낸 사시도,
도10d는 도10b의 베어링 어댑터를 나타낸 저면도,
도10e는 도10d의 '10e - 10e' 부분에서 취해진 도10b 베어링 어댑터의 길이 방향 부분을 나타낸 측면도,
도10f는 도10d의 '10f - 10f' 부분에서 취해진 도10b 베어링 어댑터의 횡 방향 부분을 나타낸 측면도,
도11a는 도3의 다른 베어링 어댑터를 나타낸 분해 사시도,
도11b는 아래 및 한 모서리로부터 취해진 도11a의 베어링 어댑터를 나타낸 저면 사시도,
도11c는 도11b의 베어링 어댑터를 나타낸 평면도,
도11d는 도11c의 '11d - 11d'에서 본 베어링 어댑터를 길이 방향으로 나타낸 측면도,
도11e는 도11c의 '11e - 11e'에서 본 베어링 어댑터를 길이 방향으로 나타낸 측단면도,
도11f는 도11a의 탄성 패드 부재 조립체를 나타낸 일 세트의 사시도,
도11g는 위 및 한 모서리로부터 취해진 도11a의 베어링 어댑터를 나타낸 사시도,
도12a는 도3a의 다른 베어링 어댑터와 연결된 받침대 시트의 조립체를 나타낸 분해 등척 사시도,
도12b는 조립된 도12a 조립체의 길이 방향 중앙 부분을 나타낸 측면도,
도12c는 도12b의 '12c - 12c'의 측면도,
도12d는 도12b의 '12d - 12d'의 측면도,
도13a는 베어링 어댑터와 결합하기 위해 형성된 자형 함몰부를 보이기 위해 전환된 시트를 가진 도2a와 유사한 측면 프레임 받침대에서 사용될 수 있는 베어링 어댑터와 받침대 시트의 일 실시예를 나타낸 평면도,
도13b는 도13a의 베어링 어댑터와 시트를 나타낸 측면도,
도13c는 '13c - 13c' 부분에서 취해진 도13a의 베어링 어댑터를 길이 방향 부분으로 나타낸 측면도,
도13d는 도13a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 단부 측면도,
도13e는 휠 세트 차축 중앙선에서 취해진 도13a의 베어링 어댑터를 횡 방향 부분으로 나타낸 측면도,
도13f는 전환된 로커와 시트 부분을 갖고 도13e의 베어링 어댑터와 받침대 시트 쌍의 횡 방향 대칭면을 부분으로 나타낸 측면도,
도13g는 도13f의 베어링 어댑터와 받침대 시트 쌍의 길이 방향면을 측면으로 나타낸 측면도,
도14a는 완전히 곡선 상부면을 갖는 도13a의 베어링 어댑터와 받침대 시트 쌍의 다른 실시예를 나타낸 등척 사시도,
도14b는 도14a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 측면도,
도14c는 도14a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 단부측면도,
도14d는 길이 방향 대칭면에서 취해진 도14a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 측면도,
도14e는 횡 방향 대칭면에서 취해진 도14a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 측면도,
도15a는 도13a의 다른 자형 받침대 시트의 다른 베어링 어댑터와 전환된 면을 나타낸 평면도,
도15b는 15a의 베어링 어댑터의 길이 방향 부분을 나타낸 측면도,
도15c는 15a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 단부측면도,
도16a는 베어링 어댑터와 받침대 시트가 새들 형태의 결합 인터페이스 내에서 도13a의 베어링 어댑터와 받침대 시트 조합체의 또 다른 실시예를 나타낸 등척 사시도,
도16b는 도16a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 단부 측면도,
도16c는 도16a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 측면도,
도16c는 도16a의 베어링 어댑터와 받침대 시트의 측면 부분을 나타낸 측면도,
도16d는 도16a의 어댑터와 받침대 시트의 측방 부분을 나타낸 측면도,
도16e는 도16a의 어댑터와 받침대 시트의 길이 방향 부분을 나타낸 측면도,
도16f는 도16a의 전환된 면을 갖는 베어링 어댑터와 받침대 시트 쌍의 횡 방향 측면 부분을 나타낸 측면도,
도16g는 도16a의 베어링 어댑터와 받침대 시트 쌍의 길이 방향 측면 부분을 나타낸 측면도,
도17a는 원통 로커 요소와 중간 사이의 피봇 연결체를 갖는 또 다른 베어링 어댑터와 받침대 시트 조합체를 나타낸 분해 측면도,
도17b는 17a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 나타낸 단부 측면도,
도17c는 조립시 도17a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 길이 방향 중앙선에서 나타낸 측면도,
도17d는 조립시 도17a의 베어링 어댑터와 받침대 시트를 횡 방향 중앙선에서 나타낸 측면도,
도17e는 도17a의 조립체의 가능한 순열을 나타낸 사시도,
도18a는 탄성 중간 부재를 갖는 도17a의 다른 버전을 나타낸 분해 단부 측면도,
도18b는 도18a의 조립체를 나타낸 분해 단부측면도,
도19a는 탄성 전단 패드와 측면 스윙 패드를 사용하는 도13a 또는 도16a의 다른 조립체를 나타낸 측면도,
도19b는 차축 중앙선에서 취해진 도19a의 조립체를 횡 방향 측면으로 나타낸 측면도,
도19c는 베어링 어댑터의 대칭면에서 취해진 도19a의 조립체의 측면 부분을 나타낸 측면도,
도19d는 '19d - 19d'로 기재된 비틀린 부분에서 위쪽으로 취해진 도19a의 다른 조립체의 측면도,
도19e는 탄성 패드를 사용한 도19a의 다른 로커 조합체를 나타낸 단부측면도,
도19f는 도19c의 다른 패드 조합체를 나타낸 사시도,
도20a는 도19a의 조립체 내에서 이용된 베어링 어댑터를 나타낸 사시도,
도20b는 도20a의 베어링 어댑터를 나타낸 평면도,
도20c는 도20a의 베어링 어댑터의 길이 방향 측면 부분을 나타낸 측면도,
도21a는 도19a의 조립체에서 패드 어댑터를 나타낸 등척 사시도,
도21b는 도21a의 패드 어댑터를 나타낸 평면도,
도21c는 도21a의 패드 어댑터를 나타낸 측면도,
도21d는 도21a의 패드 어댑터의 절반 측면만을 나타낸 측면도,
도21e는 도21a의 패드 어댑터에서 로커를 나타낸 등척 사시도,
도21f는 도21a의 로커를 나타낸 평면도,
도21g는 도21a의 로커를 나타낸 단부 측면도,
도22a는 하나가 베어링 내부에서 완전하게 형성된 상대 결합한 양방향 궁형 요동 부재를 갖는 도2a의 휠 세트와 받침대 인터페이스의 조립 다른 배치를 나타낸 단부 측면도,
도22b는 도22a의 '22b - 22b'에서 취해진 도22a의 조립체를 나타낸 측면도,
도22c는 도22b의 '22c - 22c' 화살표 방향에서 본 도22a의 조립체를 나타낸 측면도,
도23a는 일방향 앞뒤 요동 부재를 포함하는 도22a의 다른 조립체를 나타낸 단부측면도,
도23b는 도23a의 '23b - 23b'에서 나타낸 측면도,
도24a는 도1a의 다른 3개의 피스로 된 차대를 나타낸 등척 사시도,
도24b는 도24a의 3개의 피스로 된 차대를 나타낸 측면도,
도24c는 도24b의 세 단위 차대의 절반을 나타낸 평면도,
도24d는 '24d -24d'에서 취해진 도24b의 차대를 나타낸 부분 측면도,
도24e는 마찰 댐퍼 시트를 보여주는 도24a의 3개의 피스로 된 차대의 차대 볼스터를 나타낸 부분 등척 사시도,
도24f는 예컨대 도1a, 도1f, 및 도24a의 차대 내에서와 같은 4개의 구성부의 댐퍼 배열을 위한 개략적인 힘을 나타낸 도면,
도25a는 도24a의 다른 3개의 피스로 된 차대를 나타낸 측면도,
도25b는 도25의 3개의 피스로 된 차대의 절반을 나타낸 평면도,
도25c는 '25c - 25c'에서 본 도25a 차대의 부분을 나타낸 측면도,
도25d는 수평으로 작용하는 스프링이 일정한 힘 댐퍼를 구동하는, 도25a
의 볼스터와 측면 프레임 조립체를 나타낸 분리 등척 사시도,
도26a는 용접된 삽입체를 갖는 하나의 큰 웨지를 장착하기 위한 이중의 사이즈로 된 댐퍼 포켓과 도24e의 또 다른 버전의 볼스터를 나타낸 사시도,
도26b는 도26과 같은 차대 볼스터의 다른 2의 웨지를 나타낸 사시도,
도27a는 도5와 유사하지만 나눠진 웨지를 갖는 다른 볼스터 배열을 나타낸 사시도,
도27b는 제1각도와 제2각도를 갖는 웨지 포켓과 사용을 위한 나눠진 웨지 배열을 갖는 도24a와 유사한 볼스터를 나타낸 사시도,
도27c는 도27b의 볼스터를 위한 다른 단계적으로 된 하나의 웨지를 나타낸 사시도,
도28a는 제2 웨지 각도를 갖는 도17b의 다른 볼스터와 웨지 배열을 나타낸 사시도, 및
도28b는 도28a의 볼스터에 대한 다른 웨지 분할 배열을 나타낸 사시도이다.

발명의 상세한 설명

이하의 설명에서, 본 발명의 원리들의 예 또는 특정 실시예들을 예시적으로 나타낸다. 이 예들은 설명의 목적으로 제공되며, 본 발명의 원리들을 제한하지 않는다. 이하의 설명에서, 유사한 부분들은 명세서 및 도면들에서 각각 동일의 참조 부호들로 나타낸다. 도면들은 축척이 필수적으로 되어 있지 않으며 일부 부분들에서는 본 발명의 특징들을 더 명확하게 나타내도록 확대되어 있다.

일반적인 방향 및 배향에 있어서, 각각의 철로 차량 차대에 대해, 길이 방향은 철로 차량 차대 또는 철로 차량 차대 유닛의, 접선(즉, 일직선)상에 배치될 때의, 롤링 방향과 일치된다. 중앙에 문턱을 가진 차대의 경우에, 길이 방향은 중앙의 문턱에 평행하게 되고, 필요하다면, 측면 문턱에 평행하게 된다. 이와 다르게, 수직 또는 상방 또는 하방은 차대의 상부, TOR를 기준선으로서 이용하게 된다. 측면 또는 측면 방향 외측은 차대의 길이 방향 중앙선에 대한 거리 또는 방위를 나타낸다. "길이 방향 내측" 또는 "길이 방향 외측"은 차대의 중간 측면부에 대해 취해진 거리이다. 피칭(pitching) 운동은 길이 방향에 대해 수직한 수평 축을 중심으로 한 차대의 각 운동이다. 요(yawing)은 수직 축을 중심으로 한 각 운동이다. 롤링은 길이 방향 축을 중심으로 한 각 운동이다.

이 설명은 철로 차량 차대 및 차대 부품과 연관되어 있다. 1977년 카 앤드 로코모티브 사이클로페디아의 711페이지에 여러 개의 AAR 표준 차대 사이즈가 기재되어 있다. 두개의 차대를 가진 단일 유닛 차대에 대해서는, "40톤" 차대가 142,000파운드의 레일 상에서의 최대 차대 중량에 대응하며, 유사하게, "50톤"은 177,000파운드에 대응하고, "70톤"은 220,000파운드에 대응하고, "100톤"은 263,000파운드에 대응하며, "125톤"은 315,000파운드에 대응하게 되어 있다. 각각의 경우에, 차대의 적재 제한은 레일 상에서의 차대의 최대 중량의 절반이다. 두 가지 다른 타입의 차대는 286,000파운드 GWR을 갖는 "110톤" 차대 및 종종 자동 랙 차대용으로 사용되는 "70톤 스페셜"의 낮은 프로파일의 차대이다. 본 명세서에 기재되는 차대는 길이 방향 및 횡방향의 대칭 축들을 가지며, 조립체 중 일 절반부의 설명은 우측 및 좌측 부품들 사이의 차이들을 허용하면서, 다른 쪽 절반부의 경우도 마찬가지로 적용된다.

본 출원은 철로 차량 차대용 마찰 댐퍼 및 다수의 마찰 댐퍼 시스템에 관한 것이다. 여러 가지 타입의 댐퍼 배열들이 있으며, 1977년 카 앤드 로코모티브 사이클로페디아의 715-716페이지에 기재되어 있고, 본 발명에 참조되어 있다. 2003년 3월 6일 " 진동 감쇠 버팀장치를 가진 철로 차량 차대"라는 명칭의 미국 특허 출원 제2003/0041772 A1에 이중 댐퍼 장치들이 개시되어 있으며, 본 발명에 참조되어 있다. 1977년 카 앤드 로코모티브 사이클로페디아의 715-716페이지에 기재되어 있는 댐퍼들의 각각의 배열은 본 발명의 원리들과 일치하는 내측 및 외측 댐퍼들의 4개의 구석부의 이중 댐퍼 장치를 사용하도록 개조될 수 있다.

댐퍼 웨지에 대해서도 개시되어 있다. 일반적으로, 웨지들은 차대 볼스터의 단부에 형성된 각진 "볼스터 포켓" 내에 장착될 수 있다. 횡단면에서, 각 웨지는 통상 삼각형으로 되며, 그중 일 측면은 베어링 면을 가지며, 하부 측의 제2 면은 스프링 시트를 형성하고, 제3 면은 다른 두개의 측면들 사이에서 경사면 또는 빗면을 형성한다. 제1 측면은 측면 프레임 칼럼들 중 하나의 대향하는 베어링 면에 대해 수직의 미끄럼 결합을 제공하도록 편평한 베어링 면을 갖게 된다. 제2 면은 스프링 그룹의 스프링들 중 하나의 상단부를 수용하는 소켓 형태를 가지는 면으로 된다. 제3 면 또는 빗면은 일반적으로 편평하고, 60인치의 곡률 반경을 가지는 크라운(crown)의 형태로 될 수 있다. 이 크라운은 경사면을 따라 연장할 수 있다. 웨지들의 단부면들은 통상 편평하고, 코팅 처리 표면 또는 저 마찰 패드를 가지며 이로써 볼스터 포켓의 측면들, 또는 독립적으로 미끄럼 가능한 다른 댐퍼 웨지의 인접한 측면과 부드러운 미끄럼 결합을 제공할 수 있다.

철로 차량이 작동하는 동안에, 측면 프레임은 휠 중량 균일화를 이루기 위해 차대 선단에서 각편향의 작은 범위를 통해 회전 또는 피벗을 하는 경향이 있다. 댐퍼의 길이 방향진 면 위의 약간의 크라운은 평면 베어링 면이 측면 칼럼의 마모 판과 평면 접촉으로 유지되는 동안, 일반적으로 길이 방향진 볼스터 포켓 면에 댐퍼의 요동을 허용하기 위해 피봇 움직임을 수용한다. 비록, 길이 방향진 면이 약간의 크라운을 가질 수 있지만, 이 설명의 목적을 위해서 길이 방향진 면 또는 빗면으로 설명되고, 일반적으로 아주 편평한 면이라고 할 것이다.

이 문서의 용어에서, 웨지는 (a)차대 볼스터에 장착된 길이 방향진 댐퍼 포켓 면과 (b)차대 중앙을 향하여 볼스터 선단으로부터 보이는 측면 프레임 칼럼 면 사이에 포함된 각도인 제1 각도 α를 갖는다. 어떤 실시예에서는, 제2 각도는 제1 각도에서 수직으로 기울어진(구부려지지 않은) 측면 프레임의 수직 경도의 평면에 직각인 면인 각도 α의 면에서 정의된다. 즉, 이 평면은(구부려지지 않은) 차대 볼스터의 긴 축과 평행하고, 댐퍼의 뒷면(빗면) 사이에 보이는 것처럼 받아들여진다. 제2 각도 β는 각도 α의 면과 평행한 댐퍼를 볼 때 나타나는 측면 레이크 각도인 것으로 정의된다. 서스펜션이 철로 동요에 의한 반응에 작동할 때, 제2 각도 β에 작용하는 웨지 힘은 선택된 각도에 따라 내부나 외부 중 어느 하나인 댐퍼를 도울 수 있다.

차대 특징들의 일반적인 설명

도1a와 도1f는 본 발명의 한 측면을 나타내는 차대(20,22)의 예를 제공한다. 도1a와 도1f의 차대(20,22)는, 비록 펜듈럼 길이, 스프링 강도, 휠베이스, 창 폭과 높이, 및 댐핑장치 등에서 상이할지라도, 동일하거나 전반적으로 유사한 특징과 유사한 구성을 가질 수 있다. 즉, 도1f의 차대(20)는 더 긴 휠베이스를 갖는 경향이 있고(차대(22)에선 63 - 73 인치의 축거와 상반되게, 73인치에서 86인치이며, 차대(20)에선 80 - 84 인치), 부드러운 수직 스프링 탄성률을 갖는 주요 스프링 그룹과 댐퍼 웨지들 위에서 각각 다른 제1 각도와 제2 각도를 가질 수 있는 네 개 모서리로 된 댐퍼 그룹을 갖는 경향이 있다. 차대(22) 3x3의 배열을 갖는 차대(20)는 5x3의 스프링 그룹 배열을 가질 수 있다. 둘 중 어느 하나의 차대는 다양하고 일반적인 사용 목적으로 적합하고, 차대(20)은 예컨대 비교적으로 낮은 밀도의, 자동차 또는 소비제품 같은 높은 가치의 화물을 운반하기 위해 최적화될 수 있지만, 차대(22)는 종이롤을 운송하기 위한 레일 로드 화물 차량에서 나를 수 있게 밀집하게 이뤄진 미완성된 산업 재료를 운반하기 위해 최적화될 수 있다. 이 두 가지 차대들의 다양한 특징들은 상호 교환될 수 있고, 차대 종류들의 광범위한 영역의 실례가 될 수 있다. 크기의 차이와 무관하게, 일반적으로 유사한 특징들은 같은 부품 번호가 주어진다. 차대(20,22)는 양쪽의 길이 방향과 종 방향, 또는 측면방향의 중앙 축에서 대칭된다. 측면 프레임에 인용되는 경우에는, 차대가 제1측면 프레임과 제2 측면 프레임과, 제1스프링 그룹과 제2 스프링 그룹 등을 가진다고 알려졌다.

차대(20,22)는 각각 하나의 차대 볼스터(24)와 측면 프레임(26)을 갖는다. 각각의 측면 프레임(26)은 일반적으로 볼스터(24)의 선단(30) 중 하나를 수용하는 직각의 창(28)을 갖는다. 창(28)의 상위 경계선은 측면 프레임 아치, 또는 상위 코드 멤버(32)로 명시된 압축멤버로 정의되고, 창(28)의 하부는 하부 코드(34)로 명시된 인장 멤버로 정의된다. 창(28)의 앞과 뒤에 위치한 수직의 측면들은 측면 프레임 칼럼(36)에 의해 정의된다. 인장 멤버의 선단들이 압축멤버와 접하기 위해 밀려진다. 측면 프레임(26)의 각각 밀려진 선단에는 측면 프레임 받침대 접합부 혹은 받침대(38)가 있다. 아래서 기재하듯, 각각의 접합부(38)는 로커나 혹은 시트인 상부 접합부를 수용한다. 이 상부 접합부는 일반적으로(40)이라고 기재된다. 접합부(40)는 베어링 어댑터(44) 상부 면의 결합 접합부(42)를 결합한다. 베어링 어댑터(44)는 휠(50) 중 어느 하나와 인접한 차대의 축(48) 중 어느 하나 선단에 배치된 베어링(46)과 결합한다. 접합부(40)는 각각의 앞과 뒤에 위치한 받침대 접합부(38)에 위치하며, 측면 프레임이 차대의 롤링 방향과 비교해 측면으로 흔들릴 수 있게 세로 방향으로 일렬 되는 접합부(40)이다.

상대적인 접합부(40)와 (42)의 관계는 다음과 같이 더 자세히 설명되어 진다. 이런 접합부들의 관계는 휠 세트의 축들의 하나의 선단과 측면 프레임 받침대 사이의 전체적인 관계의 부분을 결정한다. 이것은 즉, 전체적 반응을 결정하는 것에서, 측면 프레임 받침대에서 축 선단의 설치의 자유도는 휠 세트를 측면 프레임 인터페이스 조립부라 하는 것처럼, 부품들의 조립에서 동적 인터페이스를 포함하고, 이 조립체는 베어링, 베어링 어댑터, 고무 패드, 라커, 그리고 측면 프레임 받침대의 최상부에 설치되는 받침대 시트를 포함한다. 여러 개의 다른 휠 세트와 연결된 측면 인터페이스의 조립체 구성을 아래에 기재한다. 베어링(46)이 휠 샤프트 축에서 회전하는 하나의 자유도를 갖는 범위에서, 조립체의 분석은 받침대 시트 경계선 조립체의 베어링에 혹은, 받침대 시트 경계선 조립체의 베어링 어댑터에 중점을 둔다. 항목(40,42)은, 일반적으로 측면 받침대의 최상부와 베어링 어댑터 사이에 인터페이스를 나타내는 베어링 어댑터와 연결된 받침대 시트 조립체의 복합적 특징과 동적 입력의 반응에서 수직의, 종축의, 그리고 횡 방향축의 병진운동(예컨대, z,x,와 y 방향의 병진운동)과 피칭, 롤링, 그리고 요(예컨대, y,x, 그리고 z축들의 회전 이동)인 인터페이스에서 움직임의 여섯 자유도를 보여주기 위한 것이다.

하부 코드 혹은 측면 프레임(26)의 인장 부재는 바스켓 판 혹은 거기에 더 단단하게 설치된 하단 스프링 시트(52)를 가질 수 있다. 비록 차대(22)는 스프링밑 측면 대각재로 제한되지만, 중간홈대 혹은 측면 봉에서, 차대(22)가 중간홈대 혹은 다른 대각재를 가진 "스윙 동작" 차대를 나타내기 위해 인용될 때, 스프링 시트(52)의 하단부 로커 기반은 측면 프레임(26)에 대응하는 측면 요동을 허용하기 위해, 로커에 설치될 수 있다. 내부 돌기나 혹은 스프링의 하단부 선단의 빠져나오는 것을 저지하는 표면 립이 거나, 스프링 세트의 스프링(54) 혹은 스프링 그룹(56)을 결합하기 위한 보정장치를 가질 수 있다. 스프링 그룹, 혹은 스프링 세트(56)는 철로 차대 몸체와 볼스터(24)를 위에서 받치는 화물의 무게에 의해 압축되는 볼스터(24)의 말단 선단(30)과 스프링 세트(52) 사이에서 지탱되어 진다.

볼스터(24)는 외부 선단(예컨대, 각 볼스터마다 총 8개의 볼스터 포켓을 가지고, 각각의 선단에는 4개가 있음)에서 볼스터 각각의 면 위에서 두 겹의 내부와 외부 볼스터 포켓(60,62)을 갖는다. 볼스터 포켓(60,62)은 각각 제1과 제2 측면의 내부와 측면의 외부 마찰 댐퍼 웨지(64,66,68,70)의 앞과 뒤에 위치한 쌍들을 수용한다. 각각의 볼스터 포켓(60,62)은 유사한 댐퍼 웨지(64,66,68,70)의 길이 방향진 빗변(74)과 만나는 길이 방향진 면 혹은 댐퍼 시트(72)를 갖는다. 웨지(64,66)는 각각 제1 내부 코너 스프링(76,78)에 걸쳐 위치하고, 웨지(68,70)는 각각 제2 외부 코너 스프링(80,82)에 걸쳐 위치한다. 웨지(64,66,68,70)의 각진 면(74)은 각각 시트(72)의 각진면과 대응하며 움직인다.

중간 선단 스프링(96)은 중간부의 볼스터 포켓(60,62)에 위치한 랜드(98)의 밑바닥 면으로 받쳐진다. 스프링(100)의 중앙 열의 상부 선단은 볼스터(24) 선단의 중심적인 중간 부분(102)의 아래에 위치한다. 이와 같은 네 개 선단 배열에서는, 각 댐퍼는 스프링그룹의 하나 또는 다른 하나의 스프링들에 의해 개별적으로 구부려진다. 차대 몸체와 화물의 무게에 의한 스프링의 정적 압축은 측면 프레임 마찰 면을 강압하는 볼스터 포켓의 길이 방향면에서 작용하는 댐퍼를 바이어스하는 스프링 하중과 같은 역할을 한다. 마찰 댐퍼 웨지(64,66,68,70)의 수직 미끄럼 면이 측면 프레임 칼럼(36)을 마주보는 면을 안쪽으로 마찰 마모판(92)에 설치되어 아래 위로 움직일 때, 마찰 감쇠가 제공된다. 이 방법으로, 동작의 운동에너지가 대략 마찰에 의해 열로 변형된다. 이 마찰은 측면 프레임에 비교해 볼스터의 동작을 감쇠시킬 수 있다. 측면의 요동이 레일에 의해 휠(50)로 전달될 때, 단단한 축(48)은 측면 프레임(26)과 같은 방향으로 휘어지게 영향을 준다. 이때 측면 프레임(26)의 반동은 상부 로커에서 펜듈럼처럼 흔들린다. 스프링의 뒤틀림으로부터 발생하는 펜듈럼의 무게와 반동력은 측면 프레임이 처음의 위치로 되돌아가게 도와줄 수 있다. 철로 동요에 의해 조화 적으로 진동하는 경향은 마모판(92)에 있는 댐퍼의 마찰에 의해서 감쇠시켜질 수 있다.

예컨대 도 1e가 나타내듯 측면 프레임 중앙에 설치될 수 있는 하나로 이뤄진 댐퍼를 가진 볼스터와 비교했을 때, 공간을 두고 떨어져 있는 댐퍼(64,68)의 쌍들 같은 이중 댐퍼의 사용은, 차대(22)의 더 일반적으로 평행 사변형의 변형을 저지하기 위해, 도 1d의 치수 "2M"로 명시된 모멘트 아암을 주는 경향을 갖는다. 두 겹 댐퍼의 사용은 구부러짐이 증가할수록 증가하는 정방형 힘인 역행성 바이어스를 갖는 하나로 이뤄진 댐퍼보다 정방형 방위로 차대를 되돌리는 더 큰 역행성 정방형 힘을 발생시킬 수 있다. 이것은 즉, 평행 사변형의 변형 혹은 마름모꼴에 있어서, 스프링의 대각선 쌍의 차등축약(예로, 내부 스프링(76)과 외부 스프링(82)은 더 명백히 압축될 수 있다)은 다른 스프링(예로, 내부 스프링(78)과 외부 스프링(80)은 스프링(76,82)보다 덜 명백하게 압축될 수 있다)의 대각선 쌍과 상반되게 측면 프레임 마모 판에 있어 역행성 모멘트 커플 작용을 발생시킬 수 있다. 이 모멘트 커플은 차대를 정방형으로 하는 방향(즉, 측면 프레임이 볼스터와 직각을 이루거나, 정방형 한 위치인 것)으로 측면 프레임을 회전시키는 경향을 갖는다. 이로써, 차대는 편향될 수 있고, 이렇게 편향될 때, 댐퍼는 차대 볼스터와 비교할 때 측면 프레임의 평행 사변형 혹은 마름모꼴 변형을 저지하거나, 변형되지 않은 위치로 차대를 되돌리게 하는 볼스터와 측면 프레임 사이의 바이어스 부재로 작용을 도와준다.

