KR101436128B1 - 궤도 차량의 주행 기어 프레임 - Google Patents

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봄바디어 트랜스포테이션 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 주행 기어의 적어도 하나의 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성된 프레임 본체(101)를 구비하는, 궤도 차량의 주행 기어용 주행 기어 프레임에 관한 것으로, 프레임 본체(101)는 적어도 부분적으로 회주철 재료로 제조된다.
주행 기어 프레임, 회주철, 결합부, 연결 요소, 압축 요소

Description

궤도 차량의 주행 기어 프레임{CHASSIS FRAME OF A RAIL VEHICLE}
본 발명은, 프레임 본체를 구비하고, 주행 기어의 적어도 하나의 차륜 유닛(wheel unit) 상에 지지되도록 구성된 궤도 차량(rail vehicle)의 주행 기어용 주행 기어 프레임에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임을 구비한 주행 기어와 주행 기어 프레임을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
근래에는, 예들 들면 유럽 공개특허공보 제EP 0 345 708 A1호와 제EP 0 564 423 A1호에 공지된 바와 같이, 주로 판재를 용접하여, 궤도 차량의 구조 부재, 예를 들면 주행 기어용 프레임 또는 대차 지지체(bogie bolster)를 제조, 특히 주행 기어를 제조한다. 그러나, 이러한 제조 방법은 수작업 노동이 차지하는 비율이 비교적 커야할 필요가 있어 주행 기어 프레임의 제조 비용이 비교적 고가라는 단점이 있다.
용접 구조 대신에 주물 부재를 사용할 경우에, 원론적으로 고비용의 수작업 노동 비용의 비율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 궤도 차량의 차량 프레임용으로 주강 부재를 사용하는 방법이 예를 들면 영국 공개특허공보 제GB 1 209 389 A호 또는 미국 특허공보 제US 6,622,776 B2호에 의해 공지되어 있다. 영국 공개특허공보 제GB 1 209 389 A호에 따르면, 일체형의 주물 대차 프레임이 제조되지만, 미국 특허공보 제US 6,622,776 B2에 따르면, 대차의 종빔(longitudinal beam)과 횡빔(transverse beam)이 하나 또는 다수의 표준 주강으로 제조된 후에 결합되어 대 차 프레임을 형성한다.
주강은 용접이 가능하다는 장점이 있고, 따라서 이러한 다양한 제조 방법에 있어서 종래의 접합 방법이 사용될 수도 있다. 그러나, 주강은 상당히 제한된 유동성(flow capability)을 가진다는 단점이 있다. 예를 들어 궤도 차량용 주행 기어 프레임과 같이 형상이 복잡하고 비교적 대형인 부재의 자동화 생산과 관련하여, 전술한 단점에 의하여 공정 신뢰도가 감소하고, 이는 궤도 차량의 주행 기어가 갖추어야 할 높은 안전 요건의 관점에서 허용 가능하지 않다. 따라서, 주강 재료로부터 그와 같은 주행 기어 프레임을 제조할 경우에도, 비교적 많은 공정 단계를 계속 수작업으로 실시하여야 하고, 따라서 이러한 공정에 있어서는 자동화가 이루어지더라도 경제적으로 만족스러운 정도의 자동화가 달성될 수 없다.
또한, 예를 들면 독일 공개특허공보 제43 09 004 A1호에 의해, 다축 실용 차량(multi-axle utility vehicle)의 주행 기어 서스펜션의 비교적 소형 하중 지지 부품을 회주철로 제조하는 방법이 공지되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 전술한 단점을 나타내지 않거나 적어도 감소된 정도로 나타내고, 특히 간단한 제조와 그에 따른 생산 자동화 정도의 향상을 용이하게 하는 전술한 바와 같은 주행 기어 프레임을 제공하는 것이다.
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 주행 기어 프레임에 기초하여 청구항 1의 특징부에 기재된 특징에 의하여 이러한 목적을 달성한다. 또한, 본 발명은 청구항 29의 전제부에 따른 방법에 기초하여 청구항 29의 특징부에 기재된 특징에 의하여 이러한 목적을 달성한다.
본 발명은, 궤도 차량용 주행 기어 프레임의 제조에 있어서, 프레임 본체(frame body)가 적어도 부분적으로 회주철 재료로 제조될 경우에 생산이 간단해지고 자동화 정도의 향상이 달성될 수 있다는 기술적 개시 내용에 기초한다. 회주철은 탄소 함량이 높으므로 주조 중에 유동성이 특히 양호하고 따라서 공정 신뢰도가 높은 수준에 이른다는 장점이 있다. 주행 기어 프레임용의 비교적 대형의 복잡한 부재의 제조는 자동화 주형(automated flask) 내에서 실시될 수 있고 이에 따라 상기 부재의 제조를 상당히 단순화하고 더욱 비용 효율적이게 된다는 점은 명백하다.
회주철 재료는 재료 내의 탄소 함량이 너무 높으므로 용접에 적합하지 않다. 그러나, 주조 공정 중의 회주철의 양호한 유동성에 의하여, 매우 복잡한 형상의 부재가 신뢰적으로 제조될 수 있고, 그와 같지 않은 경우라면 복잡한 형상의 부재는 복잡한 용접 구조체로 제조되어야 할 것이다. 또한, 동일한 이유에 의하여, 필요할 수도 있는 접합부의 최적 형상이 달성될 수 있고, 부재의 대응 설계에 있어서 다른 접합 방법이 문제없이 사용될 수 있다.
회주철 재료의 또 다른 장점은 전형적으로 사용되는 강재에 비하여 제진성(damping property)이 향상된다는 점이다. 이는 궤도 차량의 객실 내의 진동 전달 감소와 관련하여 특히 바람직하다.
회주철 재료는 모든 적절한 회주철 재료일 수 있다. 바람직하게는, 강도와 파괴 연신율과 인성이 양호하게 절충된 구상(globular) 회주철 재료[이른바 구상(sphaeroidical) 주철 재료], 특히 GGG40이다. 바람직하게는, 예를 들면 저온에서의 바람직한 인성을 특징으로 하는 GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT가 사용된다.
프레임 본체는 단일 주편(cast piece)으로 이루어진다. 그러나, 그러한 프레임 본체의 전형적인 크기로 인하여, 높은 수준의 공정 신뢰성을 달성하기 위해서는 프레임 본체를 분할하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 프레임 본체는 적어도 하나의 결합부(joint) 영역에서 서로 연결된 적어도 두 개의 프레임 부재를 포함한다. 바람직하게는, 프레임 부재는 주행 기어의 관리 또는 수리가 용이하도록 서로 분리 가능하게 연결된다.
모든 프레임 부재는 서로 상응하는 회주철 재료로 제조될 수 있다. 그러나, 특정 프레임 부재는 회주철 재료로 제조되지 않는 구성이 제공될 수도 있다. 따라서, 예를 들면, 프레임 본체의 일부, 예를 들면 프레임 본체의 하나 이상의 횡빔은 종래의 방법으로 용접 구조체 및/또는 주강 재료로 제조된 주물 구조체로서 구성될 수도 있다.
프레임 부재라는 용어는, 본 발명에서의 의미에 있어서는, 프레임 본체의 일반적인 형상을 실질적으로 결정하는 프레임 본체의 구조 부재로서 이해되어야 한다. 특히, 프레임 부재를 연결시킬 수 있는 연결 요소는 프레임 부재에 해당하지 않는다.
