KR101236535B1 - 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차 - Google Patents

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    • F16F15/022Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination

Abstract

본 발명은 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 관한 것으로, 수직댐퍼와 함께 구성되며, 유지 보수가 용이하게 대차와 차체에 각각 연결되는 브라켓에 간단하게 착탈 가능한 구조로 이루어진 요댐퍼를 폭방향으로 체결되게 제공함으로써 폭틀림 응력에 대응하여 차량의 지지력을 향상시킨 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명을 적용하면, 대차의 네 모서리에 구비된 수직댐퍼와 연동하여 차량의 지지력을 향상시키기 위해, 대차의 전면에 차체와 대차에 각각 구비된 브라켓에 대해 간단하게 착탈되게 됨으로써 차량의 지지력이 향상되고 고장시 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.

Description

요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차{MONORAIL BOGIE ASSAY WITH YAWING PREVENTING MEANS}
본 발명은 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게 수직댐퍼와 함께 구성되며, 유지 보수가 용이하게 대차와 차체에 각각 연결되는 브라켓에 간단하게 착탈 가능한 구조로 이루어진 요댐퍼를 폭방향으로 체결되게 제공함으로써 폭틀림 응력에 대응하여 차량의 지지력을 향상시킨 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 모노레일은 단궤조(궤도가 하나)인 철도의 총칭인 바, 현재에는 세계 각지에서 관광이나 시내교통수단으로 사용되고 있다.
모노레일은 콘크리트나 철제 빔으로 이루어져 있는 한 개의 궤도 위를 고무타이어나 철륜이 장착된 열차가 운행하는 구조로 이루어진 바, 차량의 지지방식에 따라 과좌식(궤도 위를 열차가 달리는 방식)과 현수식(열차가 궤도에 매달려서 운행하는 방식)으로 나뉜다. 모노레일의 수송규모가 도시철도와 버스의 중간이기 때문에 중규모의 수송에 적합하며, 이러한 특성 때문에 대부분의 도시교통계획에서는 경전철로 분류된다. 대도시의 보조교통수단, 중소도시의 주요교통수단으로 쓰인다.
모노레일은 각각 장점과 단점을 동시에 갖고 있다.
보다 상세하게, 모노레일의 장점을 살펴보면, 모노레일은 도로교통에 지장을 주지 않으며, 지주는 가늘게 할 수 있으므로 도로의 중앙분리대에 설치할 수 있고, 다른 고가물과 달리 점유면적이 작아, 하천과 도로등의 공간에 설치가 가능하다. 이 때문에 도시철도보다 공사가 용이하며, 신속한 건설이 가능하고, 토지비가 적게 들어간다. 그런 이유로 도시철도의 40%의 공사비로 건설할 수 있어 굉장히 저렴하다.
또한, 폭이 좁은 차륜으로 운행하므로 철도보다 반경이 작은 급곡선 운행도 가능하며, 현수식은 특히나 작게 운행이 가능하다. 전기동력으로 운행하고 고무타이어를 쓰기 때문에 환경오염과 소음, 진동 공해가 적다.
모노레일의 단점을 살펴보면, 모노레일은 궤도는 하나지만 주행장치가 복잡하므로 차량의 기능이 복잡하고 약간 비싸진다는 단점이 있으며, 최고속도가 80km/h 이므로 철도보다 고속성이 떨어지고, 보통 고무타이어를 사용하기 때문에 동력비가 높고, 일반철도와 궤도방식이 다르므로 일반철도와 상호진입이 불가능하다. 열차가 분기기로 돌진하면 대형사고가 발생될 수 있으며, 복구역시 쉽지 않고, 차량사고 등의 긴급상황시 피난에 시간이 걸리며, 피난이 용이치 않다. 대피로의 건설이 힘들기 때문에 비상시 승객대피가 매우 힘들다는 단점이 있다.
한편, 모노레일 차량도 역시 일반 철도차량과 마찬가지로, 크게 대차와 차체로 구성된다. 차체는 철도차량의 형태를 이루는 부분으로 용도에 따라 동력차, 객차, 화차 등으로 다양한 종류가 있다. 대차는 차체를 지지하면서 주행을 담당하는 부분으로 고속운전과 고하중에 견딜 수 있는 지지력을 가져야 하며 연결기 및 제동장치 등의 안전장치가 부착된 것으로 차량의 주행 안정성을 좌우하는 중요한 장치이다.
상기한 대차는 매우 큰 중량체인 차체를 지지함과 동시에 차체의 중량이 각 차륜에 고르게 분산되도록 하고, 차체에 대하여 자유롭게 방향을 전환하여 철도차량이 원활하게 주행할 수 있도록 하게 한다.
그러나, 주행중에 발생하게 되는 차체(1)의 상하 또는 좌우 진동이나 요잉(Yawing), 피칭(Pitching) 또는 롤링(Rolling) 등의 진동 현상을 모두 고려하여 안전성과 승차감을 향상시키도록 구성하기도 어려울뿐더러, 폭틀림을 방지하기 위한 댐퍼를 용이하게 착탈할 수 있는 구조가 마련되지 못하였다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 수직댐퍼와 함께 구성되며, 유지 보수가 용이하게 대차와 차체에 각각 연결되는 브라켓에 간단하게 착탈 가능한 구조로 이루어진 요댐퍼를 폭방향으로 체결되게 제공함으로써 폭틀림 응력에 대응하여 차량의 지지력을 향상시킨 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 모노레일 궤도를 주행하는 철도차량의 차체 하부에 구성되며, 상기 차체와 연결되는 차체 연결부가 중앙 상부에 구성되며 “H”형상으로 이루어지고, 대차의 상부를 구성하는 서스펜션 프레임과; 상기 서스펜션 프레임의 4 모서리에 각각 하부 하우징이 장착되며, 상부 하우징이 각각 연결로드에 의해 연결되고, 내부에 코일 스프링이 내장됨으로써 수직댐퍼와 함께 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠하는 코일스프링 모듈과; 상기 상부 하우징과 하부 하우징에 각각 결합된 브라켓에 그 상단 및 하단이 각각 결합되어 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠하는 수직댐퍼로 이루어진 모노레일 대차에 있어서, 상기 서스펜션 프레임의 전면 소정부에 폭방향으로 장착되어 좌우 진동이나 요잉으로 인한 폭틀림을 보상해줌으로써 차량의 지지력 및 안정성을 향상시킨 요잉방지수단이 구성된 것을 특징으로 하는 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.
바람직하게, 상기 요잉 방지수단은 상기 서스펜션 프레임의 전면 소정부에 부착된 제 1 브라켓과, 상기 서스펜션 프레임의 전면 소정부에 부착되고 차체에 연결되는 제 2 브라켓에 각각 요댐퍼의 우측결합부와 좌측결합부가 각각 체결되어 구성된 것을 특징으로 하는 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.
바람직하게, 상기 우측결합부와 좌측결합부는 제 1, 2 브라켓에 대해 볼트 및 풀림방지와셔로 체결된 것을 특징으로 하는 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.