위에서 말한 설명은 측면 프레임 칼럼을 직면하는 세 개의 열을 갖는 각각의 스프링 그룹을 갖는 차대(20, 22)에 관련한 것이다. 네 개 모서리 댐퍼 구조의 역행성 모멘트 커플은 도 14a내지 도 14e의 차대(400)에서처럼 댐퍼를 직면하는 2열 스프링 그룹 배열을 갖는 차대로서 설명할 수 있다. 개념적 구상을 위해, 어느 댐퍼의 마찰력에 있어 수직력은 압력계의 중심에서 작용하는 점 부하에 의해 어림잡을 수 있는 효과와, 압력장의 면적에 관해서 압력계의 통일된 값과 동등한 절댓값인 압력계로서 이해할 수 있다. 칼럼(428)에 기대어 웨지(44)의 내부 마찰 면에서 작용하는 분포된 힘의 중심은 도1k의 스케치에서 보여주는 2차 거리 "L"에 의해 칼럼(430)에 웨지 (443)의 대각선의 외부 마찰면에 대비하여 비스듬히 중심을 벗어난 지점이 될 수 있다. 도14a의 예에서, 거리 2L은 스프링 세트에서 큰 스프링 코일의 전체 지름에 대한 것이다. 이 같은 경우 복원 모멘트는 공통적으로 M_R = [(F₁ + F₃) -(F₂ + F₄)]L 인 것이다. 이것은 즉, θ는 댐퍼의 주요 각도이고(일반적으로, α로 나타냄), k_e 는 코일의 댐퍼가 포함하고 바이어스된 수직 스프링이 불변수일 때 M_R = 4k_eTan(ε)Tan(θ)L로 표기할 수 있다.

여러 개의 스프링 그룹인 2 x 4, 3 x 3,, 3:2:3, 혹은 3 x 5 그룹에서는, 댐퍼가 각각 4개의 코너 위치에서 설치될 수 있다. 댐퍼 웨지에서 작용하는 스프링힘의 부분은 25% ~ 50%의 범위에서 같은 스프링 강성률을 가질 수 있다. 만약 같은 강성률이 아니라면, 댐퍼에서 작용하는 스프링 힘의 부분은 대략 20% 내지 35%일것이다. 만약 안쪽 코일이 몇몇의 스프링에서만 쓰이고 나머지에서 사용되지 않았을 때나, 혹은 만약 동일하지 않은 스프링 상수의 스프링들이 사용되었다면, 코일 그룹은 동일하지 않은 강성률을 가질 수 있다.

본원 발명에서, 측면 프레임 인터페이스의 볼스터에 장방형을 돕는 강화된 경향은 휠 세트 축 인터페이스에 있어 장방형 의존도를 절감시킬 수 있다. 이것은 즉, 받침대 인터페이스 조립체에 있어 비틀리게 허용하는(수직축에 있어) 축을 사용하고 자체 조종의 측정을 가능케 할 수 있다.

마모 판(92,도1a)인 베어링 판은, 예컨대 받침대에서 일반적으로 측면 프레임의 전체 두께보다 현저하게 두껍고, 종래의 알려진 것보다 두꺼운 경향을 보여줄 수 있다. 이 추가된 두께는 각 면의 어디든 구부려지지 않은 중앙 위치에서 측면과 비교한 볼스터의 1 ¹/₂₍+/-) 인치의 측면 움직임을 허용하는 측면 움직임과 댐퍼 쌍에 횡 방향지르는 전체 댐퍼 범위를 더한 두께이다. 이것은 즉, 코일의 넓이를 가지며 움직임을 허용하는 것을 더한 것이 아닌, 판(92)은 3개 코일의 두께와 전체적으로 3 인치(+/-)인 1 ¹/₂₍+/-)의 각 면의 움직임의 수용을 허용할 수 있다. 볼스터(24)는 측면 프레임 칼럼(36)에 비교해 볼스터(24)의 측면 움직임을 구속하는 내부와 외부 기브(106,108)를 각각 가진다. 이 움직임의 허용은 +/- 1 ¹/₈ 내지 1 ³/₄ 인치의 범위 내에서 있을 수 있고, +/- 1 ³/₁₆ 내지 1 ⁹/₁₆ 인치의 범위 내에서 있을 수 있고, 측면 프레임이 구부러지지 않을 때, 중립 또는 중앙 위치의 각 면의 +/- 1 ¹/₂ 내지 1 ¹/₄ 인치의 측면 움직임으로 정의할 수 있다.

전체 스프링 그룹 (58)의 스프링 하단부는 스프링 시트(52)에 위치된다. 하단부 스프링 시트(52)는 상향의 직각 표면 립을 갖고 채반으로 배치될 수 있다. 비록 차대(22)가 3 x 3 배치의 스프링 그룹을 사용하지만, 이것은 포괄적이고 다양한 변이 개체를 상징하기 위한 것이다. 변이 개체들은 3 x 5, 2 x 4, 3:2:3: 또는 2:3:2 배열이나 또 다른 것들로 표기될 수 있고, 수압 완충기 또는 철로 차대를 위해 어느 특정한 서비스에 적당한 다른 스프링 배열을 포함할 수 있다.

도 2a - 2g

베어링 어댑터의 요동 인터페이스는 로커에서의 롤링 접촉이 측면 프레임의 측면의 흔들림을 가능케 하는 것에 의해 스윙 모션 차대와 같이 크라운 또는 오목한 곡률 부분을 가질 수 있다. 또한 받침대 시트에서의 베어링 어댑터는 크라운 또는 함몰부의 앞과 뒤의 곡률을 가질 수 있으며, 어느 특정한 수직 중량을 위해, 이 크라운 또는 스프링이나 고무 패드 같은 길이 방향으로 편향된 선형적 저항을 가질 수 있다.

혼성의 곡률 면에서 롤링 접촉의 면들을 위해(예컨대, 두 방향으로 곡률을 갖는 것), 수직 강성은 무한대라 할 수 있다(예로, 다른 강성에 비교해 매우 높음). 표면이 미끄러지지 않는다고 가정하고 접촉점에서의 수직 강성은 무한대라 할 수 있다. 수직축에 대한 회전 강성은 영점 또는 대략 영이라 할 수 있다. 그에 반해서, 수직과 횡 방향 축 각의 강성은 드문 것이라 할 수 있다. 수직 각의 강성은 일반적으로 측면 프레임을 위해 동등한 펜듈럼 강성을 측정한다.

펜듈럼의 강성은 펜듈럼의 무게와 직접적으로 비례한다. 유사하게, 레일 차대 휠의 마모와 철로 구조의 마모는 휠에 의해 발생하는 중량에 의한 작용이다. 이로 인해, 자체 조종은 가득 짐을 싫은 차대에서 가장 좋을 것이며, 펜듈럼은 중량이 증가할수록 휠과 자체 조종 장치의 강성에 의해 발생하는 중량 사이에서 비례한다.

차대 성능은 댐퍼 면의 마찰 특성에 의해 다를 수 있다. 댐퍼는 완전히 다 유리한 것이 아닌 스틱-슬립 형상을 일으키며 동적과 정적 마찰계수가 현저히 다른 댐퍼를 사용하게 쓰이고 있다. 스틱-슬립 작용을 줄이는 경향을 가진 댐퍼를 가진 자체 조종 효율의 특징을 결합시키면 유리하다.

또, 베어링 어댑터는 주철 같은 비교적 저렴한 저비용 재료로 형성될 수 있지만 몇몇의 실시예에서는 다른 재료의 삽입이 로커로 사용될 수 있다. 또한, 설치시에 로커의 중십 잡기를 보조하거나, 최소 에너지 위치로부터 작용하게 로커를 돕는 보조 센터링 작용을 하는 부재를 사용하는 것이 유리할 수 있다.

도 2a- 2g는 베어링 어댑터와 연결된 받침대 시트 조립체의 실시예이다. 베어링 어댑터(44)는 축(48) 선단인 샤프트의 선단에 설치된 베어링(46)을 수용하기 위해 형성된 하단부(112)를 갖는다. 베어링 어댑터(44)는 웅형 베어링 어댑터 인터페이스 부분(116)으로 된 중앙으로 위치되며 위쪽으로 돌출된 접속부를 갖는 상단부(114)를 갖는다. 자형 로커 시트 인터페이스 부분(118)으로 된 상대 결합 접속부는 측면 프레임 받침대의 루프(120)안에서 확실히 설치된다. 측면으로 연장되는 러그(122)는 받침대 루프(120)에 비해 중심에 설치된다. 상부 접속부(40)는 루프(120)의 평면인 중량 전달 면과 받치고 있는 접합부(40)의 뒷 판(126)을 갖고 상단 접합부(40)를 제 위치에 위치시키며 러그(122)를 단단히 결합하고 노치에 의해 분해된 러그, 또는 이어, 또는 탱(tang)(124)을 갖는 판 형태로 이뤄진 조립체를 갖는다. 상단 접합부(40)는 부분(118)의 중공형 자형 베어링 면을 가진 받침대 시트 접합부일 것이다. 도 2g에 나타낸 바와 같이, 측면 프레임이 휠 세트에서 내려질 때, 베어링 어댑터 코너 접촉부(132)들 사이에 있는 선단 안전장치 또는 채널(128)은 각각의 측면 프레임 턱(130) 사이에 설치된다. 측면 프레임이 적절히 위치할 때, 베어링 어댑터(44)는 결합하는 방법으로 어댑터 인터페이스의 웅형과 자형의 부분(116,118)을 가지고 제 위치에 설치된다.

웅형 부분(116,도 2d)은 측면 방향으로 요동을 허용하는 제1 곡률 r₁과 횡 방향 요동(측면 프레임의 스윙 모션)을 허용하는 제 2 곡률 r₂₍도 2e)를 모두 가지는 위쪽으로 직면하는 측면(142)을 갖기 위해 형성된다. 자형 부분(118)은 측면 방향으로 제1곡률 R₁의 반경과 횡 방향으로 제2곡률 R₂의 반경을 갖는 측면을 갖는다. R₁과 r₁의 결합은 휠에 있어서 중량에 비례하는 요동 변위에 저항을 갖고, 측면 방향으로 요동 움직임을 갖는다. 이것은 즉, 각도 개조에 대한 저항은 고정된 스프링 변수가 아닌 중량과 비례한다. 이것은 가벼운 차대와 가득한 화물 조건에 있어 수동적인 자체 조종을 형성한다. 이 관계성은 도 2d와 도 2e에서 보여준다. 도 2d는 중심이 된, 또는 측면 적 요동 요소의 구부림 없는 포지션을 보여준다. 도 2e는 최상의 측면 구부림의 상태인 요동 요소를 보여준다. 도 2d는 시스템에 있어 구간 최하의 위치에너지 상태를 나타낸다. 도 2e는 받침대 높이서의 증가적 증대를 가져오는 축과 베어링, C_B의 중심을 통하여 수평면에서 길이 방향으로 작용하는 힘 F에 의해 발생한 일에 의하여 증가한 위치에너지인 시스템을 나타낸다. 즉, 축이 힘에 의해 구부려질 때, 요동은 차대를 올림으로써 그것의 위치에너지를 증가시키는 경향이 있다.

길이 방향에 있어 이동거리 제한은 모서리 접촉부(132)사이에서 연장하는 베어링 어댑터(44)의 선단 측면(134)과 하나 또는 다른 턱(130)의 추력 블록의 이동거리를 제안하는 접촉부 면(136)을 발생시킬 때 이뤄진다. 일반적으로, 구부림은 축 센터라인의 각변위인, θ₁ 또는 반지름 r₁에서의 로커 접점의 각변위인, θ₂중 어느 하나에 의해 측정될 수 있다. 베어링 어댑터(44)의 선단면(134)은 평면이고 수직으로부터 각도 η에서 방출되거나 길이 방향진다. 도 2g에 나타낸 바와같이, 접촉부면(136)은 수직으로 연장되는 원통의 장축을 갖고 원형, 원통 아크를 가질 수 있다. 이 면을 위한 일반적인 최고 반경 R₃는 34 인치이다. 베어링 어댑터(44)가 각도 η을 통하여 완전히 구부려질 때, 선단면(134)은 선형적 접촉으로 접촉부면(136)과 닿을 수 있다. 이때,(부분 118의) 자형면에(부분 116의) 웅형면의 수직적 요동은 억제된다. 그러므로, 턱(130)은 제한된 범위에 있어 베어링 어댑터(44)의 활모양의 구부러짐을 억제한다. 일반적 η범위는 대략 아크의 3도일 것이다. δ_long의 일반적 최상의 값은 대략 수직 중심선의 면에서 +/- ³/₁₆" 이다.

도 2b와 2c에 나타낸 바와같이, 횡 방향에서, R₂와 r₂의 결합은 스윙 모션 차대처럼, 측면의 요동을 허용할 수 있다. 도 2b는 측면의 요동 시스템의 중앙으로 된 최하의 위치에너지 위치를 보여준다. 도 2c는 측면적으로 구부려진 상태의 동일한 시스템을 보여준다. 이 예에서는, δ₂는 Sinφ가 대략 φ와 동일할 때 대략(L_pendulum - r₂)이다. L_pendulum은 하단부 스프링 시트(52)와 웅형과 자형 부분(116,118) 사이의 접점 인터페이스의 높이 차이라고 할 수 있다.

측면 힘이 차대 볼스터의 중앙 판에 적용될 때, 반력은 휠이 레일과 접속할 때 제공된다. 측면 힘이 볼스터에서 스프링 그룹으로 그리고 펜듈럼의 하단부를 구부리기 위해 스프링 시트에서 측면 힘으로 전달된다. 반작용은 베어링 어댑터로 그리고 펜듈럼의 상단부로 전달된다. 펜듈럼은 그리고 구부려진 펜듈럼의 모멘트 아암에 의해 증폭된 펜듈럼의 중량이 펜듈럼에 작용하는 측면 모멘트 커플의 모멘트의 균형을 잡기 충분할 때까지 구부려진다.

받침대 시트 인터페이스 조립체의 베어링 어댑터는 시스템 위치에너지의 국소적 최하점이 있는 중심이나 위치 쪽으로 펜듈럼에 있어 작용하는 중력에 의해 바이어스되어 진다. 도 2c의 완전히 구부러진 위치는 실제의 최고치가 판(104)에 비해 기브 (gib)의 간격(106,108)에 의해 결정되며 중심의 어느 측면에서 10도보다 적게(그리고 더 바람직하게는 5도보다 적게) 수직에서 구부려지는 것에 해당한다. 비록 일반적으로 R₁과 R₂가 자형 측면이 토러스의 바깥면에 있듯 서로 다르지만, R₁과 R₂가 서로 동일한 것이, 자형 접속부의 베어링 측면이 장축이나 단축을 갖지 않고, 구형면의 부분처럼 형성된 것이 바람직할 것이다. R₁과 R₂는 자체중심 경향을 준다. 이 경향은 매우 완만하게 진행된다. 또한, 일반적인 상태에서는, R₁과 R₂의 최하치는 r₁과 r₂의 최고치보다 같거나 클 것이다. 이때, 접촉점은 맞다는 점에서 요동면의 수직인 축에 작용하는 토션을 전달하는 능력을 가질 수 있고, 그러므로 측면의 길이 방향 요동은 비틀려져 분리될 것이고, 이 때문에 자유도(요동 접점 인터페이스에 수직 하는 수직 축면의 회전)에 비교해 인터페이스는 비틀림에 순응한다고 할 수 있다 (즉, 접촉점에 면을 통하여 축에서 비틀리게 구부려짐의 저항은, 측면 각 편향에 대한 저항보다 더 작을 수 있다). 작은 각 편향에서는, 접점의 수직 축에 대한 비틀림의 강성은 자형 반경의 작은 것이 최상치의 웅형 반경보다 더 작을 때에도 만족할 수 있다. 비록 베어링 어댑터(만약 관계성이 전환되면, 받침대 시트)의 크라운 면이 구형면의 부분 이도록, r₁과 r₂가 동일할 수 있지만, 일반적으로 r₁과 r₂를 r₁이 r₂보다 현저히 크다. 일반적으로, r₁과 r₂이 같든 다르든, R₁과 R₂이 같거나 혹은 다를 수 있다. r₁과 r₂가 다를 때, 웅형 접합부 결합면은 토러스면의 일부로 될 것이다. 원형부분이 형성되거나 또는 R₁과 R₂ 둘 다 무한적인 것처럼 R₁과 R₂ 둘 다 혹은 어느 하나가 무한적으로 큰 한계에서 국부 최소 에너지 상태로 복귀될 수 있는 시스템을 제공함으로써 평면이 형성될 수 있다. 또는, r₁ = r₂이고 R₁ = R₂ 일 수 있다. 일 실시예에서는, r₁ 은 r₂와 동등할 수 있고, 대략 40 인치(+/- 5")일수 있고, R₁은 R₂와 동등할 수 있고, 둘 다 자형면이 편평하게 되도록 할 수 있다.

다른 로커 기하학의 실시예를 고려할 수 있다. 일 실시예에서는 R₁ = R₂ = 15 인치이고, r₁ = 8 ⁵/₈ 인치이고, r₂ = 5 인치이다. 다른 실시예에서는, R₁ = R₂ = 15 인치이고, r₁ = 10"이고, r₂ = 8 ⁵/₈ 인치이다. 또 다른 실시예에서는, r₁ = 8 ⁵/₈ 인치이고, r₂ = 5"이고, R₁ = R₂ = 15 인치이며, 또 다른 실시예에서는 r₁ = 12 ¹/₂ 인치, r₂ = 8 ⁵/₈ 인치이며_, R₁ = R₂ = 15"이다. 또 다른 실시예에서는 R₁ = R₂ = ∞이며 r₁ = r₂ = 40 인치이다.

웅형 측면 로커의 곡률 반경, r₁ 은 60 인치보다 적거나, 5인치 내지 50인치 범위에 있을 수 있으며, 8인치에서 40인치 범위에 있을 수 있으며, 대략 15인치로 될수있다. R₁은 무한대일 수 있으며, 100인치 보다 적을 수 있으며, 10인치 내지 60인치 범위에 있을 수 있으며, 또는 12인치에서 40인치의 더 좁은 범위이거나, r₁의 크기에서 ¹¹/₁₀ 내지 4 배 안의 범위에 있을 수 있다.

웅형 측면의 로커의 곡률 반경, r₂는 30인치에서 50인치 사이이다. 다른 차대의 종류에서, r₂는 대략 25인치 또는 30 인치보다 적을 것이고, 5인치에서 20인치 범위에 있을 것이다. r₂는 8 인치 내지 16인치 범위에 있을 것이고, 대략 10인치로 될 수 있다. 선형 접촉 요동이 사용될 때, r₂는 3인치 내지 10인치 범위에 있을 것이고, 대략 5인치로 될 수 있다.

R₂는 60인치보다 적을 수 있고, 대략 25인치 또는 30인치보다 적을 수 있으며, 60인치 크라운 반경의 절반보다 적을 수 있다. 이와 다르게, R₂는 6인치 내지 40인치 범위에 있을 수 있고, 롤링 선 접점의 경우에는 5인치 내지 15인치 범위에 있을 수 있다. R₂는 r₂보다 1¹/₂ 내지 4배 이상 클 수도 있다. 일 실시예에서는, R₂는 대략 두 배(+/- 20%)정도 클 수 있다. 선형 접촉점이 사용된 곳에서, R₂는 5인치 내지 20인치 범위에 있거나 더 세밀하게는 8인치 내지 14인치일수 있다.

구형 자형 최고점에 구형 웅형 로커가 사용된 곳에는, 그 웅형 반경은 8인치 내지 13인치 범위 안에 있으며, 대략 9인치 일 수 있다. 그 자형 반경은 11인치 내지 16인치 범위 안에 있으며, 대략 12인치 일 수 있다. 토러스 혹은 타원형의 면이 사용된 예에는, 측면 웅형 반경은 대략 7인치 일 것이며, 수직 웅형 반경은 대략 10인치이며, 측면 자형 반경은 대략 12인치이고, 수직 자형 반경은 대략 15인치 일 것이다. 자형 로커 평면이 사용되고, 웅형 구형면이 상용된 곳에는, 곡률의 웅형 반경은 대략 20인치 내지 50인치 범위에 있고, 30인치 내지 40인치의 더 세밀한 범위에 있을 수 있다.

중량, 이용의 의도와, 로커의 재료에 따라 많은 결합이 가능하다. 각 경우에는, 결합 웅형과 자형 로커 면들이 추측되는 중량, 사용가능한 수명에 따라 물리적으로 합당한 한 쌍을 이룰 수 있다.

요동 면은, 금속이나 철이나 그와 유사한 강도나 경도를 가진 합금인 비교적으로 단단한 재료로 형성될 수 있다. 이러한 재료들은 저널 또는 볼 베어링과 유사한 방법으로 요동 접촉점의 위치에서 탄성 변형을 가질 수 있다. 하지만, 로커는 제한없는 강성 부재의 적절한 롤링 접점 또는 선 접점을 가진다고 할 수 있다. 이것은 탄성 요소 휘어짐을 패드 또는 블럭이 동적 또는 요소의 정적 반응의 특성을 결정하는 재료로부터 분해하기 위한 것이다.

일 실시예에서는 가벼운 차대의 측면 요동 불변수는 대략 48,000 내지 130,000 인치-파운드 당 측면 프레임 펜듈럼의 각편향의 라디언 단위일 수 있고, 가득 짐을 싫은 차대에서 260,000 내지 700,000 인치-파운드 당 라디언이고, 또는 펜듈럼에 의한 중량의 대략 0.95 내지 2.6 인치-파운드 당 라디언 당 파운드이다. 이와 다르게, 가변운(또는 빈) 차대에서는, 펜듈럼의 강도는 3,200 내지 15,000 인치 당 파운드이고, 110톤의 가득 찬 차대에서는 22,000 내지 61,000 파운드 당 인치, 또는 스프링 하단부 시트에서 측정되듯, 펜듈럼에 의한 파운드 중량당 측면 구부러짐의 0.06 내지 0.160 인치 당 파운드의 범위에 있다.

웅형과 자형 면들은 자형 결합면이 베어링 어댑터에서 형성되고, 웅형 결합면이 받침대 시트에 형성되게, 전환될 수 있다. 어느 부분이 "시트"이고, "로커"인지는 용어의 차이이다. 로커는 더 작은 반경을 가지며 고정된 시트에 요동을 주는 부분이라면, 시트는 더 큰 반경을 가지며 고정된 부분이라 할 수 있다. 하지만, 항상 이런 것은 아니다. 근본적으로, 관계성은 웅형이거나 자형이든, 상대 결합 부분이며, 접합부가 "시트"나 "로커"이던, 부품이나 접합부 사이에 상대적인 움직임이 있다. 접합부들은 힘 이동 인터페이스에서 상대 결합한다. 힘 이동 인터페이스는 요동 인터페이스를 정의하기 위해 상호 작동하는 부품들이 웅형 부품 또는 자형 부품과 서로 요동하며 움직인다. 오직 두 개만의 결합 면들이 있고, 또는 베어링 어댑터와 받침대 접합부 또는 받침대 시트 사이에서 동적인 인터페이스를 정의하는 전체적 조립체에 내에서 두 개보다 많은 결합 면들이 있을 수 있다.

두 개 모두의 자형 반경 R₁과 R₂는 같은 접합부에 있을 수 없고, 두 개 모두의 웅형 반경 r₁과 r₂는 같은 접합부에 있을 수 없다. 즉, 이들은, 베어링 어댑터가 곡률의 반경 r₁을 가지며, 회전 축선을 측면으로 연장하는 것을 갖는 수직으로 연장하는 크라운인 웅형 접합부를 가지며, 곡률의 측면 반경 R₂을 가지며 수직 연장 홈통으로 자형 접합부인 상단부 면을, 새들 모양의 접합부들과 형성하기 위해 결합한다. 유사하게, 받침대 시트 접합부는, 베어링 어댑터의 크라운의 r₁과 결합하기 위한, 수직으로 방향이 있는 곡률의 반경 R₁을 갖는 횡 방향로 연장되는 홈통을 갖고 아래쪽으로 대면하는 표면과, 베어링 어댑터 홈통의 R₂와 결합하기 위한 곡률의 횡 방향 반경 r₂를 가지며 수직으로 형성되며 아래쪽으로 돌출된 크라운을 갖는다.

어떤 의미에서는 새들 모양의 접합부는, 시트는 한 방향이고, 로커는 다른 방향인 시트와 로커이다. 위에서와 같이, 중요한 것은 두 개의 작은 반경이 있고, 두 개의 큰(무한대일 수 있는) 반경이 있으며, 표면은, 조립체가 돌아올 수 있게 보존하는 중심 국소최소 위치에너지 포지션을 갖고, 측면과 수직 방향들로 롤링 접점 내에서 결합하는 결합부 쌍을 형성한다. 또한, 새들 모양의 접합부는, 베어링 어댑터가 r₂와 R₁을 갖고, 받침대 시트 접합부가 r₁과 R₂를 갖게 전환될 수 있다. 어느 상태에서 든지, R₁과 R₂의 최소치는 r₁과 r₂의 최고치보다 크거나 같고, 결합 새들 면과 비틀려져 분리될 수 있다.