원론적으로, 프레임 부재들은 적절한 결합 방법에 의해 서로 직접 결합된다. 바람직하게는, 결합부의 영역에 적어도 하나의 연결 요소가 제공되고 두 개의 프레임 부재에 연결된다. 연결 요소는 두 개의 프레임 부재 중 하나에 일체형으로 형성될 수 있다. 따라서, 연결 요소는 예를 들면 주조 중에 형성되거나 후에 형성되고 각각의 끼워맞춤 표면(fitting surface)을 구비할 수 있는 피니언(pinion) 등과 같은 돌출부일 수 있다.
부수적으로 또는 대안적으로, 연결 요소는 마찰 잠금 연결(friction locked connection) 및/또는 형상 잠금 연결(form locked connection) 및/또는 재료 접합 연결에 의해 두 개의 프레임 부재 중 적어도 하나에 연결되도록 제공될 수 있다. 따라서, 연결 요소는 예를 들면 접착 연결(결합 방향으로의 주요 재료 접합) 또는 가압 끼워맞춤(press fit)(결합 방향으로의 주요 마찰 잠금)에 의해 각 프레임 부재에 연결되는 핀 또는 볼트일 수 있다. 형상 잠금은 연결 요소와 프레임 부재 각각에서의 돌출부와 홈(undercut)에 의하여 이루어질 수도 있다.
바람직하게는, 결합부는 적어도 일부가 실질적으로 결합면(joining plane) 내에서 연장되고, 연결 요소는 결합면의 법선 방향으로 두 개의 프레임 부재 중 하나의 각 오목부(recess) 내로 연장된 적어도 하나의 돌출부를 형성한다. 이에 따라, 결합부 내에서 간단한 방식으로 결합될 수 있는 삽입(plug)이 이루어질 수 있고, 이 경우에 전술한 형상 또는 마찰 잠금 또는 접합 연결 중 적어도 하나가 결합 방향으로 이용될 수 있으며, 결합 방향을 가로지르는 형상 잠금 연결은 돌출부에 의해 이루어지고, 접촉 조건에 따라서 특히 프레임 부재들 사이의 접촉력에 따라서, 결합 위치에서 마찰 잠금에 의해 보완되거나 보조될 수 있다.
연결 요소는 원론적으로 모든 적절한 방식으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 전술한 바와 같이 핀 또는 볼트로 구성된다. 또한, 연결 요소는 원론적으로 모든 적절한 단면 또는 단면 윤곽을 가질 수 있다. 따라서, 예를 들면 전체 길이에 걸쳐서 실질적으로 단면이 일정할 수 있으며, 그러한 형상은 특히 간단하게 제조될 수 있으므로, 연결 요소는 간단한 원통형 볼트 또는 원통형 핀으로서 제공될 수 있다.
연결 요소는 결합면으로부터 거리가 증가함에 따라 적어도 부분적으로 테이퍼진 단면을 가질 수도 있다. 이에 따라, 결합되는 한 쌍의 부재들의 자동 중심 설정(self centering)이 달성될 수 있으므로, 결합 공정이 단순화되고, 따라서 특정 조건 하에서 간단한 방식으로 자동화가 이루어질 수 있다.
연결 요소의 단면은 원론적으로 적절한 모든 형상으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 연결 요소는 적어도 부분적으로 원형 단면 및/또는 적어도 부분적으로 타원형 단면 및/또는 적어도 부분적으로 다각형 단면을 가질 수 있다.
원형과는 다른 단면 형상은 신뢰적이고 부수적인 회전 방지(rotation safety)의 장점과 결합 축을 중심으로 한 자동 조정(self adjustment)의 장점을 가지며, 이는 자동화된 결합을 용이하게 한다. 단면이 원형과 다른 그러한 연결 요소는 제조하기가 더욱 복잡하다. 그러나, 이는 결합 표면의 복잡한 마무리가 개별적으로 필요한 경우에만 적용될 뿐이다. 반면에, 본 발명에 따라 사용되는 회주철 재료 및 양호한 유동성에 의하여, 결합 표면은 자동화 주조 공정을 통하여 충분한 정밀도로 제조될 수 있고, 따라서 그러한 결합 표면의 복잡한 마무리는 생략될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 변형예에 있어서, 연결 요소는 프레임 본체의 일부에 정적 인장 응력(tensile static stress)을 받는 부분에 배치되고, 그리고/또는 프레임 본체의 정적 하중에 의해 전단 응력을 받도록 배치된다. 정적 하중 하에서 인장 응력을 받는 프레임 본체의 부분 내의 배치의 장점에 의하면, 정적 압축 하중을 받는 부분의 모멘트는 연결될 두 개의 프레임 부재에 의하여 간단하게 지지될 수 있다. 또한, 전형적으로 궤도 차량의 큰 중량에 의하여, 운행 작동 중에 예상되는 동적 하중의 대부분에 대하여, 정적 하중 하에서 압축 하중을 받는 부분 내에 소정의 압축 하중이 항시 존재하고, 따라서 궁극적으로는 연결될 프레임 부재들 사이에 영구적인 예하중(preloading)이 존재할 수 있다. 따라서, 연결은 추가 연결 요소 없이도 구성될 수 있거나, 정적 하중 하에서 압축 하중을 받는 부분에 간단한 상승 분리 방지 수단(lift off safety)만이 사용될 수 있다.
주로 발생하는 전단 하중에 의하여, 궁극적으로, 작동 중에 핀 또는 볼트와 같은 연결 요소는 주로 결합 방향 즉 조립 방향을 횡단하는 방향으로 주로 하중을 받는다는 장점이 있다. 그와 같이 결합될 두 개의 프레임 부재들 사이의 연결 강도는 적어도 결합 공정의 특성과는 거의 무관하게 되고(예를 들면, 체결 토크(tightening torque)가 유지될 필요가 없고), 연결 부재의 물성(예를 들면, 전단 강도 등)에만 의존한다. 따라서, (예를 들어, 안전 링, 연결 부재의 가압 끼워맞춤 등에 의한) 연결 요소의 간단한 위치 안전성은 프레임 부재의 내구적이고 신뢰적인 연결을 확보하기에 충분하다.
특히 간단하게 제조 가능한 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 변형예에서, 적어도 하나의 연결 요소는 결합부를 가교형으로 연결(bridging)하고 양측의 결합 부재들에 연결되는 요소로 구성된다. 따라서, 연결 요소는 결합면의 표면 법선(surface normal)의 방향으로 작용하는 장력 앵커(tension anchor) 또는 결합 위치를 가교 연결하는 판으로 구성될 수 있다.
프레임 부재들 사이의 연결 특성의 간단한 시험을 용이하게 하기 위하여, 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 변형예에서, 연결 요소는 비파괴 재료 시험 장치 특히 초음파에 의한 재료 시험 장치의 부품을 수용하기 위한 적어도 하나의 오목부를 포함한다. 이 부품은 수시로 호출되는 영구 내장형 장치일 수 있다. 또한, 이 부품은 결합 부재들의 각각의 여진(excitation)을 생성하는 각각의 액추에이터 및/또는 각각의 센서일 수 있다.
본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 다른 변형예에서, 결합부의 부분에서 상호작용하는 부재들 중 적어도 하나에는, 적어도 부분적으로, 마찰 부식을 방지하는 코팅층, 특히 몰리브덴(Mo)을 포함하는 코팅층이 제공되어, 영구적이고 신뢰적인 연결을 보장한다.
