KR101242155B1 - 철도차량용 볼스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량용 볼스터에 관한 것으로, 특히 상기 언더프레임의 하부에 분리가능하게 설치되는 상판과, 상기 상판의 하부에 위치하며 상기 현가수단이 설치되는 하판과, 상기 상판 및 하판 사이를 이격하고 그 둘레를 폐쇄하도록 설치되어 상기 상판 및 하판 사이의 내부공간을 밀폐하는 측판을 포함하여 이루어져 있고, 상기 상판 및 하판 사이의 내부공간에는 상기 내부공간을 구획하기 위한 격벽이 구비되되, 상기 격벽은 상기 내부공간의 중앙에 위치하며 상기 상판 및 하판의 길이방향에 횡 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하여 볼스터가 언더프레임에서 분리가능하게 설치됨으로써, 현가수단의 설치가 언더프레임과 대차 조립 전에 이루어져 현가수단 설치시 종래처럼 공간의 제약을 받지 않고, 현가수단인 공기스프링에 공기 주입이나 높이조절 등의 세팅작업도 보다 수월하게 할 수 있고, 또 현가수단의 특성치 변경 및 구조설계 변경 등의 이유로 볼스터의 수정작업이 들어갈 경우, 볼스터만 단독으로 이동 및 수정작업이 이루어지기 때문에, 거대한 구조물인 언더프레임의 이동이 필요 없어 볼스터의 수정작업에 따른 시간과 비용을 최소화되고, 또한 볼스터의 내부공간이 보조공기통 역할을 수행하여 현가수단인 공기스프링은 종래보다 공기수용 용량이 증대되어 진동과 소음을 감쇄하는 능력이 향상됨으로써, 언더프레임을 통해 객실바닥으로 전달되는 소음과 진동이 감소하여 승차감이 향상되는 특출한 발명이다.

Description

철도차량용 볼스터{Bolster for railway vehicle}

본 발명은 철도차량용 볼스터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철도차량의 언더프레임 및 대차 사이에 현가수단을 설치하기 위한 볼스터에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량에는 차체와 대차 사이에 발생하는 진동과 소음을 차체로 전달되는 것을 감쇄하여 차체에 승차감을 좋게 하기 위해 현가수단이 설치되는데, 틸팅 철도차량과 같은 고속열차에는 주로 공기스프링이 설치되며, 기타 각종 댐퍼, 안티롤바 등이 설치된다.

상기 현가수단인 공기스프링은 고무로 된 용기 안에 압축공기를 넣어 공기의 탄성을 이용한 스프링으로, 또 고주파진동의 절연성이 좋기 때문에 진동 감쇄는 물론이고 삐걱거리는 소음도 적어 많이 사용한다.

따라서 차체의 하부를 이루는 언더프레임에는 상기 현가수단을 설치하기 위해서 볼스터가 꼭 필요하였다. 그 이유는 언더프레임은 여러 개의 빔으로 이루어져 형성되어 빔들 사이에 빈공간이 존재하고, 또 상기 볼스터에 현가수단의 고정위치를 나타내 주면 현가수단을 용이하게 설치할 수 있기 때문이다.

그러므로 종래의 볼스터(10)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이 일정두께의 직사각 판으로 이루어지며, 언더프레임(20)의 하부에 이 언더프레임(20)의 길이방향과 횡 방향으로 부착되어 용접을 통해 일체로 설치되었다.

또 상기 볼스터(10)의 하면에는 공기스프링(41)과 같은 현가수단(40)을 설치하기 위한 고정부(11)가 형성되어 이루어졌다.