도 3a

도 3a는 전체적으로(150)인 측면 프레임 인터페이스 조립체를 휠 세트의 또 다른 실시예가다. 이 예에서는, 도 3a에의 측면 프레임(151)의 받침대 영역은, 상기 예에서 보여준 것들과 유사하고, 다음에 명시된 것을 제외하고는 동등하다고 할 수 있다. 유사하게, 베어링(152)은 베어링(152)와 측면 프레임(151)사이에 설치된 부재나 요소를 포함하는 측면 프레임 인터페이스 조립체를 휠 세트에 갖고, 휠 세트의 선단 위치를 나타낸다. 베어링 어댑터(154)는, 베어링(152)에 설치하기 위한 하단부 구조 내에서 베어링 어댑터(44)와 일반적으로 유사하다. 베어링 어댑터(154)의 몸체는 주형, 단조, 또는 기계가공일 수 있고, 주철 또는 강철과 같은 비교적 저가의 재료로 만들어질 수 있고, 일반적으로 베어링 어댑터를 만드는 같은 방법으로 만들어질 수 있다. 베어링 어댑터(154)는 하나 또는 다른 하나의 가능한 웅형 조합체와 자형 곡률 반경에 따른 곡률의 제1 혼합 곡률과 제2의 혼합 곡률을 이용하는 두 방향의 로커(153)를 가질 수 있다. 베어링 어댑터(154)는 어댑터의 중심 몸체 부분(155)이 수직으로 짧도록 제거되었고, 코너 접촉부 부분들 사이의 안쪽 공간은, 탄성 패드 또는 부재(156)로 된 탄성 범퍼 패드를 중심으로 바이어스된 예비 중심 장치, 중심 요소, 또는 복구 요소의 설치를 수용하기 위해 연장된다. 부재(156)는 회복 중심 요소의 형태라 할 수 있고, "스너버스" 또는 "범퍼"라 할 수 있다. 측면이나 수직 요동을 허용하기 위한 결합 요동을 갖는 받침대 시트 접합부는(158)로 명시한다. 이에 명시된 다른 받침대 시트 접합부와 같이, 접합부(158)는 강철의 등급인 강한 금속 재료일 수 있다. 요동 면의 결합은 다시 또 접촉점을 통하여 수직축을 중심으로 토션에 대해 낮은 저항을 가질 수 있다.

도 3b

도 3b에서, 베어링 어댑터(160)는 베어링 어댑터(154)와 유사하지만, 제1하단부 로커 요소 또는 하단부 로커 요소(162)로 명시된 삽입체를 수용하기 위해 일반적으로(161)인 중심 홈, 소켓, 공동 또는 수용부를 갖는 점에서 다르다. 베어링 어댑터(154)와 같이, 베어링 어댑터(160)의 주요 또는 중간 부분 몸체(159)는 탄성 요소(156)을 수용하기 위해 절단되는 것보다 짧은 길이방향 연장부이다.

수용부(161)는 첨단부(163)가 보여주는 하나 이사의 키이 또는 분할 특징이나 접합부를 포함하는 표면인 평면 형태를 가질 수 있다. 첨단부(163)는 로브(164)가 예인 로커 부재(162)의 결합 키이 또는 분할 특징 또는 접합부를 수용한다. 첨단부(163)와 로브(164)는 각 측면과 수직 방향 내에서 곡률의 반경이 나타내듯, 하단부 또는 제1 로커 부재(162)의 각의 방향을 고정한다. 예로, 첨단부(163)는, 부정확한 방향(예컨대, 90도 만큼 벗어난 방향)에서의 설치를 막으려고 특정한 공간 배열로 수용부(161,삽입 부재(162)의 표면에 일정하게 위치하는 로브(164))의 표면에 불규칙적으로 간격을 두어 배치되었다. 예컨대, 하나의 첨단부는 사각형의 모양을 형성하기 위해 표면에서 아치의 80도로 그리고 옆의 첨단부으로부터 아치의 100도로 위치되어 진다. 많은 개조도 가능하다.

베어링 어댑터(160)의 몸체(159)가 철 또는 강철로 만들어질 때, 제1 로커 부재(162)인 삽입체는 다른 재료로 만들어질 수 있다. 이 재료는 다른 과정을 통해 만들어진 경화된 금속 로커 면을 가질 수 있다. 예컨대, 삽입체 부재(162)는 공구강 또는 볼 베어링을 만드는데 쓰이는 강철로 만들어질 수 있다. 또한, 결합 받침대 시트(162)와 요동 결합하는 부분을 포함하는 삽입체 부재(162)의 상부면(165)은 가공되거나 볼 베어링 표면에 유사하게 아주 매끄럽게 형성되고, 완성된 베어링 부분을 갖기 위해 열가공 된다.

유사하게, 받침대 시트(168)는 경화된 재료인 공구강 또는 베어링을 만드는 강철로 만들어지고, 로커 부재(162)의 면(165)과 결합하여 형성하는 면을 갖기 위해 열가공 될 수 있다. 이와 다르게, 받침대 시트(168)는 수용부(167), 수용부(161)와 동등한 상부와 하부 로커 부재(166)인 삽입체 부재, 그리고 올바른 방향으로 설치하기 위해 키이 또는 분할을 행하는 삽입체 부재(162)를 가질 수 있다. 부재(166)는 부재(162)와 유사한 방법으로 단단한 재료로 형성될 수 있고, 가공되거나 볼 또는 롤러 베어링 면과 유사한 매끄러움을 형성하는 아래쪽으로 향하는 요동면(157)을 가질 수 있고, 표면(165)과 상대 결합 요동 결합하며 완성된 베어링 부분면을 갖기 위해 열가공 될 수 있다. 로커 부재(162)가 웅형 반경을 갖고, 곡률의 자형 반경이 자형면이 평면인 것처럼 무한할 때, 스프링 클립처럼 평면을 가지는 마모 부재는 받침대 시트(168) 대신 받침대 루프 내에서 스프링 결합 접합으로 설치될 수 있다. 일 실시예에서는, 스프링 클립이 트랜스다인사에 의해 공급되는 받침대 루프 마모 판 같은 "다이나-클립"(상표)으로 될 수 있다. 이 같은 클립은 도 8a의 기호(354)로 기재된다.

도 3e

도 3e는(170)으로 기재된 측면 프레임 인터페이스 조립체에 휠 세트의 다른 실시예를 보여준다. 조립체(170)는 베어링 어댑터(171), 탄성 부재(156)의 한 쌍, 부트(boot)를 포함하는 요동 부재, 탄성 링 또는 리테이너(172), 제1 로커 부재(173)와 제2 로커 부재(174)를 포함할 수 있다. 받침대 시트는 상기한 바와 같이 받침대의 루프 내에서 설치할 수 있고, 제2 로커 부재(174)는 받침대 루프에 직접적으로 설치될 수 있다.

베어링 어댑터(171)는 베어링(152) 위에 설치하기 위한 하단부 구조물에 의하면 일반적으로 베어링 어댑터(44) 또는(154)와 유사하다. 베어링 어댑터의 몸체(171)는 주조 또는 단조 또는 가공되며, 주조강 또는 강철같은 비교적 저가의 재료로 만들어진다. 베어링 어댑터(171)는 로커 부재(173)와 로커 부재(174)와 리테이너(172)를 수용하기 위해 일반적으로 (176)으로 기재된 중앙 홈, 소켓, 공동 또는 수용부가 제공될 수 있다. 베어링 어댑터(171)의 주요 부분 선단은 탄성 부재(156)를 수용하기 위해 비교적 짧게 연장될 수 있다. 수용부(176)는, 제1 로커 부재(173)를 설치하는 원주 범위를 정의하는 위로 향하는 면(178)인 반경 방향 안쪽으로 연장하는 플랜지(177)를 갖는 원형모양의 틈을 가질 수 있다. 또한, 플랜지(177)는 90도로 중심이 된 4개의 구멍인 배수 구명(178)을 포함한다. 로커 부재(173)는 구형 결합면을 가진다. 제 1 로커 부재(173)는, 플랜지(177)를 위에 설치하거나, 수직의 부하를 전달하기 위해 하단 방사상의 모서리, 또는 마진, 또는 랜드를 갖는 두꺼운 중심부나 얇은 방사선 간격의 표면을 포함한다. 다른 실시예에서는, 황동, 청동, 구리, 또는 다른 재료로 만들어진, 마멸 없는 비교적 부드러운 환형 가스킷, 또는 웨지가 랜드 아래서 플랜지(177)와 사용될 수 있다. 제1 로커 부재(173)는 베어링 어댑터(156)가 일반적으로 만들어지는 재료가 아닌 다른 재료로 만들어진다. 즉, 로커 부재(173)는 베어링 어댑터(156)보다 더 정교하고, 표면의 조도가 더 섬세하게 완성된 베어링에서 사용되는 공구철이나 강철인 강하거나 또는 경화된 재료로 만들어질 수 있다. 이 같은 재료는 강도의 접촉압력에 의한 구름접촉에 적당할 수 있다.

제2 로커 부재(174)는 받침대 시트(168)에 설치하기 위한 상부 면을 갖거나, 또는 받침대 시트가 사용되지 않을 때는, 일체로 형성된 시트를 갖는 받침대 루프과 직접 결합하기 위해 형성된 원형 모양이나 다른 적당한 모양의 원판일 수 있다. 제1 로커 부재(173)는 결합 제2 또는, 상부의 상대 결합 로커 부재(174)와 함께 사용될 때, 두 방향의 측면과 수직 요동을 제공하는 프로파일을 가지는 상부 또는 로커 면(175)을 가질 수 있다. 제2 로커 부재(174)는 일반적으로 베어링 어댑터(171) 또는 받침대 시트를 만드는 재료가 아닌, 다른 재료로 만들어질 수 있다. 제2 로커 부재(174)는 측면 프레임(151)의 몸체보다 일반적으로 더 정교하고, 더 높은 표면 부드러움으로 만들어진 베어링 내에서 사용되는 강한 또는 경화된 재료에 의해 만들어질 수 있다. 구체적으로 제1 로커 부재(173)과 함께 작용할 때, 이 같은 재료는 강도의 접촉압력에 의한 구름접촉에 적당할 수 있다. 이와 비 유사한 재료가 사용될 때, 그 재료는 베어링 어댑터를 만들 수 있는 주철이나 비교적 부드러운 강철보다 더욱 비싼 재료일 수 있다. 또한, 이러한 삽입체는 마모되었을 때 계획한 데로 또는 필요성에 의하여 제거되고 교체될 수 있다.

탄성 부재(172)는 폴리우레탄과 같은 혼합체나 중합체로 만들어질 수 있다. 또한, 탄성 부재(172)는 관련된 배수 구멍(178)과 상호작용하기 위한 위치에 설치된 틈이나 안전장치를 갖질 수 있다. 탄성 부재(172)의 벽 높이는 제1 로커 부재(173)의 표면을 결합하기에 충분히 높다. 또한, 제2 상부 요동 부재(174) 방사의 외면적으로 직면하는 표면 모서리 부분은, 밀봉이 먼지나 오물을 방지하도록 폐쇄 또는 간섭 핏 내에서 탄성 부재(172)의 상부 마진을 겹치거나, 가능한 한 늘어나게 결합할 수 있다. 이렇게, 조립체는 밀폐기구를 형성할 수 있다. 먼지가 제외된 부재 안에서 제1 로커(173)와 제2 로커(174) 사이에 형성된 공간은 리튬 또는 다른 적당한 그리스 같은 윤활제로 차여있다.

도 4a - 4e

도 4a - 4e에 나타낸 바와같이, 탄성 부재(156)는 중간, 뒤, 또는 횡 방향 또는 웹 부분(181)과 한 쌍의 좌우 플랭크 윙 부분(182,183)을 갖는 홈의 일반적인 모양을 갖는다. 윙 부분(182,183)은, 베어링 케이스에 설치되는 아치에 하부 선단을 갖는 아래쪽으로 그리고 바깥쪽으로 최상치를 가질 수 있다. 윙 부분(182,183)의 안쪽 넓이는 추력 블록(180)의 측면에 느슨하게 설치할 수 있다. 웹 부분(181)의 상부 여백에 위치되는 횡으로 연장되는 로베이트(lobate) 부분(185)은 추력 블록(180)의 상부 여백과 받침대 시트(168)의 선단 사이의 반경 리베이트(184)에 배치될 수 있다. 로베이트 부분(185)의 내부 측면 선단(186)은 모따기 되거나, 방출되거나, 받침대 시트(168) 선단 옆에 배치되게 수용될 수 있다. 측면 프레임 인터페이스에 설치된 휠 세트에서의 요동 조립체는 중앙에 자체적으로 유지될 수 있다. 여기에 기재된 구부러지게 분리되는 양방향 로커 배열은, 로커에 위치된 중량과 비례하는 요동 강성을 가질 수 있다. 수직 요동 면이 자체 조종을 허용하고, 차대가 절감된 휠 중량을 감당하고(휠이 들릴 정도로), 혹은 차대가 가벼운 상태로 작동할 때, 받침대 루프에 비교해 수직으로 중심이 된 위치에 베어링 어댑터 설치를 돕는 바이어싱 요소를 포함하고, 복원 경향은 휠에 가해지는 중력으로 독립적인 보조의 복원 중심 요소를 사용하는데 이득일 수 있다. 즉, 베어링 어댑터가 최고보다 적은 중량을 가질 때 또는 중량을 갖지 않을 때, 중간 위치를 유지하는 것을 선호한다. 위에서 설명한 탄성 부재(156)는 이 같은 중심을 돕도록 작용할 수 있다.

도3c와 도3d는,(a) 베어링 어댑터, 예컨대, 베어링 어댑터(154,b)중심 부재, 예컨대, 탄성 부재(156), 그리고(c)받침대 턱 추력 블록(180)에 의해 형성된 사이의 공간의 관계성을 나타낸다. 숨겨진 특성을 보여주기 위한 배수 구멍 또는 점선 같은 보조적 세부 항목들은 뚜렷함을 위하여 도3c와 도3d에서 삭제되었다. 탄성 부재(156)이 올바른 위치에 있을 때, 베어링 어댑터(154,또는,(171))는 턱(180)과 비교해 중심으로 위치한다. 설치되었을 때는, 스너버 부재(156)는 받침대 턱 추력 러그에 가깝게 배치되며, 베어링 어댑터 선단 벽과 베어링 어댑터 코너 접촉부 사이에 약하게 맞물리는 접합을 통해 배치될 수 있다. 스너버는 추력 러그와 베어링 어댑터 중간 사이에 위치되고, 회복 바이어스를 제공함과 함께, 결합 로커 요소의 초기 중심 위치를 제공한다. 비록, 베어링 어댑터(154)가 측면 프레임에 아직도 요동되지만, 요동 요소에 많은 중량이 있든 없든, 이런 요동은 부재(156)의 부분을 구부리고(일반적으로, 위치상 압축하고), 플라스틱인 부재(156)는 베어링 어댑터(154)를 중심 위치로 이동시킬 수 있다. 부재(156)가 요동하는 경향이 크게 바뀌지 않는 중량이 가득한 차대 상태에서, 중량이 가득 실린 수직 로커의 구부리는 힘의 특성이(1등급 또는 2등급 정도) 낮은 수직 방향 내에서 회복적 힘-구부림 특성을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 부재(156)는 종탄성계수가 대략 6,500 p.s.i인 폴리우레탄으로 만들어질 수 있다. 다른 실시예에서는, 종탄성계수는 대략 13,000 p.s.i이다. 탄성 재료의 종탄성계수는 4 내지 20 k.p.s.i 범위에 있다. 탄성 부재(156)의 배치는 설치할 때 요동 요소들을 중심 시키는 경향이 있다. 하나의 실시예에서는, 하나 스너버를 구부리는 힘은 대략 가벼운 차대(예컨대, 중량이 없는) 상태와 같은 로커를 구부리는 힘의 20%보다 적을 것이고, 작은 구부림에서는, 수직적 로커를 구부리는 힘의 10%보다 적은 힘/구부림 길이 방향 곡선을 가질 수 있다.

도 5

지금까지는 주요 모서리 각도들만 설명하였다. 도 5는 차대 볼스터(210) 선단 부분의 단면도이다. 여기서 설명하는 모든 볼스터와 같이, 볼스터(210)은 볼스터의 중앙 수직 수평면(예컨대, 일반적으로 차대에 비해 옆으로)에서 좌우대칭적이고, 볼스터의 수직 중심 폭 부분(화차 수직 중심선과 일치하는 차대의 대칭의 수평면)에서 좌우 대칭적이다. 볼스터(210)는 댐퍼 웨지(216,218)를 수용하기 위해 한 쌍의 공간적으로 떨어진 볼스터 포켓(212,214)을 갖는다. 포켓(212)은 일반적으로 차대 측면 프레임에 비교해 포켓(214)의 측면 안쪽으로 있다. 마모 판 삽입체(220,222)는 각진 모서리 면에서 포켓(212,214)에 설치된다. 웨지(216,218)는 외부면(230)의 각진 하강 정점(228)과 수직 사이에서 측정된 제1의 각도 α를 갖는다. 여기서 설명하는 실시예에서, 제일의 각도 α는 대략 40 내지 50도인 35 - 55 도의 범위 내에 있다. 이 각도 α는(212) 또는(214)인 볼스터 포켓의 직면하는 면에 의해 조화된다. 제2 각도 β는 길이 방향면(224,또는 226) 웨지(216,또는 218)의 안쪽(또는 바깥쪽) 를 가진다. 정확한 윗면 길이 방향 각도는 길이 방향면의 수평면에 의해 관찰되고 길이 방향면과 평면의 외부면(230) 사이에서 각도를 측정함으로써 보여준다. 따라서, 윗면 길이 방향 각도는 측정한 각도의 보충이다. 윗면 길이 방향 각도는 5도보다 크고, 5 내지 20도 범위에 있고, 10 내지 15도가 바람직하다.

차대 버팀 장치가 트랙 요동에 반응할 때, 댐퍼 웨지는 그것들의 포켓 내에서 작용한다. 윗면 길이 방향 각도는, 볼스터 포켓(214)의 상반되는 외부면에 대해 외부 모서리(218)의 외부면(230)에 바이어스 하는 힘의 구성을 일으킨다. 유사하게, 웨지(216)의 내부면은 내부 볼스터 포켓(212)의 내부 평면으로 바이어스 할 수 있다. 이런 볼스터 포켓의 내부와 외부 면들은(232)로 표기된 저 마찰 면 패드와 일렬 될 수 있다. 웨지의 좌측과 우측 바이어스는 최대의 모멘트 아암 거리를 유지하기 위해 볼스터 포켓의 내부와 외부면 들을 분리할 수 있고, 평면으로 직면하는 벽들에 볼스터 포켓의 내부와 외부 면을 유지함으로써, 포켓 내에서 댐퍼의 뒤틀림을 방지할 수 있다.

볼스터(210)은 스프링(236)이 작용하는 것에 대조해 포켓(212,214) 사이에서 중앙 랜드(234)를 포함한다. 중앙 랜드(234)는 세 개(또는 더 많은)의 코일 넓이인 스프링 그룹 내에서 찾을 수 있는 것이다. 하지만, 두 개, 세 개, 또는 더 많은 스프링 넓이이거나, 중앙 랜드 또는 그것 없이 사용하는 것과 관련 없이, 볼스터 포켓은 도 5a의 실시예에서 제1과 제2 각도를, 마모 삽입체를 이용과 관계없이 가질 수 있다.

랜드(234)인 중앙 랜드가 두 개의 댐퍼 포켓을 분해할 때, 상반되는 측면 프레임 칼럼 마모 판은 모로리드식의 필요성이 없다. 즉, 두 개의 마모 판 댐퍼가 수용할 수 있는 평면을 가지며 내부와 외부 댐퍼의 반대되는 것을 제공한다. 이 영역의 법선벡터는 수평일 수 있고, 면들은 공면이고 측면 프레임의 긴 축과 직각을 이루며, 댐퍼의 마찰면에 뚜렷한 방해되지 않은 면을 보일 수 있다.

도 1e

도 1e은 일반적으로(250)으로 표기된 세 개 부분의 철로 차대 차대를 나타낸다. 차대(25)는 차대 볼스터(252)와 측면 프레임(254)의 한 쌍을 가진다. 차대(250)의 스프링 그룹은(256)으로 기재된다. 스프링 그룹(256)은 측면 프레임 칼럼(254)과 가장 가까운 세 개의 스프링(258,내부 코너),(260,중앙), 그리고(262,외부 코너)를 갖는 스프링 그룹이다. 마찰 댐퍼(264,266)에 관한 움직임을 줄이는 위치에너지 분해 요소는 중앙 스프링(26)에 각각 설치된다.

마찰 댐퍼(264,266)는 측면 프레임 칼럼(254)에 설치된 마모 판(270)인 측면 프레임 마모 부재와 평면 상반되는 그리고 결합하게 설치된 평면 마찰면(268)을 가진다. 댐퍼(264,266)의 밑단은 중앙 스프링(260) 시트의 상부 선단에 스프링 시트 또는 소켓(272)을 정의한다. 댐퍼(264,266)는, 길이 방향진 볼스터 포켓(278)안에서 길이 방향면(276)과 결합하는 결합을 위하여 길이 방향진 길이 방향면 또는 빗면인 제3 면을 갖는다. 차대 볼스터 선단의 스프링(260)의 압축은 마찰면(268)이 측면 프레임 칼럼(280)의 대응되는 면에 바이어스 되도록 댐퍼(264,266)에 중량을 가할 수 있다. 또한, 차대(250)는 측면 프레임(254)의 어느 선단의 받침대(284) 내에서 설치된다. 이런 각각의 받침대는 위에서 설명하듯 베어링 어댑터 인터페이스 조립체에 측면 프레임의 하나 또는 다른 하나를 수용할 수 있으며, 자체 조종의 측정을 한다.

이 실시예에서, 마찰 댐퍼(264,266)의 수직면(268)은, 마모 판(270)의 마모 면에 작용할 때, 적게는 또는 아예 없게 "붙고-미끄러지는" 동작을 나타내는 정적마찰계수, μ_s와 동적 또는 운동 마찰계수, μ_k를 갖는 베어링면을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 마찰계수는 각각 10%내에 있다. 다른 실시예에서, 마찰계수는 동등할 수 있고, 붙고-미끄러지는 동작에 속하지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 건조할 때, 마찰계수는 0.10 내지 0.45의 범위에 있을 수 있고, 0.15 내지 0.35의 더 좁은 범위에 있을 수 있으며, 대략 0.30일 것이다. 마찰 댐퍼(264,266)은 마찰면 코팅이나, 이러한 마찰 특성을 갖는 접착패드와 도 6a - 6c와 도 7a - 7h의 실시예에 기재된 삽입체나 패드와 관련된 접착패드를 가질 수 있다. 접착패드(286)는 폴리머 패드 또는 코팅일 수 있다. 낮은 마찰 또는 제어된 마찰패드 또는 코팅(288)은 또한 댐퍼의 길이 방향면에 사용될 수 있다. 한실시예에서, 그 코팅 또는 패드(288)는 서로에 비교해 20% 또는 더 좁게 10%내인 마찰계수와 동적 마찰계수를 갖는다. 다른 예에서, 마찰계수와 운동마찰계수는 거의 같다. 동적 마찰계수는 0.10 내지 0.30의 범위에 있으며, 대략 0.20일 수 있다.

도 6a 내지 6c

댐퍼 웨지의 몸체는 연강 또는 주철 같은 비교적 일반적인 재료로 만들어질 수 있다. 웨지에는 소모되기 위해 쓰여지는 슈즈, 마모 삽입체, 또는 다른 마모 부재인 마모면 부재가 부가된다. 도 6a에서, 댐퍼 웨지는 일반적으로(300)으로 기재된다. 교환될 수 있는 마찰 개조 소모 마모 부재는(302,304)로 기재된다. 웨지나 마모 부재는 마모 부재(302,304)의 위로 쳐진 십자 모양의 특징(305)과 관련하여 결합하기 위한 웨지(330)의 제1 각도와 수직면 내에서 형성된 십자 모양의 안전장치(303)같은 웅형과 자형의 기계적 연결고리 특징을 갖는 마모 부재를 가질 수 있다. 슬라이딩 마모 부재(302)는 특정한 마찰 특성이 있는 재료로 만들어질 수 있고, 예컨대, "철로 마찰 제품"과 같은 브레이크와 클러치 라이닝 같은 재료의 공급업체로부터 얻을 수 있다. 재료는 비금속 저 마찰 재료로 조화시킨 재료를 포함할 수 있고, UHMW 중압체를 포함할 수 있다.

비록 도 6a 와 6c는 마모 부재(302,304)인 마모 면의 소모 삽입체를 보여주지만, 전체적 볼스터 포켓은 교환될 수 있는 부품으로 만들어질 수 있다. 이 부품은 높은 정밀주조일 수 있고, 적합한 물질적 특징을 갖는 소결된 파우더 금속 조립체를 포함할 수 있다. 이렇게 형성된 부품은 볼스터 선단 내에 위치해 용접될 수 있다.

웨지(300)의 밑바닥은, 어떤 스프링이든, 스프링(262)가 대표적으로 보여주는 스프링 코일의 상부 선단을 결합하기 위한 시트 또는 소켓(307)을 가질 수 있다. 소켓(307)은 웨지 아래서 의도된 중앙 위치로부터 나아가는 것을 스프링 상부 선단에서 방지하는 역할을 한다. 하부 선단 스프링의 측면 방황을 방지하기 위한 하단 시트 또는 보스는 도 1e에서(308)로 기재된다. 웨지(300)은 제1 각도를 갖지만, 제2 윗면 길이 방향 각도를 갖지 않는다고 할 수 있다. 이에, 웨지(300)는, 예컨대, 도 1e에서 차대(250)의 댐퍼(264,266)로 사용될 수 있으며, 마찰계수와 마찰운동계수가 같거나, 붙고-미끄러지는 동작이 적거나 또는 없는 마찰 감쇠이며, 작은 차액(대략 20%보다 작고, 아마도 10%보다 작은)을 위한 마찰 감쇠를 제공한다. 웨지(300)는 양방향의 베어링 어댑터를 갖는 차대(250)에서 사용될 수 있다. 웨지(300)는 또한 예컨대, 제2 각도가 부족한 곳에 웨지를 차대(22) 내에서 네 개 모서리 댐퍼 배열로 사용될 수 있다.

도 7a - 7h

도 7a - 7h에서, 댐퍼(310)는 차대(22) 내에서 사용될 수 있거나, 또는 상대 결합 볼스터 포켓으로 형성되어 설명된 다른 두 겹의 댐퍼 차대를 보여준다. 댐퍼(310)는 댐퍼(300)와 유사하지만, 제1 각도와 제2 각도를 포함할 수 있다. 댐퍼(310)는 우측 댐퍼 웨지로 명시된다. 도 7a - 7e는 댐퍼(310)가 조합하는 쌍을 형성하는 결합 댐퍼의 좌측 경상을 나타내듯 일반적 특징이 있다.

쐐기(310)는 주조나 다른 적합한 방법에 의해 만들어지는 몸체(312)를 갖는다. 몸체(312)는 강철 또는 주철로 만들어질 수 있고, 대체로 중공형으로 될 수 있다. 몸체(312)는 예컨대, 측면 프레임 칼럼에 장착된 마모 판인 측면 프레임 베어링 면에 대응하는 수직 방향으로 위치하기 위한 제1면을 갖는 제1 평면 부분(314)를 갖는다. 평면부분(314)은(316)으로 기재된 베어링 면 마모 부재를 받기위해 형성된 리베이트, 안전장치, 또는 감압을 가질 수 있다. 부재(316)는 측면 프레임 칼럼 마모 판과 같이 사용될 때, 특정한 마찰 특성을 갖는 재료일 수 있다. 예컨대, 부재(316)는 브레이크 라이닝 재료로 형성될 수 있고, 칼럼 마모 판은 경화철강으로 형성될 수 있다.