원론적으로, 주행 기어 프레임은 어떠한 디자인으로도 이루어질 수 있다. 따라서, 예를 들면 단지 하나의 차륜 유닛(예를 들면, 차륜 세트 또는 한 쌍의 차륜)을 구비한 단일 주행 기어용의 주행 기어 프레임일 수 있다. 특히 바람직하게는, 주행 기어 프레임은 다수의 차륜 유닛(다수의 차륜 세트 또는 여러 쌍의 차륜)을 구비한 더욱 복잡한 대형 주행 기어에 사용될 수도 있다. 따라서, 프레임 본체는 전방 구획부(forward section), 중앙 구획부 및 후방 구획부를 포함하며, 중앙 구획부는 전방 구획부와 후방 구획부를 연결하고, 전방 구획부는 주행 기어의 선행(leading) 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성되고, 후방 구획부는 주행 기어의 후행(trailing) 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성되는 것이 바람직하다.
다수의 부재를 구비하는 프레임 본체에 있어서, 프레임 부재들 사이의 결합부는 원론적으로 어떠한 위치에라도 배치될 수 있고, 따라서 사용 가능한 자동화 주조 공정에 적용될 수 있으므로 바람직하다. 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 변형예에서, 프레임 본체는 적어도 하나의 결합부의 영역에서 서로 연결된, 특히 분리 가능하게 연결된 적어도 두 개의 프레임 부재를 포함한다. 적어도 하나의 결합부는 중앙 구획부에 위치하고, 그리고/또는 적어도 하나의 결합부는 전방 구획부의 영역에 위치하고, 그리고/또는 적어도 하나의 결합부는 후방 구획부의 영역에 위치한다.
예를 들면, 횡빔이 중앙 구획부에 배치된 경우에, 결합부는 중앙 구획부의 영역 내에 연장될 수 있다. 프레임 본체는 두 개의 동일한 이분형 주물 부재로부터 조립될 수 있고, 이는 물론 제조를 상당히 단순화한다.
원론적으로, 주행 기어 프레임은 어떠한 디자인으로도 이루어질 수 있다. 그러나, 특히 바람직한 방식으로, 본 발명은, 주행 기어의 종방향으로 연장된 두 개의 종빔과 주행 기어의 횡방향으로 연장되고 두 개의 종빔을 서로 연결하는 횡빔을 포함하는 프레임으로서 프레임 본체가 구성된 주행 기어 프레임과 관련하여 사용될 수 있다. 특히, 프레임 본체는 실질적으로 H형 프레임으로 구성될 수 있다.
프레임 본체가 가급적 수 개의 여러 프레임 부재로 분할되어, 주형 내의 용융 재료의 유동이 굴곡부(deflection) 또는 다른 방해물에 의해 가급적 적게 방해를 받는 경우에, 공정 신뢰성이 높은 고도의 생산 자동화가 이루어질 수 있다. 따라서, 종빔들 중 적어도 하나는 적어도 하나의 종빔 구획부를 포함하고, 이 종빔 구획부는 적어도 하나의 결합부의 영역에서 적어도 하나의 횡빔 또는 종빔의 다른 종빔 구획부에 연결, 특히 분리 가능하게 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 변형예에서, 종빔은 일체형으로 설계되고 결합부의 부분에서 적어도 하나의 횡빔에 연결된다. 따라서, 결합 방향은 주행 기어의 횡축 방향으로 향하고, 따라서 종빔과 횡빔 사이에 접촉면 또는 결합면이 형성되고, 결합면의 표면 법선은 주행 기어의 횡축 방향으로의 적어도 하나의 성분을 포함한다. 다시 말하자면, 종빔은 횡빔에 측방에서 부착될 수 있고, 이는 주행 기어의 횡축 방향으로 부착될 수 있음을 의미한다.
결합부는, 부수적으로 또는 대안적으로, 적어도 일부분이 결합면 내에서 실질적으로 연장되고, 결합면의 표면 법선은 주행 기어의 높이 축 방향으로의 적어도 하나의 성분을 포함하고, 특히 주행 기어의 높이 축과 실질적으로 평행하게 연장된다. 따라서, 횡빔은 예를 들면 상방으로부터 종빔 상에 간단하게 배치될 수 있다. 따라서, 횡빔은 종빔으로부터의 상승 분리가 방지되도록 고정될 필요가 있을 뿐이며, 상승 분리는 전형적으로 극단적인 작동 조건 하에서 또는 횡빔 상에 지지된 궤도 차량의 전형적인 고중량으로 인한 정비 중에 발생할 뿐이다.
본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 다른 변형예에서, 종빔은 하나의 개별적인 결합부의 영역에서 적어도 하나의 횡빔에 연결된 두 개의 종빔 구획부를 포함한다. 이에 따라, 비교적 긴 종빔은, 자동화 방식으로 더욱 간단하게 제조 가능한 두 개의 짧은 종빔 구획부로 분할된다. 여기에서도, 결합부들 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로, 하나의 결합면 내에서 실질적으로 연장되며, 결합면의 표면 법선은 주행 기어의 높이 축 방향으로의 적어도 하나의 성분을 포함하고 특히 주행 기어의 높이 축과 실질적으로 평행하다. 다시 말하자면, 횡빔은 상방으로부터 두 개의 종빔 구획부 상에 배치될 수 있다. 부수적으로 또는 대안적으로, 결합부들 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로, 하나의 결합면 내에서 실질적으로 연장되며, 결합면의 표면 법선은 주행 기어의 횡축 방향으로의 적어도 하나의 성분을 포함하고 특히 주행 기어의 횡축과 평행하다. 다시 말하자면, 두 개의 종빔 구획부는 횡빔에 측방에서 부착될 수 있고, 이는 주행 기어의 횡축 방향으로의 부착을 의미한다.
본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 다른 변형예에서, 종빔들 중 적어도 하나는 전방 종빔 구획부, 중앙 종빔 구획부, 및 후방 종빔 구획부를 포함하며, 중앙 종빔 구획부의 제1 부분은 적어도 하나의 횡빔의 제2 부분에 연결된다. 바람직하게는, 중앙 종빔 구획부의 제1 부분은 적어도 하나의 횡빔의 제2 부분에 일체형으로 형성됨으로써, 복잡성을 상당히 증가시키지 않고 자동화 생산을 저해하지 않으면서 횡빔에 일체화될 수 있다. 결국, 비교적 짧은 전방 및 후방 종빔 구획부만이 각각 별도로 주조될 필요가 있고, 자동화 방식으로 간단하게 제조될 수 있으며, 제조 후에 결합부의 영역에서 중앙 종빔 구획부에 연결된다.
전방 또는 후방 종빔 구획부와 중앙 종빔 구획부 사이의 연결은 원론적으로 어떠한 방식에 의해서도 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 결합부들 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로, 결합면 내에서 실질적으로 연장되고, 결합면의 표면 법선은 주행 기어의 종축 방향으로의 적어도 하나의 성분을 포함하고, 특히 주행 기어의 종축과 실질적으로 평행하다. 전방 또는 후방 종빔 구획부는 주행 기어의 종축 방향으로 전방으로부터 또는 후방으로부터 중앙 종빔 구획부에 간단하게 부착될 수 있다.
부수적으로 또는 대안적으로, 결합부들 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로, 하나의 결합면 내에 실질적으로 연장되고, 결합면의 표면 법선은 주행 기어의 횡축 방향으로의 적어도 하나의 성분을 포함하고 특히 주행 기어의 횡축과 실질적으로 평행하다. 다시 말하자면, 전방 또는 후방 종빔 구획부는 중앙 종빔 구획부에 측방에서(즉, 주행 기어의 횡축 방향으로) 부착될 수 있다.