그러나 이러한 종래의 볼스터(10)는 여러 가지로 많은 문제를 야기하였다. 즉, 종래의 볼스터(10)는 언더프레임(20)과 일체로 형성되었기 때문에, 현가수단(40) 설치시 반드시 언더프레임(20)과 대차(30) 간에 조립이 이루어진 후에 수행되어야하므로, 언더프레임(20)과 대차(30) 사이에 공간이 비좁아 현가수단(40)인 공기스프링(41)의 공기 주입이나 높이조절 등의 세팅작업이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

또, 현가수단(40)의 설치를 마친 다음에 현가수단(40)의 특성치 변경 및 구조설계 변경 등의 이유로 언더프레임(20)의 하부에 용접된 볼스터(10)의 수정작업이 들어갈 경우, 장착된 현가수단(40)을 먼저 분리하고, 언더프레임(20)을 대차(30)에서 분리한 후, 이 언더프레임(20)을 차체 가공장비로 이동하여 수정하고, 수정작업이 완료된 다음, 다시 언더프레임(20)과 대차(30)를 조립하여야 하기 때문에, 거대한 구조물인 언더프레임(20) 분리와 이동 및 수정작업에 따른 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 볼스터(10)는 일정두께의 판으로 언더프레임(20)의 하부에 전체적으로 용접을 통해 고정되었기 때문에, 현가수단(40)인 공기스프링(41)이 진동과 소음을 감쇄하는 능력이 초과할 경우에는 초과한 진동과 소음은 언더프레임(20)을 통해 객실바닥으로 전달되어 승차감이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 현가수단의 설치가 차체의 언더프레임과 대차 조립전에 완료되게 하여 현가수단 설치 및 세팅작업이 비좁은 공간에서 이루어지지 않도록 하는 것을 제공하는 것이다.

또, 현가수단의 특성치 변경 및 구조설계 변경 등의 이유로 볼스터의 수정작업이 들어갈 경우, 볼스터의 수정작업에 따른 시간과 비용이 최소화 되도록 하는 것을 제공하는 것이다.

또한, 현가수단인 공기스프링에 진동과 소음을 감쇄하는 능력이 증대되게 하고, 현가수단인 공기스프링이 감쇄하지 못한 진동과 소음이 언더프레임을 통해 객실바닥으로 전달되지 않도록 하여 소음과 진동으로 승차감이 떨어지지 않도록 하는 것을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철도차량의 언더프레임 및 대차 사이에 현가수단을 설치하기 위한 볼스터로서, 상기 언더프레임의 하부에 분리가능하게 설치되는 상판과, 상기 상판의 하부에 위치하며 상기 현가수단이 설치되는 하판과, 상기 상판 및 하판 사이를 이격하고 그 둘레를 폐쇄하도록 설치되어 상기 상판 및 하판 사이의 내부공간을 밀폐하는 측판을 포함하여 이루어져 있고, 상기 상판 및 하판 사이의 내부공간에는 상기 내부공간을 구획하기 위한 격벽이 구비되되, 상기 격벽은 상기 내부공간의 중앙에 위치하며 상기 상판 및 하판의 길이방향에 횡 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 볼스터가 언더프레임에서 분리가능하게 설치됨으로써, 현가수단의 설치가 언더프레임과 대차 조립 전에 이루어져 현가수단 설치시 종래처럼 공간의 제약을 받지 않고, 현가수단인 공기스프링에 공기 주입이나 높이조절 등의 세팅작업도 보다 수월하게 할 수 있는 효과가 있다.

또, 현가수단의 특성치 변경 및 구조설계 변경 등의 이유로 볼스터의 수정작업이 들어갈 경우, 볼스터만 단독으로 이동 및 수정작업이 이루어지기 때문에, 거대한 구조물인 언더프레임의 이동이 필요 없어 볼스터의 수정작업에 따른 시간과 비용을 최소화되는 효과가 있다.

또한, 볼스터는 내부공간이 보조공기통 역할을 수행하여 현가수단인 공기스프링은 종래보다 공기수용 용량이 증대되어 진동과 소음을 감쇄하는 능력이 향상됨으로써, 언더프레임을 통해 객실바닥으로 전달되는 소음과 진동이 감소하여 승차감이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래 발명에 따른 볼스터의 설치상태를 도시한 도면이다.
도 2는 종래 발명에 따른 볼스터에 현가수단이 설치상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 볼스터를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 볼스터를 도시한 저면도이다.
도 5는 4의 A-A선 단면도이다.
도 6, 7은 본 발명에 따른 볼스터에 현가수단이 설치상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 철도차량용 볼스터의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 3 내지 7에 도시된 바와 같이 본 발명은 철도차량의 언더프레임(200) 및 대차(300) 사이에 현가수단(400)을 설치하기 위한 볼스터(100)로서,