몸체(312)는 평면부분(314)으로부터 뒤쪽으로 그리고 일반적으로 직각으로 연장되는 밑면 부분(318)을 포함한다. 밑면 부분(318)은 스프링(262)같은 스프링 그룹의 상부 선단 코일 스프링을 수용하기 위한 스프링 코일 선단에 파여 진 부분을 형성하는 방법으로 형성된 안전장치(320)를 가질 수 있다. 밑면 부분(318)은, 평면 부분(314)의 하단 부분(321)이 스커트의 방식 내에서 아래쪽으로 지지가 되듯 중간의 높이에서 평면 부분(314)을 결합할 수 있다. 상기 스커트 부분은 스프링 부분 주변에 설치되도록 형성된 코너나 부분(322) 주위에 길이 방향을 형성할 수 있다.

몸체(312)는 또한 길이 방향진 부재(324)인 대각선의 부재를 포함할 수 있다. 길이 방향진 부재(324)는 밑면(318)의 말단 선단으로부터 연장하고 평면 부분(314)을 가진 접합점에 위쪽으로 그리고 앞쪽으로 향하는 제1 또는 하부 선단을 가질 수 있다. 평면(314)의 상부 영역(326)은 댐퍼 웨지(310)가 길이 방향진 부재(324)의 수직 연장보다 다소 큰 수직연장을 가지도록 접합점을 지나서 위쪽으로 연장할 수 있다. 길이 방향진 부재(324)는 웨지(310)를 장착하는 볼스터 포켓의 볼스터 포켓 마모 판과 결합하기 위한 슬라이딩 면 부재(330)를 수용하기 위해서 형성된 안전장치 또는 리베이트(328) 내에서 소켓이나 시트를 또한 가질 수 있다. 길이 방향진 부재(324,그리고, 면 부재(330))는 제1 각도 α와 제2 각도 β로 길이 방향진다. 슬라이딩 면 부재(330)는 정지 마찰계수와 동적 마찰계수의 선호하는 값을 포함할 수 있는 비교적 낮은 마찰 특성(볼스터 포켓 마모 판과 결합할 때)의 요소일 수 있다. 일 실시예에서, 정지 마찰계수와 동적 운동계수는 거의 같을 수 있고, 대략 0.2(+/- 20% 또는 더 정확하게 +/- 10%)일 수 있고, 붙고-미끄러지는 동작으로부터 저항이 없다.

도 7g의 또 다른 실시예에서는, 댐퍼 웨지(332)는 뎀퍼 웨지(310)가 유사하지만, 측면 프레임과 결합하기 위한 마찰면과 볼스터 포켓의 길이 방향와 결합하기 위한 면 위에서의 개조된 또는 제어된 마찰 특성을 제공하기 위한 패드 또는 삽입체 이외에, 댐퍼 웨지(332)는 볼스터 포켓의 측면과 결합하기 위한 웨지의 측면 위의 패드(334)와 같은 패드나 삽입체를 갖는다. 마찰 재료는 주조되거나 접착될 수 있고, 보스, 홈, 스플라인 그리고 이와 동등한 목적을 위해 사용되는 도 6a의 기계상 맞물리는 특징을 포함할 수 있다. 유사하게, 도 7h의 또 다른 실시예에서, 댐퍼 웨지(336)는 길이 방향 면 삽입체 또는 패드와 측면 벽 삽입체 또는 패드가 지속적인 또는 모노리드식 요소(338)를 제공된다. 패드 또는 삽입체의 재료는 주조된 것이고, 기계적인 연동장치 특성을 가질 수 있다.

도 8a - 8f

도 8a - 8f는 도 3a의 또 다른 베어링 어댑터 조립체를 보여준다. 일반적으로(350)으로 기재된 이 조립체는 로커 요소(348)에 장착된 밑면으로 작용하는 평면이나 수직으로 된 중량 베어링 인터페이스의 연장인 상부면(346)을 가질 수 있다. 로커 요소(348)는 받침대 시트 라이너(354)의 대응하는 로커 결합면과의 결합을 위해 곡률의 측면의 그리고 수직의 반경을 갖는 조합 곡률인 적합한 형태을 갖는 상단 또는 로커 면(352)을 가질 수 있다. 각 두 개의 요동 결합 면은, 결합하는 측면 웅형과 자형 반경이고, 결합하는 수직 웅형과 자형 반경인 곡률의 측면과 수직의 반경을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 자형 반경 두 개 모두는, 받침대 시트가 평면 결합 면이고, 받침대 시트 라이너는 마모 라이너 또는 유사한 기구일 수 있도록 무한수이다.

로커 요소(348)는 또한 비교적 큰 표면적으로 상부면(346)을 장착하기 위해, 결합하기 위해, 그리고 중량을 전달하기 위해 하부면(356)을 갖고, 로커 요소(348)가 장착되는 랜드의 큰 면적(면(346) 또는 그것의 부분)에 롤링 점의 구역으로부터 수직 중량을 확산시키기 위해 적합한 전체적 두께를 가질 수 있다. 하부면(356)은 또한 적합한 모양의 키이 또는 분할 특성(358)을 포함할 수 있고, 작용중 중심 위치로부터 벗어나는 경향이 있을 경우, 로커 요소(348)의 설치와 제 중심을 잡는 것을 돕기 위해 중심 특성(360)을 포함할 수 있다. 분할 특성(358)은 또한 로커 요소(348)의 잘못된 방향을 저지하기 위해 방위요소를 포함한다. 분할 특성(358)은, 베어링 어댑터(344)의 상부 면(346)에서 형성된 반대방향 버튼(364)과 결합하는 적합한 모양의 공동일 수 있다. 만약 이 모양이 비원형이면, 오직 하나 방향을 허용할 수 있다. 이 방위요소는 공동(362)와 버튼(364)의 도면 형태의 모양으로 정의된다. 여러 개의 로커 요소(348) 곡률의 반경이 측면과 수직 방향으로 상이할 때, 두 개 위치가 180도 위상 벗어남은 허용될 수 있어도, 다른 방향은 허용할 수 없다. 비 유사한 장축과 단축의 타원이 이러한 목적을 이룰 때, 공동(362)과 밑변(364)의 모양은 많은 실현성에서 선택될 수 있고, 십자형 모양 또는 삼각형 모양을 가질 수 있고, 예컨대, 비대칭 패턴 내에서 하나 이상의 다른 특성을 가질 수 있다. 이 센터링 특성은, 플랭크(368,370)가 서로 상호 하며 작동하는 위치에 배치되면, 인터페이스에서 수직력이 아래쪽으로 작용하는 것은 부품들이 서로 중심이 되는 형상을 일으킬 수 있도록 공동(362,364)의 테이퍼진 또는 길이 방향진 플랭크(368,370)로 정의될 수 있다.

로커 요소(348)는 풋프린트를 정의하는 외부표면(372)을 갖는다. 탄성 부재(374)는, 탄성 부재(374)가 받침대 턱의 추력 블록에 장착하기 위한 종속된 선단 부분과 베어링 어댑터(344)의 평면 또는 수직 상단 영역의 부분을 덮기 위한 전체적으로 수직으로 연장되는 부분(376)을 갖는 것을 제외하고는 탄성 부재(156)와 같다고 할 수 있다. 즉, 베어링 어뎁터(344) 면(346)의 외부의 영역은 일반적으로 편평하고, 로커 요소(348)의 일반적인 두께로 인해, 예컨대, 마모 라이너(354)의 노출된 면 또는 시트(168) 또는 다른 적합한 결합 부품인, 받침대 시트의 대응되는 아래쪽으로 직면하는 면으로부터 공간적으로 떨어진 관계에 의해 위치하게 유지되는 경향이 있다. 부분(376)은 위에서 정의된 공간의 틈에 위치하기 적합한 두께이고, 로커 요소의 작동에 방해하지 않기 위해 평균 틈 높이보다 얇은 경향이 있다. 수평으로 연장되는 부분(376)은, 평면도로 볼 때, 표면(372)의 부분을 나타내기 위한 윤곽을 갖는 좌측과 우측 아암 또는 윙(378,380)의 한 쌍을 포함할 수 있다. 탄성 요소(374)는 안쪽으로 직면하는 모서리 내에서 정의된 안전장치(382)를 갖는다. 로커 요소(348)가 외부로 연장하는 아이템(164)과 유사한 블리스터, 또는 첨단부를 가질 때, 안전장치(382)는 분할 또는 방위 특징의 역할을 할 수 있다. 로커 요소(348)의 비교적 거친 결합은, 베어링 어댑터(344)에 있어 중심이 된 위치로 윙(378,380)이 로커 요소(348)를 돕는 결과를 낸다. 이 거친 센터링은, 로코 부재(348)가 뛰어난 센터링 특징인 챔퍼 플랭크(368,370)에 의해 의도된 중앙 위치로 움직이듯, 공동(262)이 버튼(364) 위에서 들려지는 원인이 된다. 부분(376)의 루트는, 탄성 부재(372,374)의 샤핑(chaffing)을 저지하기 위한 베어링 어댑터(348)의 선단 벽(386)과 면(346)의 접점 부근의 반경(384)에 의해 방출될 수 있다.

도면들의 다양성의 추가 없이, 로커 요소(348)는, 어댑터(44)인 루프 쪽으로 직면하는 랜드와 결합 베어링 어댑터 쪽으로 직면하는 요동 면을 가지고 받침대 루프 내에서 형성된 수용자에 장착되게 전화시켜질 수도 있다.

도 9a 와 9b

도 9a는 도 3a와 도 8a의 또 다른 배치를 보여준다. 일반적으로(400)으로 기재된 9a의 측면 프레임 인터페이스 조립체에 위치한 휠 세트 내에서, 베어링 어댑터(404)는 베어링 어댑터(344)와 유사하고, 상부면(406)과 로커 요소(348)가 면(346)과 서로 작용하는 방식으로 작용하는 로커 요소(408)를 갖는다.(또는, 전환된 경우에서는, 로커 요소가 받침대 루프에 장착되고, 베어링 어댑터는 로커 면을 위쪽으로 직면하는 결합부를 가질 수 있다.) 로커 요소는 받침대 루프에 장착된 마모 라이너인 받침대 시트 접합부(410)와 서로 작용한다. 로커 요소(408)와 베어링 어댑터(404)의 몸체는 도 8a 내지 8e에 기재된 결합 분할 특징을 가질 수 있다.

항목(374)같은 두 개의 탄성 부재들에 비교해, 조립체(400)은 LC 패드나 팬시 패드를 만들 때 사용되는 폴리우레탄, 또는 적합한 고무 또는 고무와 같은 재료인 모노리드식 주조 재료인 단 하나의 탄성 부재(412)를 사용한다. LC 패드는 이리 펜실베이니아의 로드 기업으로부터 구할 수 있는 탄성 베어링 어댑터 패드이다. LC 패드의 예는 기본 차대 차대 부품 번호 SCT 5578이다. 이 예에서, 탄성 부재(412)는 받침대 턱의 추력 러그와 베어링 어댑터의 선단(418,420) 사이에서 개재하는 제1 선단 부분과 제2 선단 부분(414,416)을 갖는다. 선단 부분(414,416)은 루프 라이너가 위치에 있을 때, 적절한 결합 접합에 의해 추력 러그 위에서 수직으로 선단 부분이 슬라이드 되도록 조금 작은 경향이 있다. 베어링 어댑터는 그 후 제 위치로 슬라이드 되고, 다시 한 번 로커 요소(408)와 함께 제 위치로 운반하며 약간의 결합 접합으로 슬라이드 된다.

탄성 부재(412)는 또한 선단 부분(414,416) 사이에서 연장되는 중앙 또는 중간 부분(422)을 가질 수 있다. 중간 부분(422)는 상부 면 베어링 어댑터(404)의 부분 위에 횡 방향눕기 위해 일반적으로 수직적 내부로 연장될 수 있다. 탄성 부재(412)는 로커 요소(408)를 허용하기 위해 적합하게 연장된 표면을 갖는 틈 또는 관통한 구멍이나 받침대 시트의 결합 요동 요소를 결합하기 위해 부재(412)를 통하여 적어도 부분적으로 연장되는 로커 요소(408)를 허용하기 위해 형성된 수용부(424)를 갖는다. 설치를 수월히 하고, 베어링 어댑터(404)위에 로커 요소(408)의 위치를 수월히 하기 위해, 도 8a 내지 8e에 기재된 방식으로 로커 요소(408) 풋프린트의 모양은 수용부(422)의 표면과 일치될 수 있다. 일 실시예에서, 탄성 부재(412)는 안에 형성된 적합한 중앙 틈을 가진 팬시 패드 식으로 형성될 수 있다.

도 9b는 팬시 패드 설치를 보여준다. 이 설치에서, 베어링 어댑터는(430)으로 기재되고, 팬시 패드 같은 탄성 부재는(432)으로 기재된다. 설치할 때, 부재(432)는 받침대 루프과 베어링 어댑터 사이에 장착된다. 용어 "팬시 패드" 나 "팬시 어댑터 플러스"는 펜실베이니아의 웨체스터 도시의 팬시 회사로부터 개발된 탄성 패드의 종류를 가리킨다. 이런 하나의 패드의 예는 미국특허 공보 루디바의 제 5,562,045호(1996년 10월 6일, 이하 참조문헌이라 함)에 기재된다. 도 9b는 참조문헌에 기재된 같거나 유사한 패드(432)와 베어링 어댑터(430)를 포함한다. 팬시 패드는 수동적 조정의 측정을 할 수 있다. 도 9b의 팬시 패드 설치는 도 1a 내지 1d에 기재된 네 개 코너의 댐퍼 배열과 함께 도1a의 측면 프레임 내에서 장착될 수 있다. 이 실시예에서 차대는, 본 발명에 기재된 마찰 면을 포함하는 댐퍼를 갖고 차대의 비 정방형 구부림 면 내에서 강화된 복구의 경향을 가지는 네 개 코너의 댐퍼 배열인 댐퍼 배열을 운반하기 위해 개조된, 바버 S2HD 차대이다.

도 10a 내지 10e

조 10a는 도 3a 또는 도 8a에서의 휠 세트가 측면 프레임 인터페이스에 연결되는 조립체의 또 다른 실시예를 보여준다. 이 예에서는, 베어링 어댑터(444)는 상기에 설명된 어떤 형태의 상부 로커 면을 가질 수 있다.

베어링 어댑터(444)의 밑면은 베어링 어댑터(444)의 대칭 횡 방향 면에 위치한 정점을 갖는 주위에 연장되는 중간의 홈, 채널, 또는 리베이트(446)와, 또한 베어링 어댑터(444)의 밑면이 베어링의 케이스 위에 장착을 위한 배열 내에서 정렬된 네 개 모서리 랜드나 패드(450)를 갖도록, 휠 세트와 베어링 중앙선의 밑에 있는 수직축(즉, 축 방향으로)에 평행하게 위치한 측면으로 연장하는 밑바닥 리베이트(448)를 갖는다. 이 예에서, 각각의 패드 또는 랜드는 베어링 외부 동체와 같은 회전체와 일치하는 반경을 갖는 굽은 면에 형성될 수 있다. 리베이트(448)는 리베이트(446,448)의 교차점과 함께 베어링 어댑터(444) 밑면의 아치 정점에 위치하는 경향이 있다. 리베이트(448)는 비교적 얇고, 주변 베어링 어댑터 몸체 안으로 완만하게 반경 될 수 있다. 베어링 어댑터(444)의 몸체는 경도의 중앙 수직면(즉, 장착할 때, 이면은 수직으로 그리고 평행으로 측면 프레임의 경도 수직 중앙 면에 위치함)에 , 그리고 또한 횡 방향의 중앙 면(즉, 장착할 때, 이면은 베어링의 그리고 휠 세트 축의 회전축전의 중심선으로부터 수직 반경으로 연장됨)과 대칭적이다. 축의 리베이트(448)는 최소 단면적 베어링 어댑터(444)의 부분에 위치하는 경향이 있다고 할 수 있다. 본원 발명의 발명인의 관점에서, 리베이트(446,448)는 베어링 케이스의 큰 면적에서 로커 요소를 통하여 운반되는 수직중량을 그리고, 그럼으로써 베어링의 요소 내에서 중량을 이 경우와 다를 때보다 더 일정하게 분배할 수 있게 분할하고, 펴지게 하는 경향이 있다. 이것은 베어링 수명을 더 길게 촉진한다고 믿어진다.

일반적인 경우에서, 베어링 어댑터(444)는 자체 조종을 허용하게 크라운을 갖는 상부 면을 가질 수 있거나, 또는 팬시 패드 또는 다른 패드 같은 탄성 패드인 자체 조종 기구를 수용할 수 있게 형성될 수 있다. 로커 면이 분해할 수 있는 삽입체, 또는 디스크에 의해 수용될 때, 또는 완전하게 베어링 어댑터 몸체 내에서 형성될 때, 활동하지 않는 장소 내에서의 로커 접점의 위치는 직접적으로 베어링 어댑터 중앙에 그리고, 그럼으로써 베어링 어댑터(444) 밑면 내에서 축의 그리고 주위 리베이트의 교차점 위에서 위치하는 경향이 있다.

도 11a - 11f

도 11a내지 도 11f는 베어링(46)과 측면 프레임(26) 사이의 삽입을 위한 조립체인 베어링 어댑터(452), 받침대 시트 삽입체(454)와 탄성 범퍼 패드 부재(456)를 보여준다. 베어링 어댑터(452)와 패드 부재(456)는 일반적으로 베어링 어댑터(171)와 부재(156)와 유사하다. 하지만, 이들은 베어링 어댑터(452)가 각 선단에 위치한 추력 블록 절연체 요소(460,462)를 갖고, 범퍼(456) 하부 선단은 적절히 절단되어 지는 것처럼 상이하다. 특정한 구부러짐을 위해서는 탄성 반응이 선호되고, 가동중 성과의 높은 비율을 수용하기에 충분할 수 있다. 하지만, 이 구부러짐 범위에서 벗어난 반진폭은 패드 부재(456)을 손상시키거나 수명을 줄일 수 있다. 절연체 요소(460,462)는 움직임의 범위를 제한하기 위한 제한 정지부로 작용할 수 있다. 절연체 요소(460,462)는 더 일반적으로 베어링 어댑터(452) 코너 접촉부 부분(470,472)의 측면으로 안쪽으로 직면하는 면에 장착된 그리고 안정적으로 위치한 선반, 또는 접촉부, 또는 정지부(446,448)의 형식을 가질 수 있다. 설치되었을 때, 정지부(466,468)는 부재(456)의 소단부(474,476,456)의 밑에 위치한다. 소단부(474,476)는 설치시 정지부(466,468)와 접촉이 없이 위치하기 위해 부재(356)의 소단부와 비교해 절단된 외관을 갖는다. 중심이 된 경우에 정지부(466,468)는 어떠한 틈 간격에 의해 받침대 턱 추력 블록과 접촉이 없이 위치할 수 있다. 부재(456) 내에서 탄성고무의 측면 구부림이 이 틈 간격에 닿을 때, 추력 러그는 정지부(466,468)의 바닥면과 닿을 수 있다. 정지부(466,468)의 수용 넓이(즉, 코너 접촉부 부분(470,472) 내부면에 위치하기 위한 간격)은 윙(455,477)을 위한 축적 압력 지역을 제공할 수 있으며, 그것에 의하여 지나치게 압착되거나 조여지는 것으로부터 정지부(466,468)를 방지할 수 있는 경향이 있다. 받침대 시트 삽입체(454)는 일반적으로 라이너(354)와 유사하지만, 반경 돌출부(480,482)와 두꺼운 중앙 부분(484)를 포함할 수 있다. 베어링 어댑터(452)는 중앙 부분(484)의 아래쪽으로 직면하는 요동면과 결합 요동 결합을 위한 중앙 양방향 로커 부분(486)을 포함할 수 있다. 결합면은 여기에 기재된 양방향 요동 반경의 결합체와 일치할 수 있다. 로커 부분(486)은 돌출부(480,482)를 수용하기 위해 길이방향으로 위치하는 측면 쇼울더(488,490)에서 측면으로 절단될 수 있다.

베어링 어댑터(452)는 안전장치(494,496) 안으로 점감하는 깊은 부분과 측면을 갖는 중앙의 선교 영역(498)에 의해 분해되는 한 쌍의 측면으로 연장되는 점감 로베이트 감압, 공동, 또는 안전장치(494,496)인 다른 밑면의 홈(492)을 가질 수 있다. 안전장치(494,496)는 베어링 어댑터에 관해서는 측면으로 위치하지만, 설치시, 밑에 있는 베어링의 회전축에 관해서도 축 방향으로 위치하는 장축을 가질 수 있다. 안전장치(494,496)에 있어서 재료의 결여는 선교 영역(498)인 비교적 얇은 중앙부에 의해 결합한 랜드 또는 패드(502,504)는 H 형상 자국의 두 개 측면 영역 또는 다리를 형성하게 베어링(46) 외부에 장착되는 주변 내에 있는 면(500) 위에 일반적으로 H 형상 자국을 남기는 경향이 있다. 베어링 어댑터(452) 하단부 밑면이 베어링 케이스를 수용할 수 있게 활 모양의 윤곽과 일치하는 범위 내에서, 안전장치(494,496)는 선단 중 어느 하나에 위치하는 패드나 랜드 사이에서 윤곽의 정점을 따라서 위치하거나 연장될 수 있다. 이 형상은 패드(502,504)로 그리고 거기서부터 베어링(46)까지 로커 회전 접점 중량을 분배할 수 있다. 베어링 수명은 롤러 내에서 최고 중량의 기능일 수 있다. 베어링 레이스 위에 베어링 어댑터 밑면과 베어링 케이스 상부 중앙 사이에 간격을 남김으로써, 안전장치(494,496)는 베어링 내에서 상부 롤러로 주로 밀집된 방식으로 수직 중량이 전달되는 것을 방지하는 경향이 있다. 그 대신에, 각 레이스 내에서 다 개의 롤러 사이에서 중량을 분배하는 것은 유익할 수 있다. 이것은 베어링 케이스 위에 장착되는 패드(502,504)같은 간격을 가진 패드 또는 랜드를 수용함에 의해 촉진될 수 있는 경향이 있다. 중심의 연결 영역(498)은 직접적으로 레이스의 어느 하나 위에서보다는, 아래에 레이스가 없는 베어링 케이스의 부분 위에 장착될 수 있다. 연결 영역(498)은 중앙 주위의 결찰 또는 수직 중량이 적용되는 것처럼 패드(502,504)의 분해나 가름을 저지하는 인장 부재, 중급의 베어링 어댑터 선단 아치(506,508)로 작용한다.

도12a-12d

도12a 내지 12d는 측면 프레임(512)을 배치하기 위한 것으로서 도11a와 다른 조립체(510)를 나타낸다. 베어링(466) 및 베어링 어댑터(452)가 제공될 수 있다. 조립체(510)는 받침대 시트 부재(514)로서의 상부 로커 접합부, 및 탄성 부재(516)를 포함한다. 측면 프레임(512)은 받침대 시트 부재(514)로서의 상부 로커 접합부가 두께 t_s를 가지며, 이 두께는 상기 시트 부재의 폭 W_s의 10% 보다 크고 그 폭의 20(±5)% 정도이다. 일 실시예에서, 상기 두께는 로드 사에서 얻어질 수 있는 'LC 패드'의 두께와 거의 동일하다. 이 두께는 7/16인치 보다 크고, 1인치(±1/8인치)로 될 수 있다. 상기 시트 부재(514)는 측면 프레임(512)으로의 로커 접촉 부하의 확산을 향상시키도록 더 큰 두께를 가지려는 경향을 나타낸다. 또한, LC 패드를 수용하도록 되는 바와 같이 측면 프레임들에서 개조되는 설치 부분으로서 이용될 수 있다.

상기 시트 부재(514)는 브래킷을 위한 측면 마진을 가지며, 측면 프레임 루프 부재(522)의 하부 에지들 주위에 배치되는 편평한 몸체(518)를 가진다. 상기 몸체(518)의 상부면의 대부분은 루프 부재(522)의 하방으로 향하는 표면과 평면 접촉에 의해 결합하게 된다. 시트 부재(514)는 몸체(518)의 주 편평부로부터 길이 방향으로 연장하는 돌출 단부(524)를 가진다. 상기 단부(524)는 2개의 윙들(528,530)의 하방으로 연장하는 더 깊은 노즈(nose)부(526)를 포함한다. 상기 노즈부(526)의 깊이는 시트 부재(514)의 두께와 대응하게 된다. 몸체(518)의 하방으로 향한 표면(532)은 베어링 어댑터의 상부면과 결합할 수 있도록 형성되어, 웅형 및 자형 진동 반경들의 조합에 의해, 양방향 진동 인터페이스가 얻어진다. 일 실시예에서, 자형 진동면은 편평하다.

탄성 부재(516)는 돌출 단부(524)와 결합하도록 형성된다. 즉, 탄성 부재(516)는 한 쌍의 윙들(536,538) 사이에 있는 측면 웹(534)을 가진, 탄성 부재(156)의 형태의 채널을 가진다. 그러나, 이 실시예에서, 웹(534)은 설치 시에 정지부(466,468)의 레벨 아래로 연장될 수 있고, 윙들(536,538)의 기부면(540,542)은 정지부(466,468)들 위에 배치된다. 측벽 또는 불룩한 부분(544)은 웹(534)의 상부 마진 위에 배치되어 측면 프레임 드러스트 러그(546)의 상부에 걸치도록 길이방향으로 연장된다. 측벽(544)의 상부면은 노즈부(526)를 수용하도록 평탄화된다. 윙들(536,538)의 상단부들은 측벽(544)의 편평화된 면(552)의 상방으로 지지되어 있는 놉(knob)들(548,550) 내에 종결한다. 설치 시에, 놉(548,550)의 상단부는 윙들(536,538)의 하방으로 향하는 표면들 아래에 위치한다.

시트 부재(514)를 먼저 제 위치에 배치하지 않고 측면 프레임(512)에 베어링 어댑터(452)를 설치하려는 경우, 놉(548,550)의 높이는 베어링 어댑터(452)의 진동면이 측면 프레임 루프 부재(522)와의 결합을 방지하기에 충분하다. 즉, 베어링 어댑터의 진동면(552)의 가장 높은 부분의 높이는 정지부(466,468)와 놉(548,550)이 접촉될 때 놉(548,550)의 단부들의 높이보다 낮다. 그러나, 시트 부재(512)가 제 위치에 바르게 배치될 때, 노즈부(526)는 윙들(536,538) 사이에 배치되고, 윙들(536,538)은 놉(548,550) 위에 배치되어 이동이 제한된다. 이 방식으로, 탄성 부재(514), 및 특히 놉(548,550)은 설치 에러 검출 요소, 또는 손상 방지 요소들로서 작용한다.