부수적으로 또는 대안적으로, 결합부들 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로, 결합면 내에 실질적으로 연장되고, 결합면의 표면 법선은 주행 기어의 높이 축 방향으로의 적어도 하나의 성분을 포함하고 특히 주행 기어의 높이 축과 실질적으로 평행하다. 다시 말하자면, 전방 또는 후방 종빔 구획부는 중앙 종빔 구획부에 상방으로부터 또는 바람직하게는 하방으로부터(즉, 주행 기어의 높이 축 방향으로) 부착될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 다른 변형예에서, 결합부들 중 적어도 하나의 영역에서, 전방 종빔 구획부 또는 후방 종빔 구획부 각각과 중앙 종빔 구획부 사이에 압축 요소가 배치된다. 상기 압축 요소는 한편으로는 결합 부재들 사이의 제조 공차를 간단한 방식으로 보상하기 위하여 바람직하게 사용될 수 있다. 결국, 압축 요소는 주행 기어의 1차 스프링 시스템의 기능을 담당하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 다른 변형예에서, 종빔들 중 적어도 하나는 종빔 단부와 종빔 중앙부 사이에 하향 굴곡 형성부(downward pointing angulation)를 각각 포함하고, 결합부들 중 적어도 하는 굴곡 형성부의 영역에 또는 굴곡 형성부의 종빔 중앙부로부터 멀어지는 방향으로 향한 쪽에 배치되고, 특히 굴곡 형성부 근방에 배치된다. 이에 따라, 한편으로는 안정적인 연결을 위하여 충분히 넓은 부재의 단면이 이미 제공되고 다른 한편으로는 비교적 작은 굽힘 모멘트가 발생하는 종빔의 부분에 결합부를 배치하는 것이 가능하고, 따라서 연결에 의해 지지되는 하중은 비교적 적절하게 유지된다. 이는 결합부에 대한 복잡성이 합리적인 범위 내에 계속 유지된다는 점을 제공한다.
본 발명에 따른 주행 기어의 바람직한 다른 변형예에서, 종빔들 중 적어도 하나의 적어도 일부는 회주철 재료로 제조된다. 바람직하게는, 이는 적어도 횡빔 단부, 즉 회주철 재료로 제조된 전방 및 후방 종빔 구획부이다. 중앙 종빔 구획부 및/또는 횡빔은 회주철 재료로 제조될 수 있거나, 종래의 방식으로 용접 구조체 및/또는 주강으로 이루어진 주물 구조체로서 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임을 구비한 궤도 차량용 주행 기어에 관한 것이다. 이에 따라, 전술한 변형예와 장점은 동등한 정도로 실현될 수 있고, 따라서 전술한 설명을 참조하기로 한다. 본 발명에 따른 주행 기어는 바람직하게는 대차로 구성된다.
또한, 본 발명은, 주행 기어의 적어도 하나의 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성된 프레임 본체를 구비하는 궤도 차량용 주행 기어 프레임을 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 프레임 본체는 회주철 재료로 제조된다. 따라서, 전술한 변형예와 장점은 동등한 정도로 실현될 수 있고, 따라서 이러한 점에 있어서 전술한 설명을 참조하기로만 한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 변형예에서, 프레임 본체는 단일 단계로 주조된다. 본 발명에 따른 바람직한 다른 변형예에서, 프레임 본체는 적어도 두 개의 프레임 부재를 포함한다. 적어도 두 개의 프레임 부재는 별개의 부재로서 회주철 재료로부터 주조된 후에, 적어도 하나의 결합부의 영역에서 서로 연결되며, 바람직하게는 분리 가능하게 연결된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레임 본체의 일부는 회주철 재료로 제조될 수 있고 프레임 본체의 일부는 강으로 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 다른 실시 형태에서, 프레임 본체는 적어도 두 개의 프레임 부재를 포함한다. 적어도 두 개의 프레임 부재 중 적어도 하나는 회주철 재료로 주조되고, 적어도 두 개의 프레임 부재 중 적어도 하나는 강으로 제조된다. 그 후 적어도 두 개의 프레임 부재는 적어도 하나의 결합부의 영역에서 서로 연결되고, 특히 분리 가능하게 연결된다.
본 발명의 바람직한 다른 실시 형태는 종속 청구항들 또는 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시 형태에 관한 이하의 설명으로부터 명백해진다.
도 1은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다.
<제1 실시 형태>
이하에서, 우선 도 1을 참조하여 대차 프레임(101)으로서 구성된 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 제1 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 1은 중앙에 배치된 횡빔(103)에 의해 연결되고 실질적으로 평행한 두 개의 측방의 종빔(102)을 포함하는 대차 프레임(101)의 사시도를 나타낸다.
각 종빔(102)은 전방 종빔 구획부(102.1), 중앙 종빔 구획부(102.2) 및 후방 종빔 구획부(102.3)를 포함한다. 전방 종빔 구획부(102.1)의 영역에서는, 나중에 대차가 1차 스프링 서스펜션(도시 생략)에 의해 전방 차륜 유닛에, 예를 들면 전방 차륜 세트(도시 생략)에 지지된다. 후방 종빔 구획부(102.3)의 영역에서는, 나중에 대차가 1차 스프링 서스펜션(도시 생략)에 의해 후방 차륜 유닛에, 예를 들면 후방 차륜 세트(도시 생략)에 지지된다.
대차 프레임(101)은 자동화 주조 공정을 통하여 회주철 재료로부터 일체형 주물 부품으로서 제조된다. 회주철 재료로서는, GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT, 즉 탄소 함량이 높은 구상 회주철 재료인 이른바 구상 주철 재료가 사용된다. 이 재료는 높은 탄소 함량에 의하여 용탕(molten mass)의 유동성이 비교적 높다는 장점이 있으므로, 자동화된 주조 방법에서도, 대차 프레임(101)에 대한 충분히 높은 공정 신뢰성이 달성될 수 있고 따라서 경제적인 관점에서 만족할 만한 수준으로 궤도 차량의 대차의 대차 프레임(101)의 관한 엄격한 안전성 요건을 따르도록 제조될 수 있다.
<제2 실시 형태>
도 2는 본 발명에 따른 대차 프레임의 바람직한 다른 실시 형태로서 대차 프레임(101)의 간단한 변형예를 구성하는 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다. 여기에서, 대차 프레임(101)은 전방 구획부(104.1)와 후방 구획부(104.2)의 형태로 이분형으로 분할되며, 전방 구획부와 후방 구획부는 결합부(104.3)의 영역에서 서로 연결된다.
전방 구획부(104.1)와 후방 구획부(104.2)는 회주철(GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT)로부터 제조된 동일한 부재로서 구성되며, 하나의 기본적인 형상만이 제조되므로, 이러한 구성은 생산을 상당히 단순화한다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서 두 개의 이분형 부재 각각에 대하여 다른 형상이 제공될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
결합부(104.3)는 횡빔(103)의 중앙을 통과한다. 따라서, 결합부는 대차 프레임(101)의 종축(x-축)과 평행하게 뻗은 방향을 법선 방향으로 하는 결합면 내에서 실질적으로 연장된다. 결합면의 이러한 구성에 의한 장점에 의하면, 각 주물 부재에서의 최대 치수가 제한되어 용융 재료에 대한 최대 유동 경로가 더욱 짧아지게 되어, 자동화 주조가 간단해지고 공정 신뢰성이 향상한다.
그러나, 본 발명의 다른 실시예에서 이분형 부재의 결합에 관한 다른 구성이 제공될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 도 2 내에 파선으로 도시되어 있는 바와 같이, 결합면은 실질적으로 횡빔(103)의 중앙에 형성될 수 있고, 결합면의 표면 법선은 대차 프레임(101)의 횡축(y-축)에 평행하게 연장될 수 있다. 따라서, 대차 프레임(101)은 서로 동일하게 구성되는 것이 바람직한 좌측 구획부(104.1)와 우측 구획부(104.2)를 포함한다.