상기 볼스터(100)는 상기 언더프레임(200)의 하부에 분리가능하게 설치되는 상판(110)과, 상기 상판(110)의 하부에 위치하며 상기 현가수단(400)이 설치되는 하판(120)과, 상기 상판(110) 및 하판(120) 사이를 이격하고 그 둘레를 폐쇄하여 상기 상판(110) 및 하판(120) 사이의 내부공간(140)을 밀폐하는 측판(130)을 포함하여 이루어진다.

상기 상판(110)과 하판(120) 및 측판(130)은 모두 용접을 통해 일체로 형성되고, 또 상기 현가수단(400)은 용기 안에 압축공기를 넣어 공기의 탄성을 이용한 공기스프링(410)으로 이루어진다.

그리고 상기 상판(110) 및 하판(120) 사이의 내부공간(140)에는 이 내부공간(140)을 구획하기 위한 격벽(150)이 더 구비된다.

상기 격벽(150)은 상기 내부공간(140)의 중앙에 위치하며 상기 상판(110) 및 하판(120)의 길이방향에 횡 방향으로 형성되어 이루어진다.

그리고 상기 상판(110)의 양측 가장자리는 상기 언더프레임(200)의 하부에 설치되기 위해 상기 측판(130) 보다 외부로 연장되는 플랜지부(111)가 더 구비된다.

상기 플랜지부(111)에는 상기 언더프레임(200)의 하부에 볼스터(100)를 고정하기 위한 체결부재(B)가 삽입되는 복수 개의 체결공(111a)이 형성되어 이루어진다.

그리고 상기 하판(120)의 양측에는 상기 현가수단(400)인 공기스프링(410)이 설치하기 위한 스프링시트(121)가 더 구비된다.

상기 스프링시트(121)의 중앙에는 상기 현가수단(400)인 공기스프링(410)의 노즐(411)과 상기 내부공간(140)을 연결되기 위한 연결구(121a)가 더 구비되어 이루어진다.

그리고 상기 상판(110) 및 하판(120)의 양측에는 이격된 상기 상판(110) 및 하판(120)의 가장자리에 휨을 방지하기 위한 보강대(160)가 더 구비되어 이루어진다.

한편, 상기 하판(120) 하부에는 현가수단(400)인 공기스프링(410) 이외에 다른 현가수단인 댐퍼 등이 고정되는 브래킷(170)이 더 구비될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 현가수단(400)을 설치할 경우, 대차(300)에 현가수단(400)의 일부분을 조립하고, 대차(300)의 상부에 볼스터(100)를 올려놓은 다음, 이 볼스터(100)의 하판(120) 하부에 현가수단(400)의 나머지 부분을 조립하여 현가수단(400)이 대차(300)와 볼스터(100) 사이에 완전히 조립되도록 한다.

이때, 볼스터(100)의 하판(120) 하부 양측에는 스프링시트(121)가 형성되어 있음으로, 현가수단(400)인 공기스프링(410)은 스프링시트(121)에 용이하게 안착하면서 볼스터(100)의 하부 양측에 각각 고정된다.

따라서 현가수단(400)인 공기스프링(410)에 공기 주입이나 높이조절 등의 세팅작업이 종래처럼 설치공간의 제약을 받지 않아 수월하게 이루어진다.

이후, 현가수단(400)이 설치된 대차(300) 및 볼스터(100)의 상판(110) 상부에 언더프레임(200)을 올려놓고, 상기 상판(110)의 플랜지부(111)와 언더프레임(200)을 체결부재(B)로 고정하면 언더프레임(200) 및 대차(300) 사이에 현가수단(400)의 설치가 끝나게 된다.