설치 단계들은 설치되어 있는 베어링 어댑터를 제거하는 단계, LC 패드 등의 엘라스토머 패드를 제거하는 단계, 시트 부재(514)를 루프(522)와 결합되도록 설치하는 단계, 드러스트 러그(546) 위에 탄성 부재(514)를 배치하는 단계, 및 베어링 어댑터(452)를 탄성 패드 부재들(514) 사이에서 미끄럼 이동시키는 단계를 포함한다. 그 후, 탄성 패드 부재(514)는 다른 요소들을 그 요소들이 제 위치에서 작동하도록 배치하여, 상기한 바와 같이 상대적인 진동 요소들에 센터링 바이어스를 제공하도록 작용한다.

도13 a-13g

도13a 내지 13g는 다른 베어링 어댑터(144) 및 받침대 시트(146) 쌍을 나타내고 있다. 베어링 어댑터(144)는, 베어링 어댑터(44)가 완전하게 구부려진 상부면(142)을 가지는 반면에, 베어링 어댑터(144)는 어느 정도 상승된 측면부들(149) 사이에 편평한 중앙부(148)를 가지는 상부면을 갖는 점을 제외하면 베어링 어댑터(44)와 사실상 동일하다. 웅형 베어링 면(147)은 편평한 중앙부(148) 상의 중앙에 배치되어, 상방으로 연장한다. 베어링 어댑터(44)에서와 같이, 베어링 어댑터(144)는 각각 길이 방향 및 종방향으로 형성된 제1 및 제2 반경 r₁,r₂를 가지며, 이와 같이 형성된 상방으로 연장하는 표면은 환형 표면이다. 받침대 시트(146)는 사실상 받침대 시트(38)와 유사하다. 받침대 시트(146)는 루프(120)의 하방으로 향한 표면 에 대해 인접하게 배치된 상부면(145), 및 러그(122)와 결합하는 상방으로 연장하는 상단부(124)를 가진다. 일반적으로, 자형 결합 접합부, 즉 받침대 시트(146)의 하부면에 형성된 중공의 오목부는 상기한 바와 같이 길이 방향 및 측면 방향 반경 R₁ 및 R₂로 형성되며, 이 두개의 반경들이 동일할 때 구형 표면(143)이 형성되어, 도13a의 원형의 평면도를 제공한다. 도13f 및 13g는 웅형 및 자형 표면이 반전된 것을 나타내며, 베어링 어댑터(562) 상에 자형 결합면(560)이 형성되고, 시트(566) 상에 웅형 결합면(564)이 형성된다.

도14 a-14e

도14a-14e는 베어링 어댑터(44) 및 시트 접합부(38)의 확대도이다. 상방으로 향하는 표면(142)의 곡선은 단부면들(134), 및 베어링 어댑터(44)의 측면(570)에서 종결하도록 연장한다. 이 측면들은 베어링(46) 주위에 위치하는 측면들(570)의 하방으로 원호 형태를 가진 하부 벽 마진(572)을 나타낸다. 모든 다른 예들에서, 설명의 목적으로, 베어링 어댑터(44)는 베어링 어댑터(144)와 동일하게 취급될 수 있다.

도15 a-15c

도15a-15c는 도13a 내지 13g와 유사한 베어링 어댑터 및 받침대 시트 조합체를 나타내고 있지만, 베어링 어댑터의 나머지 부분의 인터페이스 부분들에서, 웅형 부분(574)은 베어링 어댑터의 상부로 매몰되고, 주위 표면(576)은 붕긋하게 되어 있다. 중공 형태의 형상을 유지하고 있는 상대의 자형 부분(578)은 대응하는 결합면을 제공하는 시트의 주위 구조물로 되어 있다. 길이 방향으로 연장하는 가상선은 물이 고이는 것을 방지하는 배수 포트를 나타낸다.

도16 a-16e

자형 반경 R₁ 및 R₂는 동일의 접합부 상에 있을 필요가 없고, 웅형 반경 r₁ 및 r₂도 동일의 접합부 상에 있을 필요가 없다. 도16a 내지 16e의 새들형 접합부에서, 베어링 어댑터(580)는, 곡률 반경이 r₁인 측면으로 연장하는 회전축의 길이방향의 연장부(582)의 형태인 웅형 접합부, 및 측면 곡률 반경 R₂인 길이 방향 연장부(584)의 형태인 자형 접합부를 가지는 상부면(592)이 제공된 점을 제외하면 베어링 어댑터(44,144)와 사실상 동일한 구성을 가진다. 유사하게, 루프(120)에 장착된 받침대 접합부(586)는, 하방으로 향하는 곡률 반경이 r₁인 연장부(582)와 결합하도록 길이 방향의 곡률 반경 R₁을 가지는 횡방향 연장부(588), 및 곡률 반경 R₂인 연장부(584)와 결합하도록 횡방향 곡률 반경 r₂를 가진 길이 방향으로 연장하는 하방 돌출부(590)를 가진 일반적으로 하방으로 향하는 면(594)을 가진다. 도16f 및 16g에서, 새들 표면은 반전되어 있고 베어링 어댑터(580)는 r₁ 및 R₂를 가지며, 베어링 어댑터(596)는 r₂ 및 R₁을 가진다. 유사하게, 받침대 접합부(586)는 r₂ 및 R₁을 가지며, 받침대 접합부(598)는 r₁ 및 R₂를 가진다. 어느 경우에나, R₁ 및 R₂ 중 작은 것이 r₁ 및 r₂ 중 큰것 보다 크거나 같으며, 상대적으로 대향하는 새들 표면은 원하는 동작 범위에 걸쳐, 베어링 어댑터(44,144)에서와 같이 비틀려져 분리되려고 한다.

도17 a-17d

수직력은 받침대 루프에서, 양 방향 롤링 또는 진동의 점 접촉이 아니라, 선 접촉을 통해 통과되는 베어링 어댑터로 전달됨이 바람직하다. 선 접촉 로커 인터페이스를 가진 베어링 어댑터 인터페이스 조립체에 대한 받침대 시트를 도17a-17d에 나타낸다. 베어링 어댑터(600)는 반경 R₁으로 형성된 자형 결합 접합부로서 작용하는, 횡방향의 중공 원통형 상부면(602)을 가진다. 표면(602)은 둥근 원통형, 또는 포물선 또는 다른 원통형 부분으로서 될 수 있다.

대응하는 시트 접합부(604)는 반경 r₁으로 형성된 원통형 표면(608)을 가진 길이 방향으로 연장하는 자형 접합부(606)를 가진다. 또한, 접합부(606)는 원통형이고, 둥근 원통형으로 될 수 있지만, 이와 다르게, 포물선, 타원형 또는 진동 동작을 생성하는 다른 형태로 될 수 있다. 베어링 어댑터(600)와 시트 접합부(604) 사이에 로커 부재(610)가 제공된다. 로커 부재(610)는 반경 R₁으로 형성된 베어링 어댑터(600)의 표면(602)과 선 접촉 결합하도록 반경 r₁으로 형성된 웅형의 돌출된 원통형 진동면(614)을 가진 제1, 또는 하부(612)를 가지며, r₁은 R₁보다 작고, 따라서, 수동의 자체 조향을 얻도록 길이 방향으로 진동할 수 있게 된다. 상기한 바와 같이, 진동에 대한 저항, 즉 자체 조향에 대한 저항은 로커의 중량에 비례하는 경향이 있고 따라서 차량이 공차 또는 적재시에 비례적인 자체 조향을 제공할 수 있다. 또한, 하부(612)는 고 레벨의 편평도를 가지도록 가공될 수 있는 상부면(616)을 가진다. 또한, 하부(612)는 상기 상부면(616)에 대해 수직으로 된 중앙의 상방으로 연장하는 일체로 된 원통형 스터브(618)를 가진다. 그 스터브(618) 상에 압입 부시 등의 부시(620)가 장착된다.

또한, 로커 부재(600)는 반경 R₂로 형성된 트러프(606)의 원통형 면과선 접촉하도록 반경 r₂로 형성된 제2의 웅형의 돌출된 원통형 진동면(624)을 가지며, 이로써 측면 프레임(26)의 측면 진동을 허용한다. 상부 부분(622)은 상부면(616) 반대쪽에 배치되는 하부면(626)을 가진다. 상부 부분(622)은 부시(620)의 단단한 접합을 위한 사이즈로 된 중앙에 배치되는 보어(628)를 가지며, 하부 부분(612)에 대한 상부 부분(622)의 수직, 또는 z축을 중심으로 한 선회 동작에 적합한 긴밀한 공차, 선회 접속이 얻어진다. 즉, z축을 중심으로 한 비틀림 동작에 대한 저항이 매우 적고, 분석의 목적으로 영으로 취해질 수 있다. 베어링(630)은 스터브(618)와 부시(620) 주위에 설치되며 대향하는 면들(606,616) 사이에 배치되어 그들 사이의 상대적인 회전 운동을 촉진한다.

이 실시예에서, 스터브(618)는 상부 부분(622)에, 보어(618)는 하부 부분(612)에 또는, 이와 다르게, 보어(628)는 상부 부분(612) 및 하부 부분(622) 둘 다에 형성되고, 스터브(618) 및 부시(620)는 그들 사이에 배치된다. 하부 부분(612)에 대한 상부 부분(622)의 z축을 중심으로 한 각 변위는 1도 정도로 매우 작고, 커지게 되려는 경향도 없다.

베어링 어댑터(600)는 하부 부분(612)의 측면 이동을 방해하도록 길이 방향으로 연장하는 붕긋한 측벽(632)을 가진다. 하부 부분(612)은 측벽(632) 및 하부 부분(612)의 단부 면들 사이에 배치된 비교적 낮은 측면 마찰 계수의 스톡 부재(634)를 가진다. 또한, 베어링 어댑터(600)는 그 내부 중앙에 또는 예각으로 형성된 배출구를 가진다. 유사하게, 시트 접합부(604)는 상부 부분(622)의 길이 방향 이동을 방해하도록 측면 방향으로 연장하는 단부벽(636)을 가진다. 스톡 부재(634)와 유사한 방식으로, 단부 벽(636) 및 상부 부분(622)의 단부 면들 사이에 비교적 낮은 단부면 마찰 계수의 스톡 부재(638)가 장착된다.

상기 실시예들과 다르게, 베어링 어댑터 상에 길이 방향의 원통형 트러프가 형성될 수 있고, 로커 요소 내에서의 대응하는 변화로서, 받침대 시트에 측면의 원통형 트러프가 형성될 수 있다. 또한, 웅형 원통형 부분이 로커 요소의 일부일 필요는 없다. 상기 웅형 부분들 중 하나가 베어링 어댑터 상에 있을 수 있고, 상기 웅형 부분들 중 하나가 받침대 시트 상에 있을 수 있고, 대응하는 자형 부분이 로커 요소 상에 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 로커 요소는 하나의 웅형 요소, 하나의 자형 요소를 포함하고, r₁ (또는r₂)으로 형성된 상기 웅형 요소는 베어링 어댑터 상에 배치되고, R₁ (또는 R₂)으로 형성된 자형 요소는 로커 요소의 하부면에 형성되며, r₂ (또는 r₁)로 형성된 상기 웅형 요소는 로커 요소의 상부면에 배치되고, 반경 R₂ (또는 R₁)로 형성된 자형 요소는 받침대 시트의 하부면에 형성된다. 또 다른 실시예에서, 로커 요소는 하나의 웅형 요소, 하나의 자형 요소를 포함하고, r₁ (또는 r₂)으로 형성된 상기 웅형 요소는 받침대 시트 상에 배치되고, R₁ (또는 R₂)으로 형성된 자형 요소는 로커 요소의 상부면에 형성되며, r₂ (또는 r₁)로 형성된 상기 웅형 요소는 로커 요소의 하부면에 배치되고, 반경 R₂ (또는 R₁)로 형성된 자형 요소는 베어링 어댑터의 상부면에 형성된다. 이러한 관점에서, 도17e에서와 같이 조립체들(601,603,605,607,611,613,615,617)에 의해 8개 이상의 조합들이 제공된다.

도17a-17d의 실시예는 힘 전달 인터페이스에서 선 접촉을 제공하게 되고, 수직 축을 중심으로 한 비틀림에 순응하여, 길이 방향 및 측면 방향으로 요동하게 된다. 즉, 상기 시트 인터페이스 조립체에 대한 베어링 어댑터는 측면 프레임의 측면 요동 운동을 제공하기 위한 길이 방향 축을 중심으로 한 회전, 길이 방향 요동을 제공하도록 횡방향 축을 중심으로 한 회전, 및 수직 축을 중심으로 한 비틀림 순응성을 허용하게 된다. 이로써 측면 변위를 방해하고, 수직 방향으로 높은 강도를 유지하게 된다.

도18 a 및 18b

도18a 및 18b의 실시예는 도17a 내지 17d의 실시예와 거의 유사하다. 그러나, 도17a-17d의 보어, 스터브, 부시 및 베어링 등의 선회 연결부를 이용하지 않고, 로커 요소(644)는 베어링 어댑터(600) 및 받침대 시트(604) 사이에 배치된다. 로커 요소(644)는 그 로커 요소(644)의 상부(647) 및 하부(645)의 대향하는 면들 사이에서 접합된 엘라스토머 부재(646)와 같은, 탄력적인 재료로 된 비틀림 순응 요소를 가진다. 도18a 및 18b는 베어링 어댑터(600)에서 측면으로 연장하는 트러프, 및 받침대 시트(604)의 길이 방향 트러프를 나타내며, 도7e에서 동일한 변경이 이루어졌다. 통상적으로, 비틀림 요소는 그들을 분리시키도록 비틀려지는 방식으로 두개의 원통형 요소들 사이에 제공되며, 반드시 엘라스토머 패드가 두개의 원통형 부재들 사이에 설치될 필요는 없다. 예컨대, 로커 요소(644)는 고체이고, 엘라스토머 요소는 베어링 어댑터(600)의 상부면 아래, 또는 상기 시트 요소 위에 설치되고, 비틀림 순응 요소가 두개의 로커들과 연계되어 배치될 수 있다.

도17a 내지 17d를 참조하여 제시된 선회 연결부와 동일한 일반적인 양태로 될 수 있다. 즉, 베어링 어댑터의 상부는 베어링 어댑터의 몸체에 대해 선회할 수 있게 장착되거나, 받침대 시트가 받침대 루프에 선회할 수 있게 장착되고, 비틀림 순응 요소가 두개의 로커들과 연계되어 배치될 수 있다. 그러나, 상기한 바와 같이, 비틀림 순응 요소는 두개의 로커들 사이에 배치되어, 서로 분리되려고 할 수 있다. 도17a 내지 17d 및 도18a 및 18b의 실시예들에서, 이용되는 반경들은 논리적으로 안정적인 최소 에너지 상태를 향해 물리적으로 적절한 조합을 제공하며, (작은 곡률 반경을 가진) 상기 시트 인터페이스에 대한 베어링 어댑터의 웅형 부분은 베어링 어댑터, 또는 받침대 시트 상에 제공될 수 있고, (더 큰 곡률 반경을 가진) 상대의 자형 부분은 다른 부분 어디에나 제공될 수 있다. 웅형 부분이 베어링 어댑터 상에 있고, 자형 부분이 받침대 시트 상에 있는 특정의 형태를 기재하였으나, 이들 특성들은 반전될 수 있다.

도19 a 내지 19c, 20a 내지 20c, 및 21a 내지 21g

도19a 내지 19c는 측면 프레임의 측면 요동을 허용하도록 엘라스토머 베어링 패드(652)를 가진 베어링 어댑터(650)와 로커(654) 및 받침대 시트(656)의 조합을 나타내고 있다. 3개의 다른 도면인 20a 내지 20c에 나타낸 베어링 어댑터(650)는 베어링과 결합하는 기하학적 특징의 면에서 베어링 어댑터(44) 또는 (144)와 유사하지만, 다소간 다른 상부면을 가지고 있다. 상부면(658)은 편평한 시트 면에 결합되도록 이용될 수 있게 편평하거나, 큰 반경부(약 60인치)(660)를 가진다. 상기 반경부(660)는 두개의 앞뒤 부분으로 분할되며, 그들 사이에 측면으로 연장하는 중앙의 편평부가 제공된다. 중앙의 편평부와 나란하게, 베어링 어댑터(650)는 바깥쪽으로 향하는 한 쌍의 측면 랜드(662,664), 및 그들 중간에, 상기 랜드(662,664) 넘어로 연장하는 측면 러그들(666)을 가진다.

베어링 어댑터 패드(652)는 펜실배니아 에리에의 로드사에서 제조된 것, 또는 스탠다드 카 트럭 파트 넘버 SCT 5844로서 알려진 상업적으로 입수 가능한 조립체를 이용할 수 있다. 베어링 어댑터 패드(652)는 하부 판(668)의 형태의 베어링 어댑터 결합 부재를 가지며 그의 하부면(670)은 비요동 결합시에 반경부(660) 위에 배치되도록 해제된다. 베어링 어댑터 패드(652)의 측면 및 길이 방향 변위는 인덱스 부재(672) 형태로 하방으로 구부려진 러그 또는 핑거, 또는 클로(claw)들, 하방으로 도달하도록 배치된 쌍으로 된 양 측면 및 밀접 접합시의 브래킷 러그 어레이에 의해 방지된다. 러그(666)에 대한 브래킷 조건은 베어링 어댑터 패드(652) 및 베어링 어댑터(650) 사이의 길이 방향 운동을 방해한다. 탱(tang)(672)의 내측의 측면은 랜드들(662,664)의 바깥쪽으로 향하는 측면들과 대향하며, 베어링 어댑터(650)에 대한 베어링 어댑터 패드(652)의 측면으로의 상대 운동을 방지한다. 베어링 어댑터(650)에 대한 수직, 측면, 및 길이 방향 위치는 고정될 수 있다.

또한, 베어링 어댑터 패드(652)는 상부 판(674)을 가지며, 로커(654) 및 시트(656)의 설치 변경 시에, 받침대 시트 결합 부재로서 이용될 수 있다. 어떤 경우에는, 상부 판(674)은 길이 방향으로 연장하는 채널 부재(676) 및 이 부재(676)의 측면 마진에 인접한 상방으로 연장하는 좌우 핸드 레그 부분(678,680)을 가진다. 레그 부분(678)은 측면 프레임에 직접 장착하기에 적합한 사이즈 및 형상을 가진다.

하부 판(668) 및 상부 판(674) 사이에서, 베어링 어댑터 패드(652)는 하부 판(668)의 상부면에 직접 장착된 하부 엘라스토머 층(682)으로서 나타낸 제1 탄력층, 상기 층(682)의 상부면에 접합된 중간의 단단한 판(684), 및 그 판(684)의 상부에 접합된 상부 엘라스토머 층(686)으로서 나타낸 상부 탄력층을 포함하는 탄력적인 접합부(680)를 가진다. 상기 층(686)의 상부면은 상부 판(674)의 하부면에 접합될 수 있다. 상기 탄력적인 층들은 그들의 길이 및 폭에 비해 상당히 얇으며, 그 결과 접합부는 비교적 높은 수직 강도, 길이 방향(x) 및 측면(y)에 대한 비교적 높은 비틀림 저항, 수직(z) 축에 대한 (어느 경우에나 작은 각 변위가 생성됨) 비교적 낮은 비틀림 저항, 및 작은 편향에 대해 20,000 내지 40,000 파운드/인치, 더 구체적으로는 30,000 파운드/인치 범위로 되는 x 또는 y 방향의 전단에 대한 거의 동일의 저항을 가지게 된다. 베어링 어댑터 패드(652)는 엘라스토머 요소들이 길이 방향 전단력을 받을 때 얻어질 자체 조향의 측정을 허용하게 된다.

로커(654)(도21e, 21f 및 21g에 도시됨)는 거의 일정한 횡단면을 가지며, 베어링 어댑터 패드(652)의 판(674)의 상부면 상에서의 사실상 편평한 비요동 결합 시에 배치되도록 형성된 하부면(690), 및 웅형 로커 표면을 한정하도록 형성된 상부면(692)을 가진다. 상부면(692)은 일정한 경사각으로 놓여 있는 인접한 접선부들(696)들 사이에 배치된 연속적인 반경의 중앙부(694)를 가진다. 일 실시예에서, 상기 중앙부는 중앙 위치의 양측으로 4-6도를 나타낼 수 있고, 일 실시예에서는, 약 4.5 내지 5도를 가진다. 상기한 용어들에서, 반경 "r₂"는 측면 프레임(26)의 측면 요동 운동을 허용하기 위한 측면 로커의 반경이다. 탄력적인 베어링 어댑터 패드 아래에 크라운(crown)을 가진 베어링 어댑터가 장착되는 경우에, 로커(654)의 반경은 상기 크라운의 반경보다 작고, 아마도 크라운 반경의 절반보다 작게되며, 크라운 반경의 1/3보다 작을 수도 있다. 그 반경은 5 내지 20 인치의 범위, 더 구체적으로는 8 내지 15 인치의 반경의 범위 내이다. 표면(692)은 포물선 형태, 타원형 또는 쌍곡선, 또는 측면 요동을 제공하는 일부 다른 형태로 형성될 수 있다.

받침대 시트(656)(도21a 내지 21d)는 평면도에서 장방형으로 된 주 부분(700)을 가진 몸체를 가진다. 길이 방향의 일 단부에서 볼 때, 받침대 시트(656)는 채널형 단면을 가지며, 주 부분(700)은 백(back)(702) 및 주 부분(700)의 측면 마진에서 상방으로 그리고 측면 바깥쪽으로 연장하는 길이 방향 연장 레그들(704,706)을 형성한다. 이 레그들(704,706)은 주 부분(700)의 측면 마진에서 예각으로 바깥쪽 상방으로 연장하는 내측 인접부(708), 및 그 인접부(708)의 단부에서 수직으로 연장하는 외측 말단부(710)를 가진다. 채널부의 대향하는 핑거들 사이(즉, 대향하는 말단부들(710) 사이)의 폭은 도19b에 도시된 바와 같이 측면 프레임 루프(712)의 폭에 대응하며, 상기 레그들(704,706)은 밀접한 브래킹 접합으로 된다. 상기 레그들(704,706)은 길이 방향의 중앙에 배치된 컷아웃, 리베이트, 또는 인덱스 노치(714)를 가진다. 노치들(714)은 받침대 루프의 양측 상의 측면 프레임에 용접된 T형 러그(716)(도19b)를 중심으로 밀접 접합되게 배치된다. 이 결합은 측면 프레임(26)에 대한 받침대 시트(656)의 측면 및 길이 방향 위치를 설정한다.

받침대 시트(656)는 4개의 측면 돌출 코너 러그, 또는 접합부(718)를 가지며, 길이 방향 안쪽으로 향하는 표면들이 베어링 어댑터 패드(652)의 상부 판(674)의 레그들(678)의 측면으로 연장하는 단부면에 대향하고 있다. 즉, 받침대 시트(656)의 양 측면 상의 코너 접합부(718)는 베어링 어댑터 패드(652)의 레그들(678)의 단부들과 밀접 접합하게 된다. 이 관계는 베어링 어댑터 패드(652)의 상부 판에 대한 받침대 시트(656)의 길이 방향 위치를 고정한다.

받침대 시트(656)의 주 부분(700)은 자형 고정 결합면(702)을 형성하는 함몰부를 형성하도록 중공으로 된 하방으로 향하는 면(700)을 가진다. 이 표면은 로커(654)의 중앙부(도21f)의 반경보다 큰 자형의 반경(상기한 용어에 따라 R₂ 라 함)으로 형성되며, 로커(654) 및 받침대 시트(656)는 선 접촉 결합되며 측면 프레임(26)이 로커(654)의 측면 요동 관계로 측면으로 요동하도록 허용한다. 자형 요동 결합면(702)의 궁형 프로파일은 로커(654)의 측면의 자체적인 중심을 잡아주게 되고, 중앙 영역으로부터, 편평한 접선 영역으로 되는, 인접 영역으로 변화되는 곡률 반경을 가질 수 있게 된다. 받침대 시트(656) 및 로커(654)는 크라운 반경을 가진 어댑터 상에 변경 설치에 의해 제공되며, 받침대 시트의 곡률 반경은 크라운 반경보다 작거나 또는 동일하게 된다. 표면(702)의 중앙의 곡률 반경 R₂, 또는 일정한 경우의 곡률 반경은 6 내지 60 인치의 반경으로 되고, 더 바람직하게는 10인치보다 크고 40인치보다 작게 되는 것이다. 이는 로커 곡률 반경 r₂의 11/10 내지 4배의 크기이다. 받침대 시트는 자형 로커면을 필요로 하지 않고, 로커는 웅형 로커면을 갖지 않지만, 이 표면들은 반전될 수 있고, 웅형 표면은 받침대 시트 상에 제공되고, 자형 표면은 로커 상에 제공될 수 있다. 특히 설치 변경에 있어서, 상부 판(674)의 레그(678) 및 받침대 시트(656)의 레그들 사이에는 비교적 작은 간격이 제공된다. 이 간격은 도19b에 갭 'G'로서 나타내며, 트럭 볼스터의 오목형 쐐기(gib)(106,108)의 공간에 의해 요동 운동이 구속되는 부품들 사이의 요동 운동을 허용하기에 충분하다.

측면 로커와 전단 패드를 제공함에 의해, 그 결과의 조립체는 측면 방향으로의 향상된 유연함을 제공하고, 자체 조향의 측정을 허용한다. 도19a의 예는 원래의 설치로서 제공되거나, 또는 변경된 설치로서 제공될 수 있다. 변경된 설치의 경우, 로커(654) 및 받침대 시트(656)는 엘라스토머 패드와 받침대 시트 사이에 설치되거나, 또는 더 얇은 두께의 엘라스토머 패드로 대체되어 설치될 수 있고, 이로써 받침대 시트에 대한 베어링 어댑터의 전체 높이는 변경 전과 거의 동일하게 될 수 있다.

도19e 및 19f는 엘라스토머 패드 및 로커의 조합체의 다른 실시예를 나타낸다. 도19a의 실시예가 측 방향 및 길이 방향 전단에 대해 거의 동일하게 작용하는 엘라스토머 중간부를 나타내고 있지만, 이는 일반적인 경우에 필요한 것은 아니다. 예컨대, 도19e 및 19f의 실시예들에서, 엘러스토머 베어링 어댑터 패드 조립체(720,731)는 길이 방향으로 연장하는 구부려짐 또는 파형을 갖는 보강부(726,727)가 있는 얇고 탄력적인 엘라스토머 중간부(722,723)를 가진다. 길이 방향에서, 상기 중간부는 도19a의 예에서와 같이 전단에 반작용하게 된다. 그러나, 측면 방향으로의 편향은 전단 성분 뿐만 아니라, 전단이 아닌 압축 또는 인장 응력 시에, 엘라스토머 요소에 수직한 성분을 필요로 한다. 이로써 강한 측면 반작용을 제공하며, 따라서 이방성 작용을 행하게 된다. 이러한 특성의 이방성 전단 패드의 배치는 도19a의 실시예에도 적용될 수 있고, 도19a의 실시예와 같은 편평한 배치는 도19e 및 19f의 실시예들에 적용될 수 있다. 도19e를 고려하면, 기부 판(728)과 상부 판(730)이 중간부(722)의 파형에 대응하는 파형을 갖게 된다. 로커(732)는 대응하는 프로파일의 하부면을 가진다. 이외에는, 본 실시예는 도19a의 실시예와 사실상 동일하다.