전방/좌측 구획부(104.1)와 후방/우측 구획부(104.2) 사이의 연결은 적절한 방식으로 제공될 수 있다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라서, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다. 예를 들면, 전방/좌측 구획부(104.1)와 후방/우측 구획부(104.2)는 대차 프레임(101)의 종축/횡축(x-축/y-축)의 방향으로 정렬된 연결 요소로서 장력 앵커에 의해 서로 고정(clamping)될 수 있고, 그리고/또는 상기 방향으로 향한 하나 또는 다수의 볼트 또는 핀 각각에 의해 연결될 수 있으며, 볼트는 예를 들면 적절한 오목부(recess) 내로 가압되거나 다른 방식으로 각 구획부(104.1, 104.2)에 연결된다.
<제3 실시 형태>
도 3은 본 발명에 따른 대차 프레임(101)과 외관 형상 동일한 주행 기어 프레임(201)의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다. 대차 프레임(201)은 3개의 부재로 구성되며, 실질적으로 평행한 두 개의 종빔(202)과 중앙에 배치되어 연결하는 횡빔(203)은 회주철(GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT)로부터 제조된 별도의 부재로서 구성된다.
횡빔(203)에는 그 상측에 각각 하나의 측방 돌출부(203.1)가 제공된다. 각 돌출부(203.1)는 위로부터 삽입되는데, 이는 대차 프레임(201)의 높이 축(z-축)을 따라 종빔(202)의 각 오목부(202.4) 내로 삽입된다는 것을 의미한다. 각 종빔(202) 은 대차 프레임(201)의 횡축(y-축) 방향으로 횡빔(203)의 측방 접촉 표면(203.2)과 접촉하며, 상기 접촉 표면은 돌출부 아래에 제공된다. 종축(x-축) 방향으로, 각 종빔(202)은 횡빔(203)의 돌출부(203.1)의 전방 및 후방 접촉 표면(203.3)과 각각 접촉한다.
또한, 각 종빔(202)은 대차 프레임(201)의 횡축(y-축) 방향으로 작용하는 하나 이상의 연결 요소(205)에 의해, 예를 들면 장력 앵커에 의해 횡빔(203)에 연결되며, 상기 장력 앵커는 횡빔(203)이 높이 축(z-축)을 따라 또는 횡축(y-축)을 따라 상승 또는 발출되는 것을 방지함으로써, 모든 방향으로의 견고한 연결이 보장된다. 그러나, 횡빔(203)과 종빔(202) 사이의 연결은 다른 적절한 방식으로 이루어질 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라서, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 적절한 조합이 선정될 수 있다.
다시 말하자면, 설명된 구성에 있어서, 대차 프레임(201)의 3개의 주축(x-, y-, z-축) 모두의 방향을 표면 법선으로 하는 3개의 결합면을 가진 각 결합부가 형성된다. 따라서, 작동 중의 주요 하중(중량, 제동력 및 가속력)은 대부분이 종빔(202)과 횡빔(203)의 접촉 표면에서 직접 지지되므로, 종빔(202)과 횡빔(203) 사이의 바람직한 하중 전달이 이루어진다.
종빔(202)들은 회주철(GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT)로 이루어진 동일한 부재로 구성되어, 단지 하나의 기본적인 형상만을 제조할 필요가 있으므로, 그 제조가 상당히 간단해진다. 별도의 종빔(202)과 횡빔(203)으로의 분할은 자동화 주조 공정을 단순화하고 공정 신뢰성을 향상시키는데, 그 이유는 용탕이 상당한 굴곡부들을 통과할 필요 없이 실질적으로 직선 유동 경로를 따라 유동하면 되기 때문이다.
<제4 실시 형태>
도 4는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태로서 도 3의 대차 프레임(201)의 간단한 변형예를 구성하는 실시 형태의 개략적인 사시도를 나타낸다. 각 종빔(202)은 전방 종빔 구획부(202.1)와 후방 종빔 구획부(202.3)로서 제공된 두 개의 이분형 부재로 분할되어 결합부(202.6)의 부분에서 서로 연결됨으로써, 5개 부재의 대차 프레임(201)이 형성된다는 점에 있어서, 도 3의 대차 프레임(201)과는 주요한 차이가 있다.
전방 종빔 구획부(202.1)와 후방 종빔 구획부(202.3)는 회주철(GGG40.3 또는 GJS-400-18 LT)로 이루어진 동일한 부재로서 구성되고, 단지 하나의 기본 형상이 제조되므로 그 제조가 상당히 단순화된다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서 두 개의 이분형 부재에 대하여 각각 다른 형상이 제공될 수도 있다.
결합부(202.6)는 각 종빔(202)의 중앙을 통과한다. 따라서, 결합부(202.6)는 대차 프레임(201)의 종축(x-축)과 평행한 방향을 표면 법선으로 하는 하나의 결합면에서 실질적으로 연장된다. 이러한 결합부의 배치의 장점에 의하면, 각 주물 부재의 최장 치수가 제한되어 용탕에 대한 최대 치수를 감소시키고 그에 따라 자동화 주조를 단순화하고 그 공정 신뢰성을 개선한다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서, 두 개의 이분형 부재의 결합부의 다른 배치가 제공될 수도 있다.
주로 굽힘 모멘트를 지지하기 위하여, 종빔 구획부(202.1, 202.3)는 하나 또는 다수의 종방향 볼트(206)에 의해 연결된다. 각 종빔 구획부(202.1, 202.3)는 대차 프레임(201)의 횡축(y-축) 방향으로 작용하는 하나 이상의 연결 요소(205)에 의해, 예를 들면 장력 앵커에 의해 횡빔(203)에도 연결되며, 상기 연결 요소는 횡빔(203)이 높이 축(z-축)을 따라서 또는 횡축(y-축)을 따라서 상승하거나 발출되는 것을 방지함으로써, 모든 방향으로 영구적인 연결이 보장된다. 그러나, 횡빔(203)과 각 종빔(202) 사이의 연결은 다른 적절한 방식으로 이루어질 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라서, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합에 의한 연결이 선정될 수 있다.
본 발명의 다른 변형예에서, 도 3과 도 4에 도시된 횡빔(203)이 회주철로 제조될 필요는 없고, 예를 들면 종래의 방식으로 강판 재료로 이루어진 용접 구조체 및/또는 주강으로 이루어진 주물 구조체로서 구성될 수 있다는 점을 또한 이해하여야 한다. 한편, 횡빔은 회주철 재료로 이루어지고, 종빔은 전체 또는 일부가 강판 재료로 이루어진 용접 구조체 및/또는 주강 재료로 이루어진 주물 구조체로서 제공될 수도 있다.
<제5 실시 형태>
도 5는 대차 프레임(101)과 외측 형상이 동일한 본 발명에 따른 주행 기어 프레임(301)의 바람직한 또 다른 실시 형태의 개략적인 사시도(부분 분해도)를 나타낸다. 따라서 대차 프레임(301)은, 실질적으로 평행한 두 개의 측방의 종빔(302)과, 중앙에 배치되어 종빔을 연결하는 횡빔(303)을 포함한다. 각 종빔(302)은 전방 종빔 구획부(302.1), 중앙 종빔 구획부(302.2) 및 후방 종빔 구획부(302.3)를 포함한다.
전방 종빔 구획부(302.1)의 영역에서는, 나중에 대차가 1차 스프링 서스펜션(도시 생략)에 의해 전방 차륜 유닛 예를 들면 전방 차륜 세트(도시 생략) 상에 지지된다. 후방 종빔 구획부(302.3)에서는, 나중에 대차가 1차 스프링 서스펜션(도시 생략)에 의해 후방 차륜 유닛 예를 들면 후방 차륜 세트(도시 생략) 상에 지지된다.
