KR101236536B1 - 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 관한 것으로, 대차와 객차를 연결하는 센터피봇의 하부에 리프트 플레이트를 장착함으로써 차량의 충돌 및 전복사고시 안전성이 극대화될 수 있게 한 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명을 적용하면, 모노레일 대차에 대한 객차 프레임의 분리, 이탈, 파손 등을 방지할 수 있도록 구성되어, 유지 보수가 용이하며 경제적이고, 안전성이 우수하다는 장점이 있다.

Description

객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차{MONORAIL BOGIE ASSAY WITH SEPARATION PREVENTING MEANS OF CARRIAGE}

본 발명은 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게 대차와 객차를 연결하는 센터피봇의 하부에 리프트 플레이트를 장착함으로써 차량의 충돌 및 전복사고시 안전성이 극대화될 수 있게 한 객차 분리 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 차량은 일반 열차 차량에 비해 최근에 개발된 차량으로서, 차체에 탑승한 승객들에게 안락한 승차감을 제공하면서도, 안전성 강화에 힘쓰기 위해 부단한 기술 개발을 진행하고 있는 실정이다.

하지만, 이러한 노력에도 불구하고 고속의 모노레일 차량은 각종 원인에 의해 차량이 전복되거나 충돌, 기타 안전사고 발생시 객차와 대차가 분리됨으로써 승객들이 크게 상해를 입는 경우가 있다는 문제를 안고 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 대차와 객차를 연결하는 센터피봇의 하부에 리프트 플레이트를 장착함으로써 차량의 충돌 및 전복사고시 안전성이 극대화될 수 있게 한 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 모노레일 궤도를 주행하는 철도차량의 차체 하부이되, 대차의 상부를 구성하며, “Ｈ”형상으로 이루어진 서스펜션 프레임과; 상기 서스펜션 프레임의 중앙에 구성되며, 차체 하부와 서스펜션 프레임을 연결시키는 객차 분리방지수단과; 상기 서스펜션 프레임의 상면에 구성되며, 상기 객차 분리방지수단의 좌우에 각각 장착되고, 객차가 임계길이 이하로 하강할 때 객차의 하강을 정지시키는 수직 스토퍼 앗세이로 이루어진 것을 특징으로 하는 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.

바람직하게, 상기 객차 분리방지수단은 상기 서스펜션 프레임의 중앙에 형성된 체결공에 삽입되고, 그 상부가 객차에 대해 볼트와 스프링와셔 및 풀림방지 와이어로 고정되는 센터 피봇과; 상기 센터 피봇의 하단에 볼트와 스프링 와셔로 고정되며, 서스펜션 프레임의 체결공보다 그 반경이 더 커서 센터 피봇이 서스펜션 프레임으로부터 이탈되지 않게 하는 리프팅 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.

바람직하게, 상기 수직 스토퍼 앗세이는 상기 서스펜션 프레임의 상면에 볼트로 고정된 지지브라켓과; 그 지지브라켓의 상부에 일정거리 이격 연장된 상부판과; 상기 상부판에 중첩되어 볼트 체결되며 상면에 스토퍼 몸체가 형성된 몸체 하부판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.

바람직하게, 상기 센터 피봇은 상기 서스펜션 프레임의 체결공과의 사이에 오일리스 부시(Oilless Bush)와; 그 오일리스 부시(Oilless Bush)의 외주연을 감싸는 러버 부시(Rubber Bush)가 더 개재된 것을 특징으로 하는 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.

바람직하게, 상기 센터 피봇은 원통형상의 센터 피봇 몸체와; 사각판으로 이루어지고 그 가장자리 소정부에 볼트삽입공이 형성되어져 있으며, 상기 센터 피봇 몸체의 상단 외주연에 용접된 피봇 리브와; 상기 센터 피봇 몸체의 하단 내주연에 용접되며, 그 소정부에 볼트체결공이 형성된 하부 체결판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차가 제공된다.