바람직하게, 상기 제 2 브라켓은 그 상단이 서스펜션 프레임으로부터 일정거리 이격되게 상방으로 연장되게 형성되고, 그 상단부에는 다수의 볼트 삽입이 가능하며 객차 하단에 밀착되는 결합판이 형성된 것을 특징으로 하는 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.
본 발명에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차는 대차의 네 모서리에 구비된 수직댐퍼와 연동하여 차량의 지지력을 향상시키기 위해, 대차의 전면에 차체와 대차에 각각 구비된 브라켓에 대해 간단하게 착탈되게 됨으로써 차량의 지지력이 향상되고 고장시 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차의 외형을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차의 구성을 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모노레일 대차에 구비된 요잉 방지수단을 도시한 정면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모노레일 대차에 구비된 요잉 방지수단을 도시한 평면도이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차의 외형을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차의 구성을 도시한 평면도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 수직댐퍼와 함께 구성되며, 유지 보수가 용이하게 대차와 차체에 각각 연결되는 브라켓에 간단하게 착탈 가능한 구조로 이루어진 요댐퍼를 폭방향으로 체결되게 제공함으로써 폭틀림 응력에 대응하여 차량의 지지력을 향상시킨 대차 시스템이다.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 차륜으로부터 전달되는 진동을 감쇠시키기 위해 스프링과 같은 현수장치가 구비되어져 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)에는 대차(2)와 차체(36: 도 3참조)의 사이에 수직댐퍼(39)가 구비되어진 바, 특히 축상과 대차(2)의 사이드프레임(미도시)에는 또 다른 다수의 수직댐퍼(미도시)가 구비되어 이루어진다.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 철도차량의 차체 하부에 구성되며, 상기 차체와 연결되는 차체 연결부(12)가 중앙 상부에 구성되며 “H”형상으로 이루어지고, 대차(2)의 상부를 구성하는 서스펜션 프레임(4)을 포함한다.
특히, 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 복합 현가 시스템이 적용된 바, 그 복합 현가 시스템은 상기 서스펜션 프레임(4)의 4 모서리에 각각 하부 하우징(32)이 장착되며, 상부 하우징(34)이 각각 연결로드(미도시)에 의해 연결되고, 내부에 코일 스프링(미도시)이 내장됨으로써 수직댐퍼(39)와 함께 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠하는 코일스프링 모듈(30)을 포함한다.
또한, 상기 복합 현가 시스템은 상기 상부 하우징(34)과 하부 하우징(32)에 각각 결합된 브라켓에 그 상단 및 하단이 각각 결합되어 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠하는 수직댐퍼(39)를 포함한다.
상기 수직댐퍼(39)는 진동, 충격을 완충하는 시스템에서 가스나 유체의 특성에 의한 반동(주기 진동)을 완화하기 위한 공지의 수단으로, 본 발명에서 상기 수직댐퍼(39)는 상기 코일 스프링모듈(30)과 함께 적용되어 복합 현가시스템을 구현한다.
상기 코일 스프링모듈(30)에 구성되는 상기 상부 하우징(34)의 상면에는 복수개의 유동롤러가 장착되는 바, 그 유동롤러는 일정거리 이격된 상태에서, 차체와 밀착되어져 있으며 차체의 선회에 대응하여 롤링되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)에는 상기 서스펜션 프레임(4)의 전면 소정부에 폭방향으로 장착되어 좌우 진동이나 요잉으로 인한 폭틀림을 보상해줌으로써 차량의 지지력 및 안정성을 향상시키기 위한 요잉방지수단(40)이 구비된다.
상기 요잉방지수단(40)은 상기 수직댐퍼(39) 및 현가시스템과 더불어, 주행중에 발생하게 되는 차체의 상하 또는 좌우 진동이나 요잉(Yawing), 피칭(Pitching) 또는 롤링(Rolling) 등의 진동 현상을 최대한 억제시키기 위한 장치이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모노레일 대차에 구비된 요잉 방지수단을 도시한 정면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 모노레일 대차에 구비된 요잉 방지수단을 도시한 평면도이다.
이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 모노레일 대차(2)에 구비된 요잉 방지수단(40)은 상기 서스펜션 프레임(4)의 전면 소정부에 부착된 제 1 브라켓(46)과, 상기 서스펜션 프레임(4)의 전면 소정부에 부착되고 차체(36)에 연결되는 제 2 브라켓(48)에 각각 요댐퍼(42)의 우측결합부(44b)와 좌측결합부(44a)가 각각 체결되어 구성된다.
즉, 상기 요잉 방지수단(40)은 요댐퍼(42)이며, 상기 차체(36)와 서스펜션 프레임(4)에 착탈이 용이하게 이루어질 수 있도록 제 1 브라켓(46)과 제 2 브라켓(48)이 추가로 구성되며, 상기 요댐퍼(42)의 양단에도 제 1 브라켓(46)과 제 2 브라켓(48)에 신속하게 결합 및 해체될 수 있게 우측결합부(44b)와 좌측결합부(44a)가 구성된다.
이때, 상기 우측결합부(44b)와 좌측결합부(44a)는 제 1, 2 브라켓(46, 48)에 대해 볼트(50) 및 풀림방지와셔(52)로 체결되게 된다.
또한, 상기 제 2 브라켓(48)은 그 상단이 서스펜션 프레임(4)으로부터 일정거리 이격되게 상방으로 연장되게 형성되고, 그 상단부에는 다수의 볼트(52a) 삽입이 가능하며 객차(36) 하단에 밀착되는 결합판(51)이 형성되어져 있다.
상기 볼트(52a)는 스프링와셔(52b) 및 풀림방지 와이어에 의해 체결된다.
따라서, 상기 요잉 방지수단(40)은 수직댐퍼(39) 및 현가장치와 더불어, 주행중인 철도차량에 가해진 궤도의 고저틀림, 줄틀림, 파상마모와 같은 레일의 요철에 의해 가진된 진동을 감쇠시킬 뿐만 아니라, 폭틀림에 대해서도 감쇠시켜, 진동에 의하여 발생되는 차체의 요잉이나 피칭을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
2:모노레일 대차, 4:서스펜션 프레임,
12:차체 연결부, 30:코일스프링모듈,
39:수직댐퍼, 40:요잉방지수단,
42:요댐퍼, 46,48:제 1, 2브라켓.