대차 프레임(301)은 본 실시예에서 5개의 부재로 구성된다. 전방 종빔 구획부(302.1)와 후방 종빔 구획부(302.3)는 별개의 회주철 부재(GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT)로 구성되어 중앙 종빔 구획부(302.2)에 장착된다. 횡빔(303)은 각 중앙 종빔 구획부(302.2)와 함께 일체형 주물 부재(GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT)로 구성된다. 즉, 각 중앙 종빔 구획부(302.2)는 횡빔(303)에 단일형으로 연결된다.
그러나, 본 발명의 다른 변형예에서, 횡빔(303)과 종빔 구획부(302.2) 사이에 다른 연결부, 특히 분리 가능한 연결부가 제공될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 특히, 이러한 연결부는 일체형 종빔에 관한 도 3과 관련하여 설명된 바와 같은 형태로 구성될 수 있다.
전방 종빔 구획부(302.1) 또는 후방 종빔 구획부(302.3)는 각각 결합부(302.7) 영역에서 중앙 종빔 구획부(302.2)에 연결된다. 결합부(302.7)는 각각 결합면에서 연장되며, 결합면의 표면 법선은 대차 프레임(301)의 종축(x-축)의 방향으로 연장된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 결합부에 대하여 다른 구성(예를 들면 계단형 구성)과 배치(예를 들면 종축에 대해 경사진 배치)가 제공될 수도 있다는 점을 이해하여야 한다.
결합부(302.7)는 각각 종빔(302)의 하향 굴곡 형성부(302.8)에 배치되는데, 종빔 중앙으로부터 멀어지는 쪽으로 향한 면에 배치된다. 따라서, 결합부는 종빔(302)의 일부에 배치되며, 종빔에는 한편으로는 안정적인 연결을 위한 충분한 치수로 설정된 부재 단면이 이미 제공되고, 다른 한편으로는 비교적 작은 굽힘 모멘트가 발생하므로, 결합부에 의해 지지되는 하중은 비교적 적당하게 계속 유지된다. 그에 따라, 결합부의 복잡성이 제한된 범위 내에서 유지된다는 점이 달성된다.
전방 종빔 구획부(302.1) 또는 후방 종빔 구획부(302.3)와 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이의 연결은 핀(307) 형태의 연결 요소에 의해 제공되며, 핀은 중앙 종빔 구획부(302.2)의 각 오목부(308)에 가압 끼워맞춤 방식으로 삽입된다. 그러나, 연결은 다른 적절한 방식으로 이루어질 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라서, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결 또는 이들의 조합이 선정될 수 있다.
핀(307) 및 관련 오목부(308)는 각각 전체 길이에 걸쳐서 실질적으로 일정한 원형 단면을 가진다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서, 적어도 부분적으로 계단형 또는 원추형 형상이 제공될 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 중심 정렬 핀(centering pin)(309)은 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)가 중앙 종빔 구획부(302.2)에 대하여 x-축을 중심으로 회전하는 것을 방지한다.
핀(307) 및 관련 오목부(308)는 각 부재의 주조 시에 미리 형성된다. 사용된 주조 방법에 의해 달성 가능한 정밀도에 따라서, 끼워맞춤 표면(fit surface)의 추 가 가공이 필요하지 않을 수도 있고, 따라서 특히 간단하고 용이한 제조가 이루어진다. 그러나, 본 발명에 따른 다른 방법으로, 핀(307)과 관련 오목부(308)가 주조 후에 (예를 들면, 선반, 밀링 또는 천공 등에 의해) 제조되는 구성이 제공될 수도 있다는 점을 이해하여야 한다.
또한, 각 종빔(302)은 하나 이상의 연결 요소(305), 예를 들면 장력 앵커에 의해 횡빔(303)에 연결되며, 연결 요소는 대차 프레임(301)의 횡축(y-축) 방향으로 작용하고 높이 축(z-축) 또는 횡축(y-축)을 따라서 횡빔(303)이 상승 또는 발출되는 것을 방지함으로써, 모든 방향으로 영구적인 연결이 확보된다. 그러나, 횡빔(303)과 각 종빔(302) 사이의 연결은 다른 적절한 방식으로 이루어질 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다.
전방 종빔 구획부(302.1)와 후방 종빔 구획부(302.3)는 회주철(GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT)로 이루어진 동일 부재로 구성되어, 단지 하나의 기본 형상만이 제조되므로 생산이 상당히 단순화된다. 별개의 전방 종빔 구획부(302.1)와 후방 종빔 구획부(302.3), 및 중앙 종빔 구획부(302.2)를 구비한 횡빔(303)으로의 분할은 주조 공정의 자동화를 용이하게 하고 그 공정 신뢰성을 향상시키는데, 그 이유는 용융 재료가 짧은 최대 유동 경로를 지나기만 하면 되기 때문이다.
결합부(302.7)의 영역에서 상호작용하는 부재는, 연결부의 높은 하중 지지 능력을 제공하도록, 마찰 부식을 방지하는 코팅층, 특히 몰리브덴(Mo)을 포함하는 코팅층으로 피복될 수 있다.
<제6 내지 제9 실시 형태>
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 다른 실시 형태의 개략적인 사시도(부분 분해도)를 나타내며, 각 도면은 도 5의 대차 프레임(301)의 간단한 변형예를 나타낸다. 도 5의 대차 프레임(301)과 비교하여 유일한 실질적인 차이점은 중앙 종빔 구획부(302.2)에 대한 전방 종빔 구획부(302.1)와 후방 종빔 구획부(302.3)의 각 결합부의 구성이다.
도 6과 도 7의 각 실시 형태에서, 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 및 중앙 종빔 구획부(302.2) 내의 오목부(311) 내로 별개의 연결 볼트(310)가 가압 끼워맞춤 방식으로 각각 삽입된다. 그러나, 다른 적절한 방식으로 연결이 이루어질 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다.
연결 볼트(310) 및 관련 오목부(311)는 각각 전체 길이에 걸쳐서 실질적으로 일정한 단면을 포함한다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서 적어도 단면에 부분적으로 계단 형상 또는 원추 형상이 제공될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 도 6의 연결 볼트(310)의 단면은 실질적으로 타원형이고, 도 7의 실시 형태에서는 실질적으로 장방형이다. 따라서, 연결 볼트(310)의 각 단면 형상은 원형과는 다르고, 따라서 중앙 종빔 구획부(302.2)에 대하여 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)를 고정하여 회전(x-축 중심의 회전)을 방지하는 중심 정렬 핀 등이 생략될 수 있다.
오목부(311)는 각 부재의 주조 시에 미리 형성된다. 자동화 주조 방법에 의 해 달성될 수 있는 정밀도에 따라서, 끼워맞춤 표면의 추가 가공이 생략될 수 있고, 이는 생산을 특히 간단하게 한다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서 오목부(311)는 주조 후에 (예를 들면, 밀링 등에 의해서) 가공되어 완성될 수도 있다는 점을 이해하여야 한다.
도 6에 따른 실시 형태에서는, 각 연결 볼트(310)의 중앙 구멍(central bore hole)(312)에 의하여 특별한 구성이 제공되는데, 중앙 구멍 내에 비파괴 재료 시험 장치의 초음파 헤드(더욱 상세한 도시는 생략)가 수용된다. 상기 초음파 헤드를 통하여, 일정 간격으로 해당 측정 로직(measuring logic)과 함께, 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)와 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이의 결합부의 무결성(integrity) 시험이 실시될 수 있다.