본 발명에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차는 모노레일 대차에 대한 객차 프레임의 분리, 이탈, 파손 등을 방지할 수 있도록 구성되어, 유지 보수가 용이하며 경제적이고, 안전성이 우수하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차의 외형을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 포함된 객차 분리 방지수단을 도시한 측단면도,
도 3a, 3b, 3c, 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 포함된 객차 분리방지수단의 각 구성을 나타내는 요부 확대도,
도 4a, 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 포함된 수직 스토퍼 아쎄이를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차의 외형을 도시한 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 대차와 객차를 연결하는 센터피봇의 하부에 리프트 플레이트를 장착함으로써 차량의 충돌 및 전복사고시 안전성이 극대화될 수 있게 한 대차시스템이다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 모노레일 차량의 하부를 구성하면서, 모노레일 궤도를 차량이 주행할 수 있도록 구동 요소들이 장착된 구성인 바, 철도차량의 객차 프레임(42: 도 2참조) 하부에 구성되며, 상기 객차 프레임(42)과 연결되는 객차 분리 방지수단(12)이 중앙 상부에 구성되며 “Ｈ”형상으로 이루어지고, 대차(2)의 상부를 구성하는 서스펜션 프레임(4)을 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 복합 현가 시스템이 적용된 바, 그 복합 현가 시스템은 상기 서스펜션 프레임(4)의 네 모서리에 각각 장착된 에어 또는 코일스프링 모듈(30)과; 그 에어 또는 코일스프링 모듈(30)과 함께 진동 감쇠기능을 수행하는 수직댐퍼(38)와; 상기 에어 또는 코일스프링 모듈(30)의 공기압을 조절하는 에어 급배기 모듈을 포함한다.

보다 상세하게, 상기 에어/코일스프링 모듈(30)은 상기 서스펜션 프레임(4)의 4 모서리가 각각 연결로드(6)에 의해 연결되고, 내부에 에어를 공급받거나 내부에 구성된 코일스프링을 이용하여, 수직댐퍼(38)와 함께 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠한다.

상기 수직댐퍼(38)는 진동, 충격을 완충하는 시스템에서 가스나 유체의 특성에 의한 반동(주기 진동)을 완화하기 위한 공지의 수단으로, 본 발명에서 상기 수직댐퍼(38)는 상기 에어/코일스프링모듈(30)과 함께 적용되어 복합 현가시스템을 구현하여 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠한다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 상기 서스펜션 프레임(4)의 중앙에 구성되며, 차체 하부와 서스펜션 프레임(4)을 연결시키는 객차 분리방지수단(12)과; 상기 서스펜션 프레임(4)의 상면에 구성되며, 상기 객차 분리방지수단(12)의 좌우에 각각 장착되고, 객차가 임계길이 이하로 하강할 때 객차의 하강을 정지시키는 수직 스토퍼 앗세이(80)로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 포함된 객차 분리 방지수단을 도시한 측단면도, 도 3a, 3b, 3c, 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 포함된 객차 분리방지수단의 각 구성을 나타내는 요부 확대도, 도 4a, 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차에 포함된 수직 스토퍼 아쎄이를 도시한 도면이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 모노레일 대차(2)에 구성된 상기 객차 분리방지수단(12)은 상기 서스펜션 프레임(4)의 중앙에 형성된 체결공(4a)에 삽입되고, 그 상부가 객차 프레임(42)에 대해 볼트(45a)와 스프링와셔(45b) 및 풀림방지 와이어로 고정되는 센터 피봇(40)과; 상기 센터 피봇(40)의 하단에 볼트(62a)와 스프링 와셔(62b) 및 풀림방지 와이어로 고정되며, 서스펜션 프레임(4)의 체결공(4a)보다 그 반경이 더 커서 센터 피봇(40)이 서스펜션 프레임(4)으로부터 이탈되지 않게 하는 리프팅 플레이트(60)로 이루어진다.

이때, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 1량의 객차에 각각 전후방에 구성되어져 있으므로 상기 객차 분리 방지수단(12)도 역시 1량의 객차에 각각 전후방에 구성되어져 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)를 장착한 모노레일 차량이 운행도중 장애물에 의한 충돌, 선로 이탈, 급제동 등의 다양한 상황에 의한 외력에 노출되면, 제동력이나 정지력이 모노레일 대차(2)에 가해지게 되고, 객차 프레임(42)은 대차(2)에 비해 관성력이 더 작용되어 대차(2)에 대한 전방 또는 후방 또는 상방으로의 객차 프레임(42) 운동력이 발생된다.

이 경우, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 그 상부가 객차 프레임(42)에 대해 볼트(45a)와 스프링와셔(45b) 및 풀림방지 와이어로 고정되는 센터 피봇(40)의 하단에 서스펜션 프레임(4)의 체결공(4a)보다 그 반경이 더 커서 센터 피봇(40)이 서스펜션 프레임(4)으로부터 이탈되지 않게 하는 리프팅 플레이트(60)가 결합됨으로써, 객차에 가해진 운동력에 의해 센터 피봇(40)이 상방으로 들려지더라도 리프팅 플레이트(60)가 파손되지 않는 한 객차 프레임(42)과 대차(2)의 분리가 방지된다.