Claims (4)

  1. 모노레일 궤도를 주행하는 철도차량의 차체 하부에 구성되며, 상기 차체와 연결되는 차체 연결부가 중앙 상부에 구성되며 “H”형상으로 이루어지고, 대차의 상부를 구성하는 서스펜션 프레임과; 상기 서스펜션 프레임의 4 모서리에 각각 하부 하우징이 장착되며, 상부 하우징이 각각 연결로드에 의해 연결되고, 내부에 코일 스프링이 내장됨으로써 수직댐퍼와 함께 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠하는 코일스프링 모듈과; 상기 상부 하우징과 하부 하우징에 각각 결합된 브라켓에 그 상단 및 하단이 각각 결합되어 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠하는 수직댐퍼로 이루어진 모노레일 대차에 있어서,
    상기 서스펜션 프레임의 전면 소정부에 폭방향으로 장착되어 좌우 진동이나 요잉으로 인한 폭틀림을 보상해줌으로써 차량의 지지력 및 안정성을 향상시킨 요잉방지수단이 구성된 것을 특징으로 하는 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차와 상기 요잉 방지수단은 상기 서스펜션 프레임의 전면 소정부에 부착된 제 1 브라켓과, 상기 서스펜션 프레임의 전면 소정부에 부착되고 차체에 연결되는 제 2 브라켓에 각각 요댐퍼의 우측결합부와 좌측결합부가 각각 체결되어 구성된 것과,,
    상기 제 2 브라켓은 그 상단이 서스펜션 프레임으로부터 일정거리 이격되게 상방으로 연장되게 형성되고, 그 상단부에는 다수의 볼트 삽입이 가능하며 객차 하단에 밀착되는 결합판이 형성된 것을 특징으로 하는 요잉 방지수단이 구비된 모노레일 대차.
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