도 8의 실시 형태에서, 4개의 별개의 원통형 연결 볼트(313)가 제공되어 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 및 중앙 종빔 구획부(302.2)의 각 오목부(314) 내에 가압 끼워맞춤 방식으로 삽입된다. 그러나, 다른 적절한 방식으로 연결이 이루어질 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차 프레임에서 예상되는 하중 상황에 따라 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다.
도 9의 실시 형태에서는, 6개의 장력 앵커(315)가 제공되어 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)와 중앙 종빔 구획부(302.2)의 각 구멍(316) 내로 삽입되고, 이에 따라 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각은 중앙 종빔 구획부(302.2)와 함께 고정된다.
<제10 및 제11 실시 형태>
도 10과 도 11은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 추가 실시 형태의 개략적인 부분 분해 사시도를 나타내며, 도면 각각은 도 5의 대차 프레임(301)의 간단한 변형예를 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서도, 도 5의 대차 프레임(301)과 비교하여 유일한 주요 차이점은, 중앙 종빔 구획부(302.2)에 대한 전방 종빔 구획부(302.1)와 후방 종빔 구획부(302.3) 각각의 연결에 관한 구성이다.
도 10의 실시 형태에서는, 별개의 연결 볼트(317)가 각각 제공되어 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)의 각 오목부(318) 및 중앙 종빔 구획부(302.2)의 오목부(319) 내로, 프레임 본체(301)의 횡방향(y-방향)으로, 약간의 공차가 있는 가압 끼워맞춤(slight press fit) 방식으로 삽입된다. 오목부(319)는 프레임 본체(301)의 종방향(x-방향)으로 돌출한 중앙 종빔 구획부(302.2)의 두 개의 측판(302.9)에 형성된다. 그러나, 적절한 방식으로 연결이 이루어질 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다.
연결 볼트(317)는 정적 하중 하에서 인장 응력을 받는 각 종빔(302)의 부분의 하측부에 배치된다. 또한, 연결 볼트는 프레임 본체(301)의 횡방향(y-방향)으로의 정렬을 통하여 프레임 본체의 정적 하중 하에서 주로 전단 응력을 받는다.
프레임 본체(301)의 영역 내에서 정적 하중 하에서 전단 응력을 받는 배치의 장점에 의하면, 정적 하중 하에서 압축 하중을 받는 상방에 배치되어 부분의 모멘트의 지지는 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각과 중앙 종빔 구 획부(302.2)에서 접촉 면(302.10, 302.11)에 의해 간단하게 이루어질 수 있다.
또한, 궤도 차량의 큰 중량에 의하여, 운행 작동 중에 예상되는 동적 하중의 적어도 대부분에 대하여, 정적 하중 하에서 압축 하중을 받는 부분에 소정의 압축 하중이 존재하여, 가능하게는 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)와 각 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이에 영구적인 예하중이 최소 수준(baseline)으로 존재할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 추가 연결 요소 없이도 연결이 가능하게 이루어질 수 있다. 그러나, 본 실시예에서, 정적 하중 하에서 압축 하중을 받는 부분에, 간단한 상승 분리 방지 수단으로서 결합부(302.7)를 연결하는 판(320)이 제공되어 볼트(321)에 의해 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각과 중앙 종빔 구획부(302.2)에 장착되고, 따라서 극단적인 경우에도 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각이 연결 볼트(317)를 중심으로 선회하는 것을 방지한다.
도 11의 실시 형태에서는, 3개의 별개의 연결 볼트(322) 각각이 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)의 각 오목부(323) 및 중앙 종빔 구획부(302.2)의 오목부(324) 내로 프레임 본체(301)의 횡방향(y-방향)으로, 약간의 공차가 있는 가압 끼워맞춤 방식으로 삽입된다. 오목부(323)는, 굴곡 형성부(302.8)의 일부에, 중앙 종빔 구획부(302.2)의 측방 돌출부(lateral ear)(302.12)에 형성되고, 상기 돌출부는 프레임 본체(301)의 수직 방향(z-방향)으로 돌출한다. 그러나, 다른 적절한 방식으로 연결이 이루어질 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다.
프레임 본체(301)의 횡방향(y-방향)으로의 연결 볼트의 정렬에 의하여, 연결 볼트(322)는 프레임 본체(301)의 정적 하중 하에서 주로 전단 응력을 받는다.
주로 발생하는 연결 볼트(317)(도 10)의 전단 하중 또는 연결 볼트(322)(도 11)의 전단 하중은 궁극적으로는, 연결 볼트(317 또는 322)가 결합 방향 또는 조립 방향에 대한 횡방향으로 주로 하중을 받는다는 장점이 있다. 따라서, 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각과 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이의 연결 강도는 연결 볼트(317)의 결합 공정의 특성과는 적어도 거의 무관하고, 연결 볼트(317 또는 322)의 물성(예를 들면, 전단 강도 등)에 의존할 뿐이다. 특정 조건 하에서, (예를 들면, 유지 링 등에 의하여) 연결 볼트(317)의 간단한 위치 안정성이 충족되어, 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각과 중앙 종빔 구획부(302.2)의 영구적이고 신뢰적인 연결이 확보된다.
측방 돌출부(도 10의 302.9, 또는 도 11의 302.12)와 오목부(도 10의 318과 319, 또는 도 11의 323과 324)는 각 부재 주조 시에 미리 형성된다. 사용된 자동화 주조 방법에 의해 달성될 수 있는 정밀도에 따라서, 가능하게는, 맞춤 면의 추가 가공이 생략될 수도 있고, 따라서 특히 단순화된 생산이 이루어진다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서, 측방 돌출부(도 10의 302.9, 또는 도 11의 302.12)와 오목부(도 10의 318과 319, 또는 도 11의 323과 324)는 주조 후에 (예를 들면, 밀링, 천공 등에 의하여) 가공되어 완성될 수 있다.
<제12 실시 형태>
도 12는 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 또 다른 실시 형태의 개략적인 부분 분해 사시도를 나타내며, 도 5의 대차 프레임(301)의 간단한 변형예를 나타내기도 한다. 본 실시 형태에서도, 도 5의 대차 프레임(301)과의 주된 유일한 차이점은, 중앙 종빔 구획부(302.2)에 대한 전방 종빔 구획부(302.1)와 후방 종빔 구획부(302.3) 각각의 연결에 관한 구성에 있다.
도 12의 실시 형태에 있어서, 종빔(302)의 상측과 하측에 결합부(302.7)를 연결하는 별도의 판(325, 326)이 각각 제공되고, 다수의 볼트(327)에 의하여 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각과 중앙 종빔 구획부(302.2)에 장착된다. 그러나, 다른 적절한 방식으로 연결이 이루어질 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라, 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다.
<제13 실시 형태>
도 13은 본 발명에 따른 주행 기어 프레임의 바람직한 또 다른 실시 형태로서 도 10의 대차 프레임(301)의 변형예를 구성하는 실시 형태의 개략적인 부분 분해 사시도를 나타낸다. 도 10의 대차 프레임(301)과의 주요 차이점은, 전방 종빔 구획부(302.1)와 후방 종빔 구획부(302.3) 각각과 중앙 종빔 구획부(302.2)의 연결에 관한 구성에 있다.
도 13의 실시 형태에서도, 별개의 연결 볼트(317)가 제공되어, 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각의 오목부(318)와 중앙 종빔 구획부(302.2)의 오목부(319) 내로 프레임 본체(301)의 횡방향(y-방향)으로, 약간의 공차가 있는 가압 끼워맞춤 방식으로 삽입된다. 오목부(319)는 중앙 종빔 구획부(302.2)의 두 개의 측방 돌출부(302.9)에 각각 형성되고, 돌출부는 프레임 본체(301)의 종방향(x-방향)으로 돌출한다. 그러나, 다른 적절한 방식으로 연결이 이루어질 수도 있다는 점을 이해하여야 한다. 따라서, 대차에서 예상되는 하중 상황에 따라 마찰 잠금, 형상 잠금 또는 접합에 의한 연결이나 이들의 조합이 선정될 수 있다.