보다 상세하게, 상기 센터 피봇(40)은 상기 서스펜션 프레임(4)의 체결공(4a)과의 사이에 오일리스 부시(Oilless Bush: 41)와; 그 오일리스 부시(Oilless Bush: 41)의 외주연을 감싸는 러버 부시(Rubber Bush: 43)가 더 개재되어져 있다

또한, 상기 센터 피봇(40)은 원통형상의 센터 피봇 몸체(42)와; 사각판으로 이루어지고 그 가장자리 소정부에 볼트삽입공(46)이 형성되어져 있으며, 상기 센터 피봇 몸체(42)의 상단 외주연에 용접된 피봇 리브(44)와; 상기 센터 피봇 몸체(42)의 하단 내주연에 용접되며, 그 소정부에 볼트체결공(50)이 형성된 하부 체결판(48)으로 이루어진다.

이때, 미설명부호 44a 및 48a는 용접 보강면을 나타내며, 70은 피봇 결합부를 나타낸다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)에는 상기 서스펜션 프레임(4)의 상면에 구성되며, 상기 객차 분리방지수단(12)의 좌우에 각각 장착되고, 객차가 임계길이 이하로 하강할 때 객차의 하강을 정지시키는 수직 스토퍼 앗세이(80)로 이루어지는 바, 그 수직 스토퍼 앗세이(80)는 상기 서스펜션 프레임(4)의 상면에 볼트(94)로 고정된 지지브라켓(88)과; 그 지지브라켓(88)의 상부에 일정거리 이격 연장된 상부판(90)과; 상기 상부판(90)에 중첩되어 볼트(86a) 체결되며 상면에 스토퍼 몸체(82)가 형성된 몸체 하부판(84)으로 이루어진다.

수직댐퍼(38) 및 상기 에어/코일스프링모듈(30)과 함께 적용되어 복합 현가시스템을 구현하여 차체 수평을 유지하고 진동을 감쇠하는 모노레일 대차(2)에서, 객차 프레임(42)이 충돌이나 급제동 등의 이상 운동력에 의해 하강하여 임계길이 이하로 하강하여 수직댐퍼(38) 및 상기 에어/코일스프링모듈(30)의 감쇠력을 초과한 힘에 대해서, 상기 수직 스토퍼 앗세이(80)는 객차 프레임(42)을 대차에 대해 지지한다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차(2)는 상기 수직 스토퍼 앗세이(80)와, 상기 리프트 플레이트(60)를 통해 대차(2)에 대한 객차 프레임(42)의 이상 운동으로 인한 분리나 파손을 방지하며, 상기 센터 피봇(40)을 통해서는 횡방향으로 가해진 이상 운동력에 의한 객차 프레임(42)의 분리나 파손을 방지하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 객차 분리 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,
30:에어/코일스프링모듈, 38:수직댐퍼,
40:센터 피봇, 60:리프트 플레이트,
80:수직 스토퍼 아세이.

Claims (5)

1. 모노레일 궤도를 주행하는 철도차량의 차체 하부이되, 대차의 상부를 구성하며, “Ｈ”형상으로 이루어진 서스펜션 프레임과;
   상기 서스펜션 프레임의 중앙에 구성되며, 차체 하부와 서스펜션 프레임을 연결시키는 객차 분리방지수단과;
   상기 서스펜션 프레임의 상면에 구성되며, 상기 객차 분리방지수단의 좌우에 각각 장착되고, 객차가 임계길이 이하로 하강할 때 객차의 하강을 정지시키는 수직 스토퍼 앗세이로 이루어진 것과,
   상기 객차 분리방지수단은
   상기 서스펜션 프레임의 중앙에 형성된 체결공에 삽입되고, 그 상부가 객차에 대해 볼트와 스프링와셔 및 풀림방지 와이어로 고정되는 센터 피봇과;
   상기 센터 피봇의 하단에 볼트와 스프링 와셔 및 풀림방지 와이어로 고정되며, 서스펜션 프레임의 체결공보다 그 반경이 더 커서 센터 피봇이 서스펜션 프레임으로부터 이탈되지 않게 하는 리프팅 플레이트로 구성된 것을 특징으로 하는 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 센터 피봇은
   원통형상의 센터 피봇 몸체와;
   사각판으로 이루어지고 그 가장자리 소정부에 볼트삽입공이 형성되어져 있으며, 상기 센터 피봇 몸체의 상단 외주연에 용접된 피봇 리브와;
   상기 센터 피봇 몸체의 하단 내주연에 용접되며, 그 소정부에 볼트체결공이 형성된 하부 체결판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 객차 분리 방지수단이 구비된 모노레일 대차.
   
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