도19f를 고려하면, 엘러스토머 베어링 어댑터 패드 조립체(721)는 베어링 어댑터(650) 상의 엘러스토머 베어링 어댑터 패드 조립체(652)와 동일하게, 베어링 어댑터 상에 비요동 관계로 배치되는 하부면을 가진다. 기부 판(734)의 상부면(735)은 상기한 바와 같이 길이 방향으로 연장하는 파형을 가진다. 얇고 탄력적인 제1 엘라스토머 층(736), 내측 보강판(737), 및 제2 탄력층(738)은 기부 판(734) 및 상부판(740)의 대응하는 파형 하부면 사이에 배치된다. 편평한 판 위에 다른 로커 판이 장착되는 대신에, 상부판(740)은 로커(654)의 상부면에 대응하게 일체로 형성된 로커 외형을 가진다. 다음에, 분리형 로커부를 필요로 하지 않고, 상부판(740)과 측면 요동하는 관계로 받침대 시트(744)가 직접 장착된다. 베어링 어댑터 패드(721) 및 베어링 어댑터 패드(742)의 조합에 의해 베어링 어댑터 패드(744)의 하방으로 향한 표면(748)에 대한 요동면의 길이 방향 이동을 방지하도록 상호접속하는 인접부들(747)이 제공될 수 있다.

도22 a 내지 22c, 도23 a 및 23b

베어링에서 분리된 베어링 어댑터를 이용하는 대신에, 도22a 내지 22c는 축(752)의 일 단부에 장착된 베어링(750)을 나타낸다. 이 베어링(750)은 받침대 시트 접합부(758)의 상대의 요동 접촉면(756)과 상대적으로 요동 점 접촉하도록 일체로 형성된 궁형 요동 접촉면(754)을 가진다. 요동 관계의 일반적인 기하학은 상기한 바와 같이 r₁, R₁ 및 L의 관계로 나타내며, 웅형 및 자형 요동 접촉면은 반전될 수 있고, 웅형 표면이 받침대 시트 상에 배치되고, 자형 표면이 베어링 상에 배치되며, 또한 복합 곡률의 경우에, 상기 표면은 상기한 바와 같이 새들형으로 된다. 도22b 및 23b의 베어링은 1997년의 카 및 로코모티브 사이클로페디아의 812페이지에 나타낸 베어링 단면을 토대로 하고 있다. 상기 문헌은 버지니아, 피터스버그의 브렌코사의 사이클로페디아에 제공되어 있다.

구체적으로, 베어링(750)은 내부 링(760), 내부 링이 축(752)과 결합되는 한 쌍의 테이퍼진 로울러 조립체(762), 및 내부 절두 원추형 베어링 면이 로울러 조립체(762)와 결합되는 외부 링 부재(764)를 포함하는 부품들의 조립체이다. 시일, 스페이서 및 지지 링을 포함하는 전체 조립체는 축(752)의 단부에 장착된 단부 캡(766)에 의해 제 위치에 보유된다. 도22a 내지 22c의 조립체에서, 둥근 외부 원통형 링 부재는 사용하지 않고, 베어링 어댑터(44,144)와 동일의 형상 및 작용을 하며, 상기한 바와 같이 받침대 죠(jaw)(130)의 표면에 대한 접촉을 제한하는 요동 운동을 행하는 테이퍼진 단부 벽(768)을 구비한 상부 부분(770)을 가지도록 제조되어 있다. 또한, 상기 상부 부분(770)은 상기한 바와 같이 브래킷 죠(130)의 코너 접촉부((774)를 포함한다. 따라서, 베어링에는 일체로 형성된 요동면이 제공된다. 상기 요동면은 하부 베어링 조립체의 나머지 부분에 대해 영구 고정된다. 이 방식으로, 요동면에 대해 베어링 하우징의 회전이 방지되는 조립체가 제공된다.

도23a 및 23b에서, 베어링 조립체 및 베어링 어댑터 로커 조립체, 또는 받침대 인터페이스 조립체에 대한 휠세트는 개조된 베어링(790)으로 나타낸다. 이 경우 외측 링(792)은, 상기한 바와 같이 중량 비례 자체 조향을 제공하도록, 상대의 자형(웅형으로 될 수 있음) 측면 로커 표면(796)과 결합하는 웅형 표면(또한, 자형 표면으로 될 수 있음) 등의, 측면으로 연장하는 원통형 로커 표면(794)의 형태로 형성된다.

따라서, 도22a 및 23a의 실시예들은 3개의 피스의 레일 로드 차대용 축 베어링 인터페이스 조립체에 대한 측면 프레임 받침대를 나타낸다. 도22a의 실시예의 조립체는 측면 및 길이 방향으로 요동하도록 작동 가능한 접합부를 가진다. 상기 실시예들은 베어링의 외측 링의 일체형 부분으로서 형성된, 새들 형의 웅형 또는 자형의, 요동면 접합부들 중 하나를 가지며, 요동 접촉면의 위치는 (이 경우, 베어링의 일부이기 때문에), 베어링에 대해 확고하게 배치된다. 도22a의 실시예에서, 일체형 표면은 울타리형 표면이고, 도23b의 실시예에서, 요동 접촉면은 일정 곡률 반경의 원호로서 형성되는 원통형 표면이다.

치환 가능 표면 타입들은 2개의 요소의 인터페이스(즉, 베어링 상부의 요동면, 및 받침대 상의 상대의 요동면) 또는 3개의 요소의 인터페이스를 포함하고, 중간의 요동 부재는 베어링 레이스에 대해 확고하게 배치된 표면(a), 및 받침대 시트의 표면(b) 사이에 장착된다. 상기한 바와 같이, 하나 또는 다른 표면들이 구형 원호 부분 상에 형성되어 접합부들이 비틀림 순응하게 되거나, 또는 이와 다르게, 수직 축을 중심으로 한 회전에 대해 비틀려져 분리된다. 또한, 부재들(156,374,412,456) 등의 탄성 패드들의 이용을 포함하는 치환이 적절하다.

도22a 및 23a의 조립체들은 3개의 피스의 철로 차량 차대의 휠세트의 축의 일 단부에 장착되는 베어링을 가진다. 상기 베어링은 그에 대해 회전하도록 축의 단부의 제 위치에 장착된 외부 부재를 가지며, 내부 링은 외부 링에 대해 회전하려고 한다. 상기 베어링은 그의 링들을 중심으로 회전 축을 가지며, 휠세트의 축의 길이 방향 축과 동일하게 설치되도록, 동심으로 되어 있다. 각각의 경우에, 외부 부재는 3개의 피스로 된 차대의 측면 프레임의 받침대 시트 부재의 상대의 요동 접촉면에 결합하도록 형성된 요동면을 가진다.

상기 베어링의 요동 접촉면은 대응하는 시트 하에 중심을 잡을 때 국부적인 최소 에너지 조건을 가지며, 상대의 요동 접촉면은 웅형의 요동 접촉 요소의 자체 중심을 취하도록 촉진하는 반경으로 주어지게 된다. 즉, 최소 에너지 위치(중심 위치)에서의 변위는, 요동 작용이 측면 프레임의 단부를 상승시키도록 하여, 시스템의 저장된 위치 에너지를 증가시키기 때문에, 측면 프레임의 받침대 루프에서 더욱 떨어져 있게 되도록 휠세트 축의 중앙선(즉, 베어링의 회전 축의 중앙선) 사이에 수직의 분리 간격을 형성하게 된다.

이는 다르게 표현될 수 있다. 원통형 극좌표에서, 휠세트 축의 장축을 축방향으로 한다. 축방향에 수직하게 측정되면 반경방향이고, 축방향 및 반경방향 양 방향에 대해 수직한 방향을 각진 원주 방향으로 한다. 베어링의 회전 축에 가장 가까운 요동 접촉면의 위치가 있다. 이를 "레스트(rest)" 또는 국부적 최소 위치 에너지 평형 위치라 한다. 요동 접촉면의 곡률 반경이 베어링의 회전축과 최소 반경의 위치 사이의 반경 방향 길이 L 보다 크기 때문에, 원주방향 각 θ의 함수는 최소 반경 위치의 양측에 대해 증가한다(또는, 이와 다르게, 베어링의 회전축에서 최소 반경방향 거리의 위치가 더 큰 반경방향 거리의 영역들에 위치한다). 따라서, 함수 r(θ)의 기울기, 즉 dr/dθ는 최소점에서 영이고, 최소 위치 에너지의 위치의 양측에 대한 최소점에서 각 변위하여 r이 증가한다. 표면이 복잡한 곡률을 가지는 경우에, dr/dθ 및 dr/dL은 최소점에서 영이고, 최소 에너지의 위치의 모든 측면에 대한 최소 에너지의 위치의 양 측면으로 r이 증가한다. 베어링 상의 요동 접촉면이 웅형 표면 또는 자형 표면 또는 새들로 되고, 곡률 중심이 베어링의 회전 중심 하에, 또는 용동 접촉면 상에 있게 된다. 요동 접촉면의 곡률은 구형, 환형(toroidal),타원형, 포물선, 또는 원통형으로 될 수 있다. 요동 접촉면은, 복잡한 곡률이 사용되면, 즉 회전축에서의 최소 위치로부터의 거리보다 크게 되는 곡률 반경을 가지며, 베어링의 회전 축과 일치하지 않게 된다.

이를 표현하는 다른 방식은 베어링의 회전축에 대해 반경방향으로 가장 가까운 위치에 베어링의 요동 접촉면의 제1 위치가 있다는 것이다. 제1 거리 L은 회전 축 및 가장 가까운 위치 사이로 정의된다. 베어링 표면 및 받침대 시트 표면은 각각 곡률 반경을 가지며 웅형 및 자형 관계로 대응하며, 곡률의 일 반경은 웅형 곡률 반경 r₁이고, 다른 곡률 반경은 자형 곡률 반경 R₂이며, r₁이 L보다 크고, R₂가 r₁보다 크고, L, r₁, R₂는 L^-1-(r₁ ^-1-R₂ ^-1)>0의 관계로 되고, 로커 표면은 자체 조향을 허용하도록 작동 가능하다.

도24 a 내지 24e

도24a 내지 24e는 3개의 피스의 차대(200)에 관한 것이다. 차대(200)는 차대 길이 방향의 중앙선을 중심으로 대칭인 차대 볼스터(192), 및 제1 및 제2의 한 쌍의 측면 프레임(194)의 3개의 주 부분으로 되어 있다. 도14e에 하나의 측면 프레임만이 차대(200)의 대칭으로 주어져 있다. 3개의 피스의 차대(200)는 차대 볼스터(192) 및 측면 프레임(194)의 말단부들(즉, 횡방향 외측) 사이에 배치된 스프링(195)에 의해 제공된 탄력적인 서스펜션(1차 서스펜션)을 가진다.

차대 볼스터(192)는 일 측면 프레임 조립체와 결합하는 제1 단부 및 다른 측면 프레임 조립체과 결합하는 제2 단부(양 단부는 (193)으로 나타냄)를 가진 경질의 제조 빔이다. 차대 중앙에 중심 판 또는 중앙 볼(bowl)(190)이 배치된다. 상부 플랜지(188)는 중앙에서 좁고 횡방향 외측으로 벌어져 종결되는 두개의 단부들(194) 사이로 연장한다. 또한, 차대 볼스터(192)는 하부 플랜지(189) 및 상부 플랜지(188)와 하부 플랜지(189) 사이로 연장하여 불규칙적인 폐쇄 박스 빔을 형성하는 두개의 웹들(191)을 가진다. 볼스터(192)가 하나의 스프링(195)과 결합하는 플랜지들(188,189)의 말단부들 사이에 다른 웹들(197)이 장착된다. 또한, 차대 볼스터(192)의 횡방향 말단 영역은 마찰 댐퍼 웨지를 수용하는 마찰 댐퍼 시트(196,198)를 가진다.

측면 프레임(194)은, 베어링 어댑터(44), 베어링(46), 및 한 쌍의 축(48)과 휠들(50)이 장착되어 있는 받침대 접합부(40)를 가진 캐스팅으로 될 수 있다. 또한, 측면 프레임(194)은 압축 부재 또는 상부 코드(chord) 부재(32), 인장 부재 또는 하부 코드 부재(34), 및 각각 차대 중앙의 길이 방향 스테이션에서 횡방향으로 수직한 평면으로 이등분되는 차대(200)의 일 측면에 배치되는 수직 측면 칼럼(36,36)을 가진다. 상하부 빔 부재(32,34) 및 수직 측면 프레임 칼럼(36)의 공동 작용에 의해 장방형 구멍이 형성되고, 그 구멍으로 차대 볼스터(192)의 단부(193)가 도입될 수 있다. 차대 볼스터(192)의 말단은 그 구멍 내에서 측면 프레임에 대해 상하로 이동한다. 하부 빔 부재(34)는 스프링(195)이 배치되어질 하부 스프링 시트(52)를 가진다. 유사하게, 스프링(195)의 상단부와 결합되는 볼스터(192)의 말단부 하측에 의해 상부 스프링 시트(199)가 제공된다. 이와 같이, 차대 볼스터(192)의 수직 이동은 스프링(195)의 압축력을 증가 또는 감소시키게 된다.

도24a의 실시예에서, 스프링(195)은 횡 방향 안쪽 및 바깥쪽의 두개의 스프링 열들(193)을 가진다. 일 실시예에서 각 열은 10,000파운드/인치보다 작은 스프링(195)의 수직 탄력 상수 k를 제공하는 4개의 큰(8인치 +/-) 직경의 코일 스프링을 가진다. 일 실시예에서 이 스프링 탄력 상수는 6000 내지 10,000파운드/인치의 범위 내이고, 7000 내지 9500파운드/인치의 범위로 될 수 있으며, 이들 값의 두배인, 차대당 14,000 내지 18,500파운드/인치의 범위의 전체 수직 탄력 상수를 제공한다. 이 스프링 어레이는 그룹에 대해 요구되는 전체 스프링 계수에 따라 외측 스프링, 내측 스프링, 및 내측-내측 스프링의 코일 세트, 및 강도의 분배를 포함할 수 있다. 스프링의 수, 내측 및 외측 코일의 수, 및 여러 스프링들의 스프링 상수는 변경될 수 있다. 스프링의 코일들의 스프링 상수는 차대 설계 부하에 적합한, 그룹의 스프링 탄력 상수를 제공하게 된다.

각 측면 프레임 조립체는 4개의 구석부 배열의 소켓 또는 시트들(196,198)과 결합되는 횡방향 내측 및 횡방향 외측 웨지들(204,205,206,207)의 제1 및 제2 쌍들로 배치된 4개의 마찰 댐퍼 웨지들을 가진다. 스프링들(195)의 코너 스프링은 마찰 댐퍼 웨지들(204,205,206,207) 상에 위치한다. 각 수직 칼럼(36)은 웨지들(204,205,206,207)의 마찰면들에 견딜 수 있는 횡방향 내측 및 횡방향 외측 영역들을 가진 마찰 저항판(92)을 가진다. 볼스터 집(gib)(106,108)은 저항판(92)의 내측 및 외측에 놓인다.

도24e에서, 댐퍼 시트는 격벽(208)으로 분리되어 있다. 길이 방향 수직 면이 격벽(208)의 중앙을 통해 차대(200)를 통과하면, 내측 댐퍼는 평면(209)의 일측에 놓이고, 외측 댐퍼는 평면의 외측에 놓이게 된다. 헌팅(hunting) 시에, 헌팅에 대한 댐퍼 작동에서의 힘은 내측 패드의 마찰 베어링 면의 힘이 일 단부의 평면의 완전 내측에 작용하고, 다른 대각 마찰면에서 완전 외측으로 작용하여 결합되게 하도록 작용된다.

일 실시예에서, 도24b의 스프링 그룹의 실시예의 사이즈는 약 33인치의 측면 프레임(194)의 수직 칼럼들(36) 사이의 폭을 가진 측면 프레임 창 구멍을 제공한다. 이는 스프링 그룹에 비해 상대적으로 크고, 폭에서 25%보다 더 크다. 도1f의 실시예에서 차대(20)는 각각 5.5인치 직경의 5개의 코일들을 수용하도록 비정상적으로 넓은 측면 프레임 창을 가진다. 차대(200)는 그와 대응하게 큰 휠베이스 길이 WB를 가진다. WB는 트랙 게이지 폭에 대한 비율로서 취해져서 73인치보다 크게 크게될 수 있고, 트랙 게이지 폭의 1.3배보다 크게될 수 있다. 게이지 폭의 1,4배보다 큰, 80인치보다 크게될 수 있고, 일 실시예에서 트랙 게이지 폭의 1.5배보다 크게, 약 84인치보다 크게될 수 있다. 유사하게, 측면 프레임 창은 높이보다 넓게될 수 있다. 대향하는 측면 프레임 칼럼(36) 사이의 저항판 면을 가로질러 측정하면 폭 대 높이가 8:7보다 큰 비율이 가능하고, 24인치보다 크게될 수 있으며, 4:3보다 크고 3:2보다 큰 비율로서 28인치 또는 32인치 이상으로 될 수 있다. 스프링 시트는 측면 프레임 창의 폭에 대응하는 길이 치수를 가지며, 횡방향 폭은 15.5-17인치 이상이다.

도25 a 내지 25d

도25a 내지 25d는 다른 차대 실시예를 나타낸다. 차대(800)는 볼스터(808), 측면 프레임(807) 및 차대 볼스터(808)의 단부들에 장착된 나란한 포켓들(805,806)에 내장된 수평으로 작용하는 스프링(803,804) 상에 독립적으로 작용하도록 내측 및 외측에 일정한 힘을 사용하는 전후 쌍들의 마찰 댐퍼들(801,802)을 설치하고 있다. 두개의 댐퍼(801,802) 만이 도시되어 있지만, 상기 한 쌍의 댐퍼들은 대향하는 측면 프레임을 각각 향하고 있다. 댐퍼들(801,802)은 블럭(809) 및 블럭(809)의 면에 장착된 소모성 마모 부재(8100를 각각 포함한다. 상기 블럭 및 마모 부재는 그들의 상대적인 위치를 유지하도록 대응하는 웅형 및 자형 인덱스부(812)를 가진다. 설치 중에 스프링을 제 위치에 예비 부하 상태로 보유하도록 스프링 하우징에 제거 가능한 나사 접합부(814)가 제공된다. 스프링(803,804)은 측면 프레임 칼럼의 대응하는 마찰면들에 대해 마찰 댐퍼들(801,802)을 밀어 바이어스한다. 스프링(803,804)의 편향은 주 스프링(816) 그룹의 압축에 의존하지 않고, 초기 예비 부하의 함수로 된다.

도26 a 및 26b

도26a 및 26b는 볼스터 포켓(822)이 웹(452)과 같은 중앙의 격벽을 갖지 않고, 스프링 그룹(436) 등의 하부 스프링 그룹의 폭에 걸쳐 연장하는 연속적인 부분을 가지는 점을 제외하면, 도14a의 차대 볼스터(402)와 유사하다. 단일의 넓은 댐퍼 웨지(824)가 제공된다. 댐퍼(824)는 하부 스프링 그룹의 두개의 스프링(825,826)에 의해 지지되는 폭을 갖게 되며 그 스프링에 의해 작용된다. 볼스터(400)가 연관된 측면 프레임에 대해 비 수직 방향으로 편향되는 경우, 평행사변형 현상에서와 같이, 웨지(824)의 일 측면이 더 심하게 압축되어, 웨지의 각진 면(즉, 직각 삼각형의 빗면)에 대해 수직한 회전 축을 중심으로 포켓 내에서 웨지(824)를 비틀어지게 한다. 이 비틀림은 스프링(825,826)의 압축 차를 야기하여, 웨지(824)의 비틀림 및 차대 측면 프레임에 대한 차대 볼스터(820)의 비정방형 변위를 초래한다. 측면 프레임의 대향하는 측면 칼럼에서의 대향하는 스프링 쌍에서 유사한 동작이 발생된다. 도26b는 댐퍼 웨지(827,828)의 다른 쌍을 나타낸다. 이 양 웨지 형태는 볼스터 포켓(822)에서 유사하게 배치되며, 이 경우, 각 웨지(827,828)는 분리형 스프링 상에 위치한다. 웨지(827,828)는 볼스터 포켓(822)의 1차 각도를 따라 서로에 대해 미끄럼 이동 가능하다. 차대가 비정방형 조건에서 이동할 때, 웨지(827,828)의 변위 차에 의해 스프링(825,826)의 압력 차를 야기하여 복귀 운동을 생성하게 된다. 어느 경우에나, 볼스터 포켓들은 마모 라이너(494)를 가지며, 포켓들 자체는 볼스터의 단부에 용접될 인서트(506)의 일부로 되며, 원래의 형태 또는 변경된 형태 모두에서 더 넓은 측면 프레임 칼럼의 설치 등을 포함할 수 있고, 단일 댐퍼에서 이중 댐퍼(즉, 4개의 코너) 배열로 전환을 수반하는 등의 다른 그룹의 스프링 선택을 행할 수 있다.

도27 a 및 27b

도27a는 한 쌍의 분할 웨지(833,834)를 각각 수용하는 볼스터 포켓(831,832)을 제외하면 볼스터(210)와 유사하다. 포켓(831,832)은 각각 1차 각 α 및 2차 각 β로 경사진 한 쌍의 베어링 면(835,836)을 가지며, 표면들(835,836)의 2차 각은 상기한 댐퍼 분리력을 생성하도록 대향하게 되어 있다. 표면들(835,836)에는 비교적 낮은 마찰판(837,838)이 제공된다. 각 쌍의 분할 웨지들은 단일의 스프링 상에 배치된다.

도27b의 예는 볼스터(840) 및 바이어스된 분할 웨지들(841,842)의 조합을 나타낸다. 볼스터 포켓들(843,844)은 스텝들(845,846)이 동일의 1차 각 α 및 2차 각 β를 가지며, 좌측 및 우측으로 향하는 도27a의 분할 웨지의 대칭 면들과 다르게 동일 방향으로 바이어스된 스텝형 포켓들이다. 따라서, 분할 웨지(842)의 외측 쌍들은 각각 동일의 1차 각 α 및 2차 각 β를 가지며, 외측 방향으로 바이어스된 제1 및 제2 부재들(847,848)을 가진다. 유사하게, 2차 각 β에 있어서 부재들(849,850)이 내측 방향으로 구동되는 점을 제외하면, 분할 웨지(841)의 내측 쌍도 1차 각 α 및 2차 각 β를 가진 제1 및 제2 부재를 구비한다. 도27c의 실시예에서 단일 스텝형 웨지(851,852)가 쌍의 분할 웨지들, 예컨대 부재들(847,848,849) 대신에 사용될 수 있다. 대향하는 대응 웨지가 다른 볼스터 포켓에 사용된다.

도28 a 및 28b

도28a에서, 차대 볼스터(860)는 그의 단부의 수용부들에 용접된 대향하는 부분들의 용접되어 있는 볼스터 포켓 인서트들(861,862)을 가진다. 각 볼스터 포켓은 동일의 1차 각 α를 공유하지만, 2차 각 β는 대향하게 되어 있는 내측 및 외측 부분들(863,864)을 가진다. 각각의 내측 및 외측 웨지(856,866)는 각각 수직으로 배향된 스프링(867,868) 상에 위치한다. 이 경우, 볼스터(860)는 도26a의 볼스터와 유사하고, 볼스터 포켓의 내측 및 외측 부분을 분리하는 랜드가 없다. 또한, 볼스터(860)는, 대향하는 볼스터 포켓들이 중간 랜드 없이 결합되는 점을 제외하면, 도5의 볼스터(210)와 유사하다. 도28b에서, 분할 웨지 쌍들(869,870)(내측) 및 (871,872)(외측)이 단일의 내측 및 외측 웨지(865,866) 대신에 사용된다.

복합적인 진자 기하학

상기한 다수의 로커들은, 웅형 로커 반경이 영이 아니고, 자형 로커와 결합(미끄럼에 반대)하는 롤링을 가정한 요동 요소를 이용하고 있다. 예컨대, 도2a의 실시예는 양방향 복합 진자를 나타낸다. 이들 진자의 성능은 길이방향 로커의 자체 조향 및 측면 강도에 모두 영향을 미친다.

진자의 측면 강도는 (a) (i) 베어링 어댑터 및 (ii) 하부 스프링 시트(즉, 측면 프레임의 측면 요동) 사이의 측면 프레임; (b) (i) 하부 스프링 시트 및 (ii) 차대 볼스터에 대해 장착되는 상부 스프링 시트 사이의 스프링의 측면 편향, 및 (c) (i) 측면 프레임의 스프링 시트 및 (ii) 차대 볼스터에 대해 장착된 상부 스프링 사이의 운동의 강도를 반영하게 된다. 스프링 강도의 측면 강도는 수직 스프링 강도의 약 1/2로 된다. 263,000 또는 286,000 파운드 GWR에 대해 설계된 100 또는 110톤 차대에 있어서, 수직 스프링 강도는 차대당 두개의 그룹을 가정하면, 25-30,000파운드/인치로 되고, 기차당 두개의 차대에 대해, 측면 스프링 강도는 13-16,000파운드/인치로 된다. 제2 복합 강도는 측면 프레임의 측면 요동 편향에 관계된 것이다. 하부 스프링 시트와 베어링 어댑터의 크라운 사이의 높이는 약 15인치(+/-)이다. 받침대 시트는 베어링 어댑터 크라운의 60인치 반경에서 선 접촉하는 편평면을 가진다. 적재량 286,000 파운드의 차량에 대해, 제2 구성 부품에 의한 측면 프레임의 강도는 하부 스프링 시트에서 측정하면, 18,000-25,000파운드/인치로 된다. 스프링의 불균일한 압축으로 인한, 제3 구성 부품에 의한 강도가 측면 프레임 강도에 더해진다. 이는 스프링의 강도 및 그룹의 레이아웃에 따라 스프링 그룹당 3000-3500파운드/인치 정도로 된다. S2HD 110톤 차대의 일 측면 프레임에 대한 전체 측면 강도는 측면 프레임당 약 9200파운드/인치이다.