또, 현가수단(400)의 설치를 마친 다음에, 현가수단(400)의 특성치 변경 및 구조설계 변경 등의 이유로 볼스터(100)의 수정작업이 들어갈 경우, 상기 볼스터(100)의 상판과 언더프레임(200)을 고정한 체결부재(B)를 풀고, 언더프레임(200)을 들어올리면 언더프레임(200)과 볼스터(100)은 분리된다.

이후, 볼스터(100)에 장착된 현가수단(400)을 분리하고, 분리된 볼스터(100)만 차체 가공장비로 이동하여 수정하고, 수정작업이 완료된 다음, 다시 현가수단(400)을 조립하면 되므로, 거대한 구조물인 언더프레임(200)의 이동이 필요 없어 볼스터(100)의 수정작업에 따른 시간과 비용을 최소화할 수 있다.

또한, 볼스터(100)는 스프링시트(121)의 중앙에 형성된 연결구(121a)가 현가수단(400)인 공기스프링(410)의 노즐(411)과 볼스터(100)의 내부공간(140)을 연결하기 때문에, 상기 내부공간(140)은 보조공기통 역할을 수행함으로써, 현가수단(400)인 공기스프링(410)은 볼스터(100)의 내부공간(140)이 더해져 종래보다 공기수용 용량이 증대되어 많은 공기를 담을 수 있다.

따라서 대차(300)에 진동과 소음이 발생하면, 상기 진동과 소음은 현가수단(400)인 공기스프링(410)은 전달되고, 이때 공기스프링(410)는 진동과 소음을 감쇄하는 능력이 종래보다 향상됨으로써, 언더프레임(200)을 통해 객실바닥으로 전달되는 소음과 진동은 감소하게 된다.

한편, 볼스터(100)의 상판(110) 및 하판(120)의 가장자리에 형성된 보강대(160)는 이격된 상판(110) 및 하판(120)이 외부 충격에 의해 휘는 것을 방지하고 상판(110) 및 하판(120)의 결합력을 증대하기 위함이다.

10: 볼스터 20: 언더프레임
30: 대차 40: 현가수단
41: 공기스프링 100: 볼스터
110: 상판 111: 플랜지부
111a: 체결공 120: 하판
121: 스프링시트 121a: 연결구
130: 측판 140: 내부공간
150: 격벽 160: 보강대
170: 브래킷 200: 언더프레임
300: 대차 400: 현가수단
410: 공기스프링 411: 노즐
B: 체결부재

Claims (8)

1. 철도차량의 언더프레임 및 대차 사이에 현가수단을 설치하기 위한 볼스터로서,
   상기 언더프레임의 하부에 분리가능하게 설치되는 상판과,
   상기 상판의 하부에 위치하며 상기 현가수단이 설치되는 하판과,
   상기 상판 및 하판 사이를 이격하고 그 둘레를 폐쇄하도록 설치되어 상기 상판 및 하판 사이의 내부공간을 밀폐하는 측판을 포함하여 이루어져 있고,
   상기 상판 및 하판 사이의 내부공간에는 상기 내부공간을 구획하기 위한 격벽이 구비되되,
   상기 격벽은 상기 내부공간의 중앙에 위치하며 상기 상판 및 하판의 길이방향에 횡 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 볼스터.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1 에 있어서,
   상기 상판의 양측 가장자리는 상기 언더프레임의 하부에 설치되기 위해 상기 측판 보다 외부로 연장되는 플랜지부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 볼스터.
   
5. 청구항 1 에 있어서,
   상기 현가수단은 용기 안에 압축공기를 넣어 공기의 탄성을 이용한 공기스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 볼스터.
   
6. 청구항 5 에 있어서,
   상기 하판의 양측에는 상기 공기스프링이 설치하기 위한 스프링시트가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 볼스터.
   
7. 청구항 6 에 있어서,
   상기 스프링시트의 중앙에는 상기 공기스프링의 노즐과 상기 내부공간을 연결하기 위한 연결구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 볼스터.
   
8. 청구항 1 에 있어서,
   상기 상판 및 하판의 양측에는 이격된 상기 상판 및 하판의 가장자리에 휨을 방지하기 위한 보강대가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 볼스터.

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