다른 차대는, 1980 카 앤드 로코모티브 사이크로페디아(1980, 시몬스-보드맨, 오마하)의 716 페이지에 기재된 "스윙 모션" 차대이다. 스윙 모션 차대에서, 측면 프레임은 진자와 같이 작용할 수 있다. 베어링 어댑터는 약 10인치 반경의 자형 로커이다. 받침대 루프에 장착된 상대의 웅형 로커는 약 5인치 반경을 가진다. 기하학에 따르면, 이는 일반적인 것에 대해 약 1/4 내지 1/2 정도의 측면 편향에 대한 측면 프레임 저항을 생성한다. 스프링 그룹 강도와 결합되면, 진자의 상대적인 유연성은 탁월하다. 측면 강도는 수직 스프링 강도에 의해 덜하게 조정될 수 있다. 요동 하부 스프링 시트의 사용에 의해 불균일한 스프링 압축으로 인한 측면 강도를 감소 또는 해소할 수 있다. 스윙 모션 차대는 측면 프레임을 연결하도록 사용되며, 그들을 비정방형 변형에 대해 고정시킨다. 측면 비탄성 로드 또는 대칭 비탄성 "프레임 브레이스(brace)" 등의 다른 차대 보강 장치가 사용되고 있다. 측면 비탄성 브레이스는 차대 볼스터의 장축을 중심으로 측면 프레임의 회전에 대한 저항을 증가시킨다. 이는 반드시 휠 리프트를 저지하거나 또는 휠 부하 평형을 향상시키는 것은 아니다.

차대 측면 강도의 평가를 위해 다음 식이 사용된다:

이 식에서

스프링 그룹의 전단 시의 측면 스프링 상수

하부 스프링 시트의 중심에서 측정된, 진자의 단위 유닛의 편향을 위해 필요한 힘

내측 및 외측 스프링의 불균일한 압축에 의해 야기되는 비틀림 운동에 대한 측면 편향의 하부 스프링 시트를 단위 유닛 편향시키기 위해 필요한 힘

진자에서, 중량과 편향의 관계는 스프링에서의, F=kx에 대해 유사하게, 작은 각도에 대해 선형적이다. 측면 상수는

로서, W는 중량, L은 진자 길이를 나타낸다. 적절한 동등 진자 길이는

로서 정의되며, W는 측면 프레임 스프링 중량이다. L=15 및 60인치 크라운 반경을 가진 차대에 대해, Leq는 약 3인치로 된다. 스윙 모션 차대에 대해, Leq는 이것의 두배이다.

도2a의 길이 방향(즉, 자체 조향) 로커에 대한 식은, 다음과 같다:

이 식에서,

는 로커의 길이방향 힘과 편향 사이의 길이 방향 비례 상수

F는 축 중앙선에 가해지는 길이방향 힘의 유닛

는 축 중앙선의 길이방향 편향의 유닛

L은 웅형 부분(116)의 정점에 대한 축 중앙선에서의 거리

R₁은 받침대 시트(38)의 자형 중공부의 길이방향 곡률 반경

r₁은 베어링 어댑터 상의 웅형 부분(116)의 크라운의 길이방향 곡률 반경

상기 관계에서, R₁은 r₁보다 크고, (1/L)은 [(1/r₁)-(1/R₁)]보다 크고, 도시된 바와 같이, L은 R₁ 또는 r₁보다 작다. 일부 실시예들에서, 중앙 위치에서의, 베어링 어댑터의 표면의 정점에 대한 축의 중심에서의 길이 L은 5-3/4인치 내지 6인치(+/-)이고, 5-7인치 범위이다. 베어링 어댑터, 받침대, 측면 프레임, 및 볼스터는 강으로 제조된다. 본 발명자는 요동 접촉면이 강 또는 유사한 재료로 제조됨을 전제로 하고 있다.

측면 방향에서, 개략적인 상기 작은 각 편향은:

이 식에서,

진자의 측면 강도

F₂=하부 스프링 시트에 가해지는 측면 편향의 단위 유닛 당 힘

δ₂=측면 편향의 유닛

W=진자에 의한 중량

L_pend=스프링 시트에서의 진자의 하부에 대한 베어링 어댑터의 접촉면 사이의 비 편향된 진자의 길이

R_rocker=r₂=로커 표면의 측면 곡률 반경

R_seat=R₂=로커 시트의 측면 곡률 반경

R_seat 및 R_rocker는 유사한 량이며, L에 비해 작고, 진자는 비교적 큰 측면 편향 상수를 가진다. R_seat는 L 또는 R_rocker에 비해 크고, (편평한 표면)에서는 대략적으로, 상기 식은 다음과 같이 간단화될 수 있다:

분모에 이 수를 사용하면, 분자의 설계 중량은 동등한 진자 길이를 산출한다, Leq.=W/K_pendulum

측면 프레임 진자는 상부 로커 시트의 요동 접촉 인터페이스에서 (비 편향시에) 하부 스프링 시트까지 측정된 경우 12 및 20인치, 더 구체적으로 14 및 18인치의 수직 길이를 가진다. 동등한 길이 Leq는, 차대 사이즈 및 로커 기하학에 따라, 4인치 보다 크고 15인치보다 작게 되며, 더 좁게는 5인치 및 12인치 범위로 될 수 있다. 차대(20,22)는 70톤, 100톤, 110톤, 또는 125톤으로 되어 있지만, 차대(20,22)는 33인치 직경, 또는 36 또는 38인치 직경의 휠을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 진자 길이 L_pend에 대한 웅형 로커 반경 R_rocker의 비는 3이하, 일부 예들에서는 2이하로 될 수 있다. 측면으로 유연성이 있는 차대에서, 이 값은 1보다 작게 된다. 인자

는 3보다 작고, 일부 예들에서는 2.5보다 작다. 측면으로 유연성이 있는 차대에서, 이 인자는 2보다 작을 수 있다. 여러 실시예들에서, 최대 차대 용량, 또는 더 일반적으로 기차의 GWR 한계에서 계산된 측면 로커 진자의 측면 강도는 연관된 스프링 그룹의 측면 전단 강도보다 작다. 또한, 여러 실시예들에서, 차대는 측면 비탄성 브레이싱으로 될 수 있고, 가로대의 경우에, 측면으로 연장하는 평행한 로드, 또는 대각선 횡단 프레임 또는 다른 비탄성 보강부로 될 수 있다. 이들 실시예에서, 차대는 각 스프링 그룹에 의해 구동되는 4개의 구석부 댐퍼 그룹을 가질 수 있다.

상기한 차대들에서, 70, 100, 110 또는 125톤 차대의 AAR 한계에 따라 결정되는 만재 설계 조건에 대해, 또는 더 적은 적재 조건에서, 스프링 그룹의 2인치의 수직 스프링 편향을 야기하는 수직 탄성 하중에 비례하여, 하부 스프링 시트에서 측정된, 측면 편향에 대한 힘의 비율인, 측면 프레임의 동등의 측면 강도가 스프링의 수평 전단 강도보다 작다. 일부 실시예들에서, 특히 차량, 소비자 제품 등의 비교적 저밀도의 높은 가치의 경우에 그러하다. 측면 프레임 Ksideframe의 동등의 측면 강도는 6000파운드/인치보다 작고 3500 및 5500파운드/인치 사이, 더 구체적으로 3700-4100파운드/인치로 된다. 예컨대, 일 실시예에서, 2x4 스프링 그룹은 스프링 그룹당 9600파운드/인치의 전체 수직 강도, 및 8200파운드/인치의 대응하는 측면 전단 강도 Kspring shear를 가진다. 측면 프레임은 확고하게 장착된 하부 스프링 시트를 가진다. 이는 36인치 휠의 차대에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 5.5인치 직경의 스프링의 3x5 그룹이 사용되며, 36인치 휠의 차대에서 약 9600파운드/인치의 수직 강도를 가진다. 스프링 그룹당의 수직 스프링 강도는 30,000파운드/인치보다 작은 범위에 있고, 20,000파운드/인치보다 작은 범위, 더 구체적으로 4000-12000파운드/인치, 또는 약 6000-10,000파운드/인치로 될 수 있다. 스프링의 비틀림은 750-1200파운드/인치 범위의 강도를 가지며, 2000-3500파운드/인치의 전체 측면 프레임 강도와 함께, 3500-5500파운드/인치 범위의 수직 전단 강도를 가진다.

고정된 하부 스프링 시트를 가진 차대의 실시예들에서, 차대는 측면 프레임 상의 스프링 시트의 하부에서 측면 편향을 측정할 때, 측면 방향의 600-1200파운드/인치와 동등한 스프링의 불균일 압축에 기여하는 강도를 가진다. 이 값은 1000파운드/인치보다 작을 수 있고, 900파운드/인치보다 작을 수 있다. 스프링의 불균일 압축에 기여하는 복원력 부분은 만재된 기차와 반대로 가벼운 기차에서 더 크다.

스윙 모션 차대를 포함하는 일부 실시예들에서는, 측면 스윙 방향에서 r/R<0.7; 3<r<30, 또는 더 좁게 4<r<20; 및 5<R<45, 또는 더 좁게 8<R<30, 및 측면 강도에 있어서, 2,000파운드/인치<Kpendulum<10,000파운드/인치로 되는 하나 이상의 특징들을 가지며, 또는 다르게 표현하면, 진자에 의해 지지되는 중량의 파운드당, 측면 프레임으로 수직 하중가 통과되는 하부 스프링 시트에서의 측면 편향의 인치당 파운드의 측면 진자 강도는 0.08 내지 0.2의 범위, 또는 더 좁게는 0.1 내지 0.16의 범위이다.

마찰 표면들

동적 반응은 상당히 어렵다. 곡선에 대한 저항을 감소시키는 것이 유익하고, 이 점에서 자체 조향이 도움이 된다. 휠 리프트의 발생 경향을 감소시킴이 유리하다. 댐퍼의 스틱-슬립 감소는 이러한 성능을 향상시킨다. 상방 및 하방 마찰력이 거의 동일한 댐퍼의 사용에 의해 휠 리프트를 억제할 수 있다. 휠 리프트는 가로대 또는 프레임 브레이스가 제거될 때, 측면 프레임들 사이의 비틀림 링크들의 감소에 민감하게 된다. 측면 프레임을 분리시키기 위한 비틀림이 있으면, 단일의 댐퍼에 비해 이중 댐퍼의 더욱 큰 저항성 결합을 이용함에 의해 얻어질 수 있는 정방형 위치로 차대를 복귀시키려는 바이어스에 대해, 비 정방형 방식으로 차대를 유연성 있는 관계로 물리적으로 고정된 관계를 대신함이 바람직하다. 측면으로 유연성이 있는 댐퍼를 사용하면, 스틱-슬립 작용이 감소된 댐퍼들, 4개의 구석부로의 댐퍼 배열, 및 자체 조향에 대해 모두 도움이 되며, 비 예측적인 방식으로 상호 연관되어 있다. 자체 조향은 댐퍼들의 스틱-슬립을 감소시키는 양호한 작용을 행한다. 측면 스윙 모션 방식에서의 요동에 의해서도 댐퍼들의 스틱-슬립을 감소시키는 양호한 작용을 행한다. 스윙 모션 방식에서의 요동은 댐퍼들이 4개의 구석부들에 배열되는 경우 양호하게 작용하게 된다. 차대 헌팅은, 가로대 또는 프레임 브레이스가 4개의 구석부의 댐퍼들(보강부가 아닌 유연성 있는 부분)에 의해 대체되고, 그 댐퍼들이 스틱-슬립을 감소시키는 경우에, 크게 악화되지 않는다. 이들의 복합적인 효과들이 상호 연관될 수 있다.

상기한 다수의 차대 실시예들에서, 볼스터와 측면 프레임 사이에 마찰 댐핑 인터페이스가 있다. 측면 프레임 칼럼 또는 댐퍼(또는 양자)는, 마모되거나 파괴되면 대체될 수 있는 경화성 마모 판, 또는 소모성 코팅 또는 슈우 또는 패드를 포함할 수 있는 마찰이 작거나 또는 제어되는 베어링 면을 가진다. 그러한 베어링 면의 마찰 댐핑 요소는 표면 코팅, 또는 패드, 브레이크 슈우 또는 브레이크 라이닝, 또는 다른 처리를 실행함에 의해 정적 및 동작 마찰의 원하는 계수를 산출하도록 표면을 처리하여 얻어진다. 슈우 및 라이닝들은 철로 마찰 프로덕트 등에서 클러치 및 브레이크 라이닝 공급자들로부터 구할 수 있다. 이러한 슈우 또는 라이닝은 특정 마찰 성능을 실현할 수 있는 금속 또는 다른 재료의 혼합물로 제조된 폴리머 또는 합성 매트릭스를 가진다.

대향하는 베어링 표면과 조합되어 사용될 때, 상기 마찰 표면은 정적 마찰 계수 μ_s, 및 동적 마찰 계수 μ_k를 가진다. 이 계수들은 환경적 조건에 따라 변화한다. 설명의 목적으로, 이 마찰 계수들은 70F에서 건조한 조건에서 취해진 것으로 간주한다. 일 실시예에서, 이 마찰 계수들은 0.15 내지 0.45 범위로 될 수 있고, 더 좁게는 0.20 내지 0.35 범위로 될 수 있으며, 일 실시예에서, 약 0.30으로 될 수 있다. 일 실시예에서 코팅, 또는 패드는, 측면 프레임 칼럼의 대향하는 베어링 표면과 조합되어 사용될 때, 마찰 인터페이스에서의 정적 및 동적 마찰 계수를 서로 20% 이내, 더 좁게는 10% 이내로 할 수 있다. 다른 실시예에서, 정적 및 동적 마찰 계수는 사실상 동일하게 된다.

경사진 웨지 표면

댐퍼 웨지가 사용되는 경우, 낮은 마찰 또는 제어된 마찰 패드 또는 코팅이 부분적인 동적 요동 작용으로 될 수 있는 볼스터 포켓의 마모판(사용되는 경우)과 결합하는 댐퍼의 경사진 표면 상에 사용될 수 있다. 본 발명자는 마모 판과 마찰 부재의 조합이 유익한 것으로 알려진 특성의 마찰 계수를 산출하는, 웨지의 경사면 및 볼스터 포켓의 경사면 사이에서 제어된 마찰 인터페이스의 사용을 고려하게 되었다. 일부 실시예들에서 이 계수들은 동일하거나, 또는 거의 같게 되고, 스틱-슬립을 거의 일으키지 않게 되며, 강으로 된 캐스트 아이언에 비해 스틱-슬립을 감소시킬 수 있었다. 또한, 알려진 마찰 특성을 가진 캐스트 재료의 브레이크 라이닝 또는 인서트의 사용은 상당한 정도의 작동의 일관성을 생성할 수 있는 등의 더 좁고, 예측 가능하고 재생 가능한 범위 내에서 제어될 수 있는 특성들을 허용하게 된다. 코팅, 또는 패드 또는 라이닝은 적절한 마찰 재료가 혼합된 폴리머 또는 합성 매트릭스를 가진 요소, 또는 폴리머 요소로 될 수 있다. 이들은 브레이크 또는 클러치 라이닝 제조업자들로부터 구할 수 있다. 그 중 하나의 회사는 NC 맥스톤 로린버그 맥스톤 Ai 13601의 레일웨이 마찰 프로덕트이고, 다른 회사는 PA 리딩 페어먼트 아바뉴 2120의 쿼드란트 EPP USA이다. 일 실시예에서, 상기 재료는 폴리머 커버를 가진 "바버 트윈 가드" 댐퍼 웨지의 스탠다드 차대 컴퍼니에서 사용되는 것과 동일하다. 일 실시예에서 측면 프레임 칼럼의 대향하는 베어링 면에 사용될 때, 코팅 또는 패드가, 마찰 인터페이스에서 동적 및 정적 마찰 계수가 20% 이내, 더 좁게는 10% 이내로 되도록 상기 재료가 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 정적 및 동적 마찰 계수들은 거의 동일하다. 동적 마찰 계수는 0.15 내지 0.30 범위 내이고, 일 실시예에서는 약 0.20이다.

댐퍼에는 수직 마찰면 및 경사면 상에, 패드 또는 라이닝을 코팅함에 의해 특수 마찰 처리가 제공될 수 있다. 경사면의 마찰 계수는 마찰면에서와 동일하지 않지만, 동일하게 될 수도 있다. 일 실시예에서 마찰면 위의 정적 및 동적 마찰 계수들은 약 0.3이고, 서로 대략 동일하게 될 수 있고, 경사면에서의 정적 및 동적 마찰 계수들은 약 0.2이고, 서로 대략 동일하게 될 수 있다. 어느 경우에나, 측면 프레임 칼럼에 대한 수직 베어링 면, 또는 볼스터 포켓의 경사면 상에서, 본 발명자들은 스틱-슬립을 우려하게 되는 표면 접합을 방지하기에 유익하도록 고려하였다.

스프링 그룹들

주 스프링 그룹들은 다양한 스프링 레이아웃을 가진다. 스프링 레이아웃의 여러 가지의 이중 댐퍼 실시예들은 다음과 같다:

이 그룹들에서, Di는 댐퍼 스프링을, Xi는 비댐퍼 스프링을 나타낸다.

100톤 또는 110톤 차대에서, 본 발명자들은 다음 변수의 20%(바람직하게는 10%) 이내에 있는 스프링 및 댐퍼 조합체를 제안한다:

(a) 모두 강 또는 철 댐퍼 표면을 가진 4개의 웨지 배열에 대해,

에 따른 상부 경계, 및

에 따른 상부 경계를 가진 덮개.

(b) 모두 강 또는 철 댐퍼 표면을 가진 4개의 웨지 배열에 대해,

의 중간 영역.

(c) 브레이크 라이닝과 유사하게, 모두 비금속 댐퍼 표면을 가진 4개의 웨지 배열에 대해, 웨지 각이 30 내지 60도 범위 내인 경우,

에 따른 상부 경계, 및

에 따른 상부 경계를 가진 덮개.

(d) 비금속 댐퍼 표면을 가진 4개의 웨지 배열에 대해,

의 중간 영역.

여기에서, K_damper는 각 댐퍼의 측면 스프링 강도 파운드/인치/댐퍼

Q_wedge는 연관된 1차 웨지각, (도)

Q_wedge는 30 내지 60도 범위내에 있게 된다. 다른 실시예에서 Q_wedge는 35-55도 범위, 및 또 다른 실시예에서 Q_wedge는 40 내지 50도 범위내에 있게 된다.

전체적으로 유사하지 않고, 일부 경우에만 대략 같은 상향 및 하향 댐핑력을 가지는 것이 유익하다. 댐퍼의 마찰력들은 댐퍼가 부하 또는 무부하에 따라 달라진다. 웨지 각, 마찰 계수, 및 웨지들의 탄력은 변경될 수 있다. 댐퍼가 "부하" 상태로 되어 볼스터가 측면 프레임에서 하방으로 이동되면, 스프링 힘이 증가하고, 따라서 댐퍼의 힘이 증가된다. 유사하게, 댐퍼가 "무부하" 상태로 되어 볼스터가 측면 프레임의 상방을 향해 상방으로 이동되면, 스프링 힘이 감소된다. 평형은 다음과 같이 된다:

부하 중에:

무부하 중에:

이 식에서: F_d는 측면 프레임의 마찰력

F_s는 스프링 힘

μ_s는 볼스터의 각진 경사면에서의 마찰 계수

μ_c는 측면 프레임에 대한 마찰 계수

Φ는 볼스터의 각진 면 및 칼럼에 대한 베어링 마찰면 사이의 각도

주어진 각에 대해, 마찰 부하 인자, C_f는 C_f=F_d/F_s 로 결정된다. 이 부하 인자 C_f는 볼스터가 상하 이동 인지에 따라 달라지게 된다.

빈 상태 및 완전 만재 상태에서 수직 탄성율이 다른 것이 바람직하다. 예컨대, 다른 높이의 단부 스프링들이 사용되어 전체 스프링 그룹에 대해 2개 이상의 수직 탄성율을 생성할 수 있다. 이 방식으로, 경량의 기차 조건에서의 동적 응답은 만재된 기차의 동적 응답과 다르게 되고, 두개의 탄성율이 사용된다. 이와 다르게, 3개(이상)의 탄성율이 사용되면, 반부하 조건에서 중간의 동적인 응답이 가능하다. 일 실시예에서, 각 스프링 그룹은 적어도 제1 높이의 자유 길이를 가진 제1 그룹의 스프링, 및 각 스프링이 제2 높이보다 낮은 자유 길이를 가진 제2 그룹의 스프링을 가지며, 제2 높이는 제1 높이보다 간격 δ₁만큼 낮으며, 상기 제1 그룹의 스프링은 상기 그룹의 스프링율이 제1 값, 즉 제1 그룹의 스프링들의 스프링율들의 합을 갖는 제1 및 제2 높이들 사이의 압축 범위, 및 자유 높이가 제2 높이보다 낮은 하나 이상의 스프링들의 스프링율을 제1 그룹에 더한 것보다, 상기 그룹의 스프링율이 더 큰 제2 범위를 갖게 된다.이와 같이 다른 스프링율은 대응하는 다른 댐핑 구성을 나타낸다.

예컨대, 일 실시예에서 약 35,000-55,000파운드(+/-5000파운드)의 데드 스프링 중량(즉, 측면 프레임 및 휠세트 등의 주 스프링 하의 비탄성 하중을 제외한 무부하의 기차 본체의 중량)을 가진 기차는 스프링의 제1 부분이 제1 높이를 초과하는 자유 높이를 갖는 스프링 그룹들을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 높이는 9-3/4인치 내지 10-1/4인치 범위 내이다. 이러한 기차가 그의 차대 위에서 짐을 부렸을 때, 스프링은 제1 높이로 압축된다. 기차가 경량의 조건으로 운행될 때, 스프링의 제1 부분은 수직 탄력, 피치 및 탄력, 및 측면 대 측면의 요동 시에 기차의 동적 응답을 결정하며, 차대 헌팅에 영향을 미치게 된다. 제1 구성부의 스프링율은 12,000 내지 22,000파운드/인치 정도로 될 수 있고, 더 구체적으로 15,000 내지 20,000파운드/인치 정도로 될 수 있다.

기차가 더 무겁게 적재되었을 때, 예컨대 데드 및 라이브 스프링 중량의 합은, 대략 60,000-100,000 파운드(대칭의 적재를 위해 스프링 그룹당 15,000-25,000파운드) 범위의 기차 중량에 대응하는 임계 값을 초과하는 경우, 스프링이 제2 높이로 압축된다. 이 제2 높이는 8-1/2 내지 9-3/4 인치 범위 내이다. 이 지점에서, 스프링 중량은 잔존 스프링의 일부 또는 전부로 될 수 있는, 전체 스프링 그룹의 스프링들의 다른 부분을 편향시키기에 충분하며, 이 제2 구성에서의 압축된 스프링들의 결합된 그룹의 스프링율 상수는 제1 구성부에서의 스프링율과 다르고 그보다 크게 된다. 예컨대, 상기 큰 스프링율은 약 20,000-30,000파운드/인치 범위 내이고, 데드 및 라이브 부하의 합계가 상기 구성부 변경 임계값을 초과할 때 동적 응답을 제공하게 된다. 이 제2 구성부는 110톤 차대의 경우에, 차대당 약 130,000 또는 135,000파운드의, 상한을 향해, 임계치로부터 큰 값의 범위내에 있게 된다. 100톤 차대의 경우, 이 값은 차대당 115,000 또는 120,000파운드로 된다.

표1은 100 또는 110 톤 차대에 사용될 수 있는 다수의 스프링 그룹들을 대칭의 3x3스프링 레이아웃으로 나타내고 있으며, 4개의 연관된 그룹들의 댐퍼들을 포함한다. 표1의 최종 엔트리는 대칭의 2:3:2 스프링 레이아웃을 나타낸다. "측면 스프링"이라는 용어는 각각의 개별적인 탄성 댐퍼들의 스프링, 또는 스프링들의 조합을 나타내며, "주 스프링"은 각각의 주 코일 그룹의 스프링, 또는 스프링의 조합을 나타낸다:

표1 스프링 그룹 조합

이 표에서, NCS-1, NCS-2, D8, D8A 및 D6B는 본 발명자들에 의해 제안된 비표준 사이즈의 스프링들이다. 이 스프링들의 특성들은 표2a(주 스프링) 및 2b( 측면 스프링)에, 표1의 다른 스프링의 특성들과 함께 주어져 있다.

표2a 주 스프링 변수

표2b 측면 스프링 변수

표3은 다수의 알려진 차대들, 및 본 발명자들에 의해 제안된 차대들의 변수들의 리스트를 제공한다. 제1 경우에, No.1로 나타낸 차대 실시예는 1차 웨지 각이 45도(+/-)이고 댐퍼 웨지가 강 베어링 면으로 된 4개의 구석부의 배열들의 댐퍼 웨지들을 사용하고 있다. 제2 경우에, 1차 웨지 각이 40도(+/-)이고 댐퍼 웨지가 비금속 베어링 면으로 된 4개의 구석부의 배열들의 댐퍼 웨지들을 사용하고 있다

표3 차대 변수들

표3에서, 주 스프링 엔트리는 스프링들의 갯수, 스프링 타입의 포맷을 갖고 있다. 예컨대, ASF 슈퍼 서비스 라이드 마스터는, 일 실시예에서, D5 외측 타입의 7개의 스프링들, D5 외측에 내장된, D5 내측 타입의 7개의 스프링들, 및 중간 열(즉, 볼스터의 중앙선을 따른 열)의 D5 내측에 내장된, D6A의 내측-내측 타입의 2개의 스프링들을 가진다. 또한, 5052 외측 타입의 2개의 측면 스프링, 및 5062 외측에 내장된 5063 내측 타입의 2개의 스프링을 가진다. 측면 스프링들은 중앙에 장착된 댐퍼 웨지의 측면 열의 중간 요소들로 된다.

K_empty는 경량(비어 있는) 기차의 전체 스프링 그룹의 스프링율 파운드/인치

K_loaded는 만재 상태에서, 그룹의 스프링율 파운드/인치

"고정"은 스프링이 고정 상태로 압축될 때의, 한계 파운드

H_Empty는 경량의 기차 상태에서의 스프링의 높이

H_Loaded는 만재 상태에서의 스프링의 높이

Kw는 댐퍼 하의 스프링들의 전체 스프링율에 관한 것이다.

Kw/K_loaded는 적재 상태에서의, 그룹의 전체 스프링율에 대한 댐퍼의 스프링들의 스프링율의 백분율 비이다.

웨지 각도는 도로 나타낸, 웨지의 1차 각이다.

F_D는 측면 프레임 칼럼의 마찰력이다. 이는 상향 및 하향으로 주어지며, 상향 및 하항의 량들이 함께 더해질 때의 합을, 최종 열이 제공한다.

차대(22)등의, 차대의 실시예들에서, 각 측면 프레임 및 그와 연관된 차대 볼스터의 단부 사이의 탄력적인 인터페이스는 표1에 나타낸 스프링 그룹 세트 중 하나를 가진 3x3 스프링 그룹 및 4개의 구석부의 댐퍼 배열을 포함한다. 이 그룹들은 30 내지 60도의 범위, 더 좁게는 35 내지 55도의 범위, 더욱 좁게는 40 내지 50도의 범위에 있는 1차 각을 가진 웨지를 포함하며, 32, 36, 40 또는 45도의 세트에서 선택될 수 있다. 이 웨지들은 강으로 된 표면, 또는 비금속 표면 등의 마찰 표면을 가질 수 있다.

웨지들 및 측면 스프링들의 조합은 스프링 그룹들의 전체 탄성율의 20% 이상의 측면 스프링의 탄성율을 제공하도록 할 수 있다. 이는 전체 탄성율의 20 내지 30%의 범위내 이다. 일부 실시예들에서, 웨지 및 측면 스프링들의 조합은 볼스터가 하방으로 이동될 때, 3000 파운드 미만의 만재 차대에 대한, 그룹의 댐퍼들의 전체 마찰력으로서 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 그룹의 댐퍼들의 상향 및 하향 마찰력의 합은 5500파운드이다.

강으로 된 댐퍼들이 사용되는 일부 실시예들에서, 상향 및 하향 마찰력의 합은 4000 내지 5000파운드이다. 일부 실시예들에서, 볼스터가 상방으로 이동될 때 마찰력은 볼스터가 하방으로 이동될 때의 마찰력의 2/3 내지 3/2이다. 일부 실시예들에서, Fd(업)/Fd(다운)의 비는 3/4 내지 5/4이다. 일부 실시예들에서, Fd(업)/Fd(다운)의 비는 4/5 내지 6/5의 범위내 이고, 일부 실시예들에서는 거의 동일하다.

비금속 마찰면들이 사용되는 일부 실시예들에서, 상향 및 하향 마찰력의 합은 4000 내지 5500파운드이다. 일부 실시예들에서, 볼스터가 상방으로 이동될 때의 마찰력 Fd(업)은 볼스터가 하방으로 이동될 때의 마찰력 Fd(다운)에 대해 3/4 내지 5/4 범위이고, 0.85 내지 1.15 범위내 이다. 또한, 상기 웨지들은 2차 각을 이용하며, 2차 각은 5 내지 15도 범위내 이다.

No .1 및 2

본 발명자들은 표3의 No.1 및 No.2 칼럼의 변수들의 조합을 고려하였다. No.1은 강으로 된 댐퍼 웨지 및 측면 프레임 칼럼을 사용한다. No.2는 스틱-슬립을 나타내지 않는 비금속 마찰면을 이용하며, 그 결과 정적 및 동적 마찰 계수는 거의 동일하다. 측면 프레임 칼럼의 마찰면의 마찰 계수는 약 0.3이다. 또한, 웨지들의, 경사면은 비금속 베어링면으로 작용하고 스틱-슬립 동작을 나타내지 않는다. 경사면의 정적 및 동적 마찰 계수는 거의 동일하고, 약 0.2이다. 상기 웨지들은 2차 각을 이용하며, 2차 각은 약 10도이다.

No .3

일부 실시예들에서, 2:3:2 스프링 그룹 레이아웃으로 될 수 있다. 이 레이아웃에서, 댐퍼 스프링들은 중간의 주 스프링 코일에 의해 각 쌍의 댐퍼 스프링들이 분리되지 않는 4개의 구석부 배열로 배치되며, 댐퍼가 격벽 또는 중간 블럭에 의해 분리되거나 또는 맞닿을 정도로 배치되어 있다. 볼스터의 길이 방향 중앙선 상에 3개의 주 스프링 코일들이 배열되어 있다. 이 스프링들은 비표준형 스프링들이고, 상기 표 1, 2, 및 3에서 D51-O, D61-I, 및 D61-A로 나타낸 바와 같이 외측, 내측, 및 중간 스프링을 포함할 수 있다. No.3 레이아웃은 수직면의 동적 마찰 계수가 0.3 내지 0.4의 범위이고, 약 0.38이며, 경사면의 동적 마찰 계수가 0.12 내지 0.20의 범위이고, 약 0.15인 강의 마찰면을 가진 웨지들을 포함할 수 있다. 웨지 각은 45 내지 60도 범위이고, 약 50 내지 55도 범위이다. 50(+/-)도 웨지 각이 선택된 경우, 상향 및 하향 마찰력은 대략 동일하고(즉, 평균의 약 10% 이내), 약 4600 내지 4800파운드의 범위의 합, 약 4700파운드(+/-50)의 합을 가질 수 있다. 55(+/-)도 웨지각이 선택된 경우, 상향 및 하향 마찰력은 거의 동일하고(평균의 약 10% 이내), 약 3700 내지 4100파운드의 범위의 합, 약 3850-3900파운드의 합을 가질 수 있다.

이와 다르게, 2:3:2 스프링 레이아웃을 사용하는 다른 실시예들에서, 비금속 웨지들이 사용된다. 이 웨지들은 0.25 내지 0.35의 범위, 약 0.30으로 되는 측면 프레임 칼럼에 대한 수직면의 동적 마찰 계수를 가질 수 있다. 경사면 동적 마찰 계수는 0.08 내지 0.15, 약 0.10으로 될 수 있다. 약 35 내지 50도 사이의 웨지각이 사용될 수 있다. 또한, 약 40 내지 45도 사이의 웨지각이 사용될 수도 있다. 웨지각이 약 40도인 일 실시예에서, 상향 및 하향 운동 마찰력은 각각 평균치의 약 20%이내의 량으로 되며, 합은 5400 내지 5800의 범위, 약 5600파운드(+/-100)로 될 수 있다. 웨지 각이 약 45도인 다른 실시예에서, 상향 및 하향 운동 마찰력은 각각 평균치의 약 20%이내의 량으로 되며, 합은 440 내지 4800의 범위, 약 4600파운드(+/-100)로 될 수 있다.

조합 및 변경

본 명세서는 다수의 댐퍼 및 베어링 어댑터 배열 예들을 나타낸다. 모든 특징들이 동시에 나타날 필요는 없고, 여러 가지 옵션의 조합들이 제공될 수 있다. 여러 형태들의 실시예들의 특징들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 혼합 및 매칭될 수 있다. 중복 설명을 피하기 위해, 2x4, 3x3, 3:2:3, 2:3:2, 3x5 또는 다른 배열의 스프링 그룹들이 여러 가지 댐퍼 형태들에 사용되었다. 유사하게, 받침대 및 베어링 인터페이스에 대한 베어링의 변형 예들이 설명 및 도시되어 있다. 댐퍼 배열 및 베어링 어댑터 배열에 다수의 가능한 조합 및 변경 사항들이 있다. 이러한 점에서, 더 이상의 도면 및 설명이 없이도, 여러 가지 특징들이 조합될 수 있다.

상기한 다수의 실시예들에서 스틱-슬립이 거의 없거나 또는 전혀 없는 댐퍼들과 조합하여 지체 조향 장치를 사용하고 있다. 이들은 자체 조향을 제공하는 "펜시(Pennsy)" 패드, 또는 다른 엘라스토머 패드 배열을 이용한다. 이와 다르게, 여러 예들이 도시 및 설명된 바와 같이 복합 곡선으로 형성된 베어링 표면을 가진 로커를 포함하는 양방향 요동 장치를 사용할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 설명된 다수의 실시예들은 자체 조향 장치와 함께 비 스틱-슬립 특성의 베어링 표면, 특히 복합 커브형 로커 등의 양방향 요동 자체 조향 장치를 포함하는 4개의 구석부의 댐퍼 웨지 배열을 이용한다.

다수의 차대의 실시예들에서, 측면 프레임 칼럼들의 마모 판들의 볼스터 내측 및 외측에 오목형 쐐기(gib)들이 장착되어 있다. 일 실시예에서, 오목형 쐐기 및 측판 사이의 간격은 휠들에 대한 차대 볼스터의 양측으로의 측면 이동의 적어도 3/4인치의 운동을 허용하며, 유익하게도 양측으로 1인치보다 큰 이동을 허용할 수 있게 되며, 양측으로 1 또는 1-1/8인치 내지 1-5/8 또는 1-9/16인치 범위의 이동을 허용할 수 있다.

본 발명자들은 댐퍼들에 스틱-슬립 운동이 거의 없는 마찰 라이닝이 제공되며, 비교적 마찰이 적은 베어링면을 가진 경사면을 갖는, 4개의 구석부의 댐퍼 배열, 양방향 복합 곡률의 요동면의 조합을 나타내고 있다. 그러나, 이러한 특징들의 더 많은 조합과 변경들이 가능하다. 통상 중공으로 형성되어 배출구를 필요로 하는 자체 배출 구조가 바람직하다.

본 명세서에서 도시되어 설명된 차대들 각각에서, 전체적인 승차감은 스프링 그룹 레이아웃과 물리적 특성의 상관 관계, 또는 댐퍼 레이아웃 및 특성, 또는 받침대 시트 인터페이스 조립체에 대한 베어링 어댑터의 동적 특성의 조합에 의해 결정된다. 진자로서 작용하는 측면 프레임의 측면 강도가 스프링 그룹의 강도보다 전단의 면에서 약한 것이 바람직하다. 110톤의 철로 차량 차대에서, 일 실시예에서는 상기한 바와 같이 받침대 시트 인터페이스 조립체에 대해 양방향 베어링 어댑터의 실시예와 조합하여 16,000 내지 36,000파운드/인치 범위의 수직 스프링 그룹 강도를 가진 차대를 사용한다. 다른 실시예에서, 스프링 그룹의 수직 강도는 스프링 그룹당 12,000파운드/인치 미만이고, 수평 전단 강도는 6,000파운드/인치 미만이다.

상기한 이중 댐퍼 배열도 1997년의 카 및 로코모티브 사이클로페디아의 715페이지에 나타낸 4가지 타입의 댐퍼 설치예를 포함할 수 있고, 그 정보는 본 발명에 참조되었으며, 이중 댐퍼의 적절한 구조적 변화로 인해, 각 댐퍼가 개별 스프링의 탕성을 가하게 된다. 즉, 주 스프링 상에 배치된 경사면 볼스터 포켓 및 경사진 웨지들이 설명되어 있지만, 마찰 블럭들이 볼스터의 포켓 내에 수평의 스프링 바이어스식으로 될 수 있고, 주 스프링이 아닌 독립적인 스프링 상에 배치될 수 있다. 이와 다르게, 측면 프레임에 마찰 웨지들을 상향 또는 하향으로 배치할 수 있다.

상기한 차대들의 실시예들에서는 다른 타입의 서비스를 위해 적절하게 변경되었다. 차대 성능은 예상 적재, 휠하우스, 스프링 강도, 스프링 레이아웃, 진자 기하학, 댐퍼 레이아웃 및 댐퍼 기하학에 따라 크게 달라진다.

본 발명의 여러 가지 실시예들이 설명되었다. 상기한 이상적인 모드들에 본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 변경 또는 추가가 이루어질 수 있으며, 본 발명은 상기한 상세한 설명의 내용이 아니라 첨부된 특허청구의 범위의 기재 내용들에 의해서만 제한되는 것이다.

Claims (25)

1. 측면으로 연장하는 볼스터를 갖고, 상기 볼스터는 제1 및 제2 단부들을 갖고; 제1 및 제2 측면 프레임들이 각각 상기 볼스터의 제1 및 제2 단부들에 탄력적으로 장착되며,
   상기 제1 및 제2 측면 프레임들은 길이방향으로 연장되고;
   상기 측면 프레임들은 휠세트 상에 장착되고, 상기 휠세트는 휠세트-측면프레임 인터페이스 조립체에서 상기 측면프레임에 자체 조향식으로 장착되고;
   상기 볼스터의 단부들 중 하나와 단부가 장착되는 각각의 측면프레임 간에 작용하도록 제1 및 제2 세트의 요(yaw) 저항 부재들이 장착되고;
   상기 요 저항 부재들의 각 세트는 제1 요 저항 부재 및 제2 요 저항 부재를 포함하고;
   상기 요 저항 부재는 각각의 측면프레임의 요 편향에 대항하도록 바이어스되고;
   상기 제1 요 저항 부재는 상기 제2 요 저항 부재의 내측에 횡방향으로 위치되고;
   상기 요 저항 부재들은 증가된 요 편향의 함수로서의 요 저항을 증가시키는,
   3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
2. 제1항에 있어서,
   상기 휠세트는, 위에서 보았을 때 상기 측면프레임에 대해 휠세트의 각도 편향을 허용하는 자체 조향 장치를 포함하는 휠세트-측면프레임 인터페이스 조립체에서 상기 측면프레임에 장착되고;
   상기 볼스터는 중앙 판 오목부를 갖고, 상기 볼스터의 제1 및 제2 단부는 상기 중앙 판 오목부로부터 떨어져 있고;
   제1 및 제2 측면프레임이 상기 볼스터에 대해 요(yaw) 동작하도록 장착되고;
   상기 제1 요 저항 부재 및 제2 요 저항 부재는 요 편향에 대항하도록 독립적으로 바이어스되고;
   상기 제1 요 저항 부재는 상기 제2 요 저항 부재보다 상기 볼스터의 중앙 판에 더 가까이 장착되고, 상기 제1 및 제2 요 저항 부재는 상기 볼스터에 대해 각각의 측면프레임의 요 편향에 대항하는 모멘트 커플을 얻도록 공동작용하고, 상기 모멘트 커플은 증가하는 요 편향의 함수로서 증가하는 크기를 갖는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세트의 요 저항 부재의 각각은 4개의 코너 배치구성으로 배치된 제1, 제2, 제3 및 제4 요 저항 부재를 포함하는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
4. 제1항에 있어서, 상기 요 저항 부재의 각각은 독립적으로 탄력적인 스프링 편향 마찰 댐퍼인, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
5. 제1항에 있어서,
   상기 요 저항 부재들의 각각은 독립적으로 탄력적인 스프링 편향 마찰 댐퍼로서, 각각 제1 , 제2, 제3 및 제4 마찰 댐퍼들이고, 상기 각 마찰 댐퍼들은 각각의 댐퍼 웨지들을 포함하고, 상기 볼스터의 제1 및 제2 단부들은 상기 제1 및 제2 측면프레임에서 지지되는 제1 및 제2 주 스프링 그룹 상에 각각 안착되고, 상기 제1 및 제2 주 스프링 그룹의 각각은 각각의 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 스프링을 갖고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 마찰 댐퍼들의 마찰 댐퍼 웨지는 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 스프링에 의해 각각 구동되는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 스프링들은 각각 그에 끼워진 다른 스프링을 갖는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
7. 제1항에 있어서, 상기 휠세트-측면프레임 인터페이스 조립체들은 자체 조향 장치를 포함하고, 상기 자체 조향 장치는 롤링 접촉 로커들을 포함하는. 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
8. 제1항에 있어서, 상기 휠세트-측면프레임 인터페이스 조립체는 자체 조향 장치를 포함하고, 상기 자체 조향 장치는 엘라스토머 전단 패드를 포함하는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
9. 제1항에 있어서, 상기 휠세트-측면프레임 인터페이스 조립체들은 각각 상기 휠세트들 중 하나에 장착된 베어링 어댑터, 상기 측면프레임 중 하나의 조합된 측면프레임 받침대에 위치된 받침대 시트를 포함하고, 상기 휠세트-측면프레임 인터페이스 조립체들은 자체 조향 장치를 포함하고 상기 자체 조향 장치는 (a) 상기 받침대 시트와 베어링 어댑터 사이에 장착된 엘라스토머 전단 패드; 및 (b) 상기 받침대 시트와 베어링 어댑터의 공동작용 롤링 접촉 로커 요소들의 하나를 포함하는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
10. 제1항에 있어서, 상기 측면프레임은 교차상으로 스윙하도록 장착되는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 측면프레임은 제1 주 스프링 시트 및 그에 장착된 제1 주 스프링 그룹을 갖고, 상기 볼스터의 제1 단부는 상기 제1 주 스프링 그룹에 안착되고;
    상기 볼스터는 상기 차대가 휭방향 요동될 때 상기 제1 측면프레임에 대해 교차상으로 변위가능하고;
    상기 교차상으로 변위될 때, 상기 볼스터는 전체 횡방향 편향을 갖고, 상기 볼스터의 전체 횡방향 편향은 제1 편향 성분 및 제2 편향 성분을 포함하고, 상기 제1 및 제2 편향 성분은 가산적이고;
    상기 제1 편향 성분은 상기 제1 측면프레임의 주 스프링 시트와 상기 볼스터의 제1 단부 사이에서 측정되는 교차상 편향이고;
    상기 제2 편향 성분은 상기 제1 휠세트와 상기 제1 측면프레임의 주 스프링 시트 간의 교차상 편향이고;
    상기 제1 및 제2 편향 성분의 각각은 크기를 갖고;
    상기 전체 횡방향 편향은 상기 제1 및 제2 편향 성분의 어느 것보다 큰 크기를 갖는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
12. 제11항에 있어서, 상기 차대는 정격 하중을 갖고, 상기 차대는 상기 제1 편향 성분과 연관된 제1 횡방향 강성(stiffness) k ₁ 및 상기 제2 편향 성분과 연관된 제2 횡방향 강성(stiffness) k ₂ 를 갖고, 상기 정격 하중에서 k ₂ 는 k ₁ 보다 적은, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
13. 제11항에 있어서, 상기 차대는 상기 제1 측면프레임에 대한 횡방향 병진운동의 한정 범위로 상기 볼스터를 구속하는 부재들을 갖고, 상기 횡방향 병진운동의 한정 범위는 중립 위치의 어느 측에 대해 상기 제1 측면프레임에 대한 볼스터의 횡방향 동작의 적어도 3/4 인치를 허용하는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
14. 제13항에 있어서, 상기 횡방향 병진운동의 범위는 오목형 쐐기(gib)들에 의해 한정되고, 상기 오목형 쐐기들은 상기 중립 위치의 어느 측에 대한 횡방향 주행의 1 1/8" 내지 1 3/4"의 최대 주행을 허용하는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
15. 제1항에 있어서, 상기 볼스터의 제1 및 제2 단부들은 각각 제1 및 제2 스프링 그룹 상에 지지되고; 상기 제1 및 제2 세트의 요 저항 부재들은 각각 상기 제1 및 제2 볼스터 단부들의 포켓들에 장착되는 댐퍼들은 포함하고; 상기 측면프레임들의 각각은 그에 장착되는 베어링 플레이트 및 측면프레임 기둥들을 갖고; 상기 제1 및 제2 주 스프링 그룹은 교차상 방향으로의 폭을 갖고; 상기 베어링 플레이트는 상기 교차상 방향으로 상기 주 스프링 그룹보다 넓은, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
16. 제1항에 있어서, 상기 볼스터의 제1 및 제2 단부들은 제1 및 제2 주 스프링 그룹 상에 지지되고, 상기 주 스프링 그룹들의 각각은 전체 수직 스프링 율 k_T 를 갖고; 각각의 상기 주 스프링 그룹들은 댐퍼들을 바이어스시키도록 장착되고, 상기 주 스프링 그룹의 각각은 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 스프링들을 포함하고; 상기 댐퍼들을 바이어스시키도록 장착되는 상기 코너 스프링들은 전체 수직 스프링 율 k_P 를 갖고; k_P 는 k_T 의 적어도 20%인, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
17. 제16항에 있어서, 상기 요 저항 부재들은 적어도 35도의 주 웨지 각을 갖는 마찰 댐퍼 웨지들을 갖고, k _P 는 k _T 의 25 내지 50%의 범위에 있는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
18. 제1항에 있어서, 상기 요 저항 부재들은 마찰 댐퍼들을 갖고 상기 마찰 댐퍼들은,
    (a) 상기 제1 및 제2 측면프레임들의 측면프레임 기둥들에 장착된 베어링 플레이트에 대해 작용하도록 장착된 비금속성 마찰 면들;
    (b) 측면프레임 기둥 마찰 판에 대해 작용하기 위한 적어도 하나의 비 접착 슬립 마찰 편; 및
    (c) 상기 기둥 마찰 판에 대한 정지 마찰 및 운동 마찰의 계수들로서, 상기 정지 마찰 및 운동 마찰의 계수들은 서로의 20% 내에 있는 계수; 의 어느 하나를 갖는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
19. 제1항에 있어서, 상기 요 저항 부재들은 35도보다 큰 주 웨지 각을 갖는 한 세트의 마찰 댐퍼 웨지들을 포함하는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
20. 제1항에 있어서, 상기 요 저항 부재들은 한 세트의 마찰 댐퍼를 포함하고, 상향 및 하향 운동에 있어서, 상기 마찰 댐퍼들은 각각의 상향 력(up force) 및 하향 력(down foece)을 갖고, 상기 상향 력은 하향 력의 2/3 내지 3/2의 범위에 있는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
21. 제20항에 있어서, 상기 볼스터가 하향 운동할 때 하향 력은 3000 파운드보다 적은, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
22. 제1항에 있어서, 상기 요 저항 부재들은 마찰 댐퍼들을 포함하고, 상기 볼스터는 그의 각 단부에 4개의 댐퍼 포켓들을 갖고 상기 마찰 댐퍼들의 각각의 하나가 그 안에 안착되는, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
23. 제1항에 있어서,
    상기 차대는 롤링 방향을 갖고, 차대가 접면 궤도상에 평형 상태에 있을 때, 상기 제1 및 제2 측면프레임들은 상기 롤링 방향에 대해 평행한 각각의 길이방향 축들을 갖고;
    상기 제1 요 저항 부재는 제1 마찰 댐퍼를 포함하고, 상기 제2 요 저항 부재는 제2 마찰 댐퍼를 포함하고;
    상기 제1 및 제2 측면프레임들은 각각의 제1 및 제2 측면프레임 기둥들에 의해 길이방향으로 구획된 각각의 측면프레임 창들을 갖고;
    상기 측면프레임 기둥들은 마찰 댐퍼들이 작용하는 각각의 측면프레임 기둥 마찰 판들을 갖고;
    상기 제1 측면프레임의 제1 측면프레임 기둥은 제1 마찰 댐퍼가 작용하는 제1 측면프레임 기둥 마찰 판, 및 제2 마찰 댐퍼가 작용하는 제2 측면프레임 기둥 마찰 판을 갖고;
    상기 제1 및 제2 마찰 판 영역들은 각각의 제1 및 제2 법선(normal)들을 갖고, 상기 제1 및 제2 법선들은 그들의 각각의 측면프레임의 길이방향 축에 대해 또한 서로에 대해 평행한, 3개의 피스로 된 철로 차량 차대.
24. 철로 궤도의 교차상으로 떨어진 레일들의 길이방향으로 롤링하기 위한 3개의 피스로 된 철로 차량 차대로서, 상기 차대는,
    차대 볼스터, 제1 측면프레임, 제2 측면프레임, 제1 휠세트, 제2 휠세트, 제1 주 스프링 그룹, 제2 주 스프링 그룹, 제1 세트의 댐퍼 및 제2 세트의 댐퍼를 포함하고;
    상기 차대 볼스터는 제1 단부 및 제2 단부를 갖고;
    상기 차대 볼스터는 제1 측면프레임과 제2 측면프레임 간에 교차형태로 연장되고, 상기 측면프레임들은 상기 차대 볼스터에 대해 요(yaw) 동작하도록 장착되고;
    상기 제1 및 제2 측면프레임의 각각은 상부 부재, 하부 부재와, 한 쌍의 제1 및 제2 측면프레임 기둥 간에 한정된 측면프레임 창을 갖고, 상기 하부 부재는 주 스프링 시트를 갖고;
    상기 제1 주 스프링 그룹은 상기 제1 측면프레임의 주 스프링 시트 상에 지지되고, 상기 차대 볼스터의 제1 단부는 상기 제1 주 스프링 그룹 상에 지지되고;
    상기 제2 주 스프링 그룹은 상기 제2 측면프레임의 주 스프링 시트 상에 지지되고, 상기 차대 볼스터의 제2 단부는 상기 제2 주 스프링 그룹 상에 지지되고;
    상기 제1 및 제2 측면프레임은 상기 휠세트들이 장착되는 측면프레임 받침대들을 갖고;
    상기 휠세트들은 상기 제1 및 제2 측면프레임의 측면프레임 받침대들의 조합된 하나에 장착된 각각의 휠세트 베어링들을 갖고;
    상기 차대는 자체 조향 장치를 갖고, 상기 자체 조향 장치는 상기 휠세트 베어링들과 상기 측면프레임 받침대들 간에 장착되고;
    상기 제1 및 제2 주 스프링 그룹의 각각은 각각의 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 스프링들을 갖고, 상기 제1 및 제2 코너 스프링들은 각각 상기 제3 및 제4 코너 스프링들의 내측에 교차상으로 되어 있고, 상기 제1 및 제3 코너 스프링들은 각각 상기 제2 및 제4 스프링들로부터 길이방향으로 떨어져 있고;
    상기 제1 세트의 댐퍼들은 상기 볼스터의 제1 단부와 상기 제1 측면프레임 간에 작용하도록 장착되고;
    상기 제2 세트의 댐퍼들은 상기 볼스터의 제2 단부와 상기 제2 측면프레임 간에 작용하도록 장착되고;
    상기 제1 및 제2 세트들의 댐퍼들의 각각은 제1, 제2, 제3 및 제4 댐퍼들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 댐퍼들은 각각 제3 및 제4 댐퍼들의 내측으로 교차상으로 되어 있고, 상기 제1 및 제3 댐퍼들은 각각 제2 및 제4 댐퍼들로부터 길이방향으로 떨어져 있고, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 댐퍼들의 각각은 상기 볼스터가 상기 측면프레임에 관해 움직였을 때 상기 차대의 조합된 베어링 플레이트에 대해 슬라이딩 마찰 관계로 작용하도록 독립적으로 바이어스되고, 상기 베어링 플레이트는 상기 길이방향에 대해 직각 배향되는, 철로 차량 차대.
25. 제24항에 있어서, 각각의 상기 베어링은 그에 장착된 베어링 어댑터를 갖고, 상기 각각의 받침대는 받침대 시트를 갖고, 엘라스토머 전단 패드가 상기 베어링 어댑터와 그와 조합된 받침대 시트 간에 장착되고, 상기 자체 조향 장치는 상기 전단 패드를 포함하고;
    상기 차대는 상기 측면프레임에 관한 횡방향 병진운동의 제한된 범위로 상기 볼스터를 한정하고, 상기 횡방향 병진운동의 한정된 범위는 중립 위치의 어느 측에 대해 상기 제1 측면프레임에 대한 볼스터의 횡방향 주행의 적어도 3/4 인치를 허용하고;
    상기 제1 및 제2 세트의 댐퍼들은 각각 제1 및 제2 볼스터 단부들의 포켓에 장착되고;
    상기 댐퍼들은 댐퍼 웨지들을 포함하고, 상기 댐퍼 웨지들은 35도보다 큰 주 웨지 각을 갖고, 상기 댐퍼 웨지들은 각각 상기 주 스프링 그룹의 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 스프링들에 의해 구동되는, 철로 차량 차대.

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