또한, 연결 볼트(317)는 정적 하중 하에서 인장 응력을 받는 각 종빔(302)의 하측 부분에 배치된다. 프레임 본체(301)의 횡방향(y-방향)으로의 연결 볼트의 정렬에 의하여, 연결 볼트는 프레임 본체의 정적 하중 하에서 주로 전단-응력을 받는다.
정적 하중 하에서 인장 응력을 받는 프레임 본체의 부분 내의 배치에 의하여, 정적 하중 하에서 압축 하중이 작용하는 상방에 위치한 부분 내의 모멘트의 지지는, 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각 및 중앙 종빔 구획부(302.2)에서의 접촉 면(302.10, 302.11)을 통하여 간단한 방식으로 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 궤도 차량의 큰 중량에 의하여, 전형적으로 운행 작동 시에 예상되는 동적 하중의 적어도 대부분의 경우에, 정적 하중 하에서 압축 하중을 받는 부분 내에 소정의 압축 하중이 항상 존재함에 따라, 가능하게는 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)와 각 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이에 영구적인 예하중이 예상된다. 따라서, 추가 연결 요소 없이도 연결이 이루어질 수 있다.
도 10의 실시 형태와의 본질적인 차이는, 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)와 각 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이의 결합부에서, 정적 하중 하에서 압축 응력을 받는 프레임 본체(301)의 상측 부분에 각 탄성 압축 요소(328)가 배치된다는 점에 특징이 있다. 따라서, 상기 압축 요소(328)는 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3)에서의 각 접촉 면(320.10, 302.11)과 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이에 배치된다.
따라서, 압축 요소(328)는 결합 부재들 사이의 제조 공차, 특히 접촉 면(302.10, 302.11)의 부분과 오목부(319) 내의 제조 공차를 간단하게 보상할 수 있고, 따라서 대차 프레임(301)을 제조하는 복잡성이 상당히 감소한다.
또한, 대차 프레임(301)을 포함하는 주행 기어의 1차 스프링 서스펜션을 형성하기 위하여, 충분한 스프링 탄성을 가지도록 압축 요소(328)를 구성하는 것도 가능하다. 따라서, 이 경우에 대차 프레임(301)의 작동 중에 전방 또는 후방 종빔 구획부(302.1 또는 302.3) 각각과 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이에 각각의 상대 운동이 가능하여야 한다는 점을 이해하여야 한다.
본 실시 형태에서, 도 10의 판(320)과 유사한 상승 분리 방지 수단은 존재하지 않는다. 그러나, 본 발명의 다른 변형예에서 각각의 상승 분리 방지 수단이 제공될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 상기 상승 분리 방지 수단은 가능하게는 압력 요소와 각 종빔 구획부 사이의 적절한 연결에 의해 제공될 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 변형예에서, 도 5 내지 도 13에 도시된 횡빔(303)은 회주철 재료로 이루어지지 않을 수도 있고 예를 들면 일반적인 방식으로 강판 재료로 제조된 용접 구조체 및/또는 주강으로 제조된 주물 구조체로서 이루어질 수 있 다는 점을 이해하여야 한다. 마찬가지로, 횡빔은 회주철 재료로 이루어지고, 전방 또는 후방 종빔 구획부 각각은 전체 또는 일부가 강판 재료로 이루어진 용접 구조체 및/또는 주강 재료로 이루어진 주물 구조체로서 구성될 수도 있다.
두 개의 액슬(axle)을 구비하는 대차에 대한 실시 형태를 참조하여 본 발명을 설명하였다. 그러나, 본 발명은 임의의 다른 주행 기어와 함께 사용되거나 액슬의 수를 달리하여 사용될 수도 있다.

Claims (32)

  1. 주행 기어의 적어도 하나의 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성되고, 상기 주행 기어의 종방향으로 연장된 두 개의 종빔(102; 202; 302)과 상기 주행 기어의 횡방향으로 연장되고 상기 두 개의 종빔(102; 202; 302)을 서로 강성 연결하는 횡빔(103; 203; 303)을 포함하는 프레임 본체(101; 201; 301)를 구비하고,
    상기 종빔(102; 202; 302)들 중 적어도 하나는 종빔 구획부(102.2; 202.2; 302.2)를 포함하는 궤도 차량의 주행 기어용 주행 기어 프레임에 있어서,
    상기 종빔 구획부(102.2; 202.2; 302.2)의 제1 부분은 상기 적어도 하나의 횡빔(103; 203; 303)의 제2 부분에 일체형으로 형성되고,
    상기 제1 부분과 제2 부분은 적어도 회주철 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 본체(101; 201; 301)는 적어도 일부가 구상 회주철 재료, GGG40.3 또는 GJS-400-18U LT로 이루어진 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프레임 본체(101; 201; 301)는, 적어도 하나의 결합부(104.3; 202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)에 서로 연결, 분리 가능하게 연결된 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 결합부(104.3; 202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)의 영역 내에, 상기 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)에 연결된 적어도 하나의 연결 요소(205, 206; 309; 310; 313; 315; 317; 322; 325)가 제공된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  5. 제4항에 있어서,
    - 상기 연결 요소(307)는 상기 두 개의 프레임 부재(302.1, 302.3) 중 하나와 일체형으로 형성되고,
    - 상기 연결 요소(205, 206; 309; 310; 313; 315; 317; 322; 325)는 마찰 잠금 연결, 형상 잠금 연결, 접합 연결 중 적어도 어느 하나에 의해 상기 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) 중 적어도 어느 하나에 연결된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  6. 제4항에 있어서,
    - 상기 결합부(104.3; 202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)는, 적어도 부분적으로 하나의 결합면 내에서 연장되고
    - 상기 연결 요소(205, 206; 309; 310; 313; 315; 317; 322; 325)는, 상기 결합면의 표면 법선의 방향으로, 상기 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3) 중 하나의 각 오목부(308; 311; 314; 316; 318, 319; 323, 324) 내로 연장된 적어도 하나의 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결 요소(205, 206; 309; 310; 313; 315; 317; 322)는 핀 또는 볼트로 구성된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 연결 요소(205, 206; 309; 310; 313; 315; 317; 322; 325, 326)는
    - 적어도 부분적으로, 상기 결합면으로부터 거리가 증가함에 따라 테이퍼진 단면을 구비하고,
    - 적어도 부분적으로 원형 단면 중 적어도 어느 하나를 구비하고, 적어도 부분적으로 타원형 단면을 구비하고, 적어도 부분적으로 다각형 단면 중의 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 연결 요소(317; 322)는
    - 상기 프레임 본체(101; 201; 301)의 일부의 부분에 배치되되, 정적 하중 하에서 인장 응력을 받는 부분에 배치,
    - 상기 프레임 본체(101; 201; 301)의 상기 정적 하중에 의해, 전단 응력을 받도록 배치되는 것 중의 적어도 어느 하나로 배치되는 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  10. 제9항에 있어서,
    적어도 하나의 연결 요소(205, 206; 309; 310; 313; 315; 317; 322; 325, 326)는 결합부를 가교형으로 연결하는 요소로 구성되고, 결합하는 한 쌍의 프레임 부재에 연결되며,
    - 결합면의 표면 법선의 방향으로 작용하는 장력 앵커(315)로 구성되거나,
    - 상기 결합부를 가교형으로 연결하는 판(325, 326)으로 구성된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  11. 제10항에 있어서,
    연결 요소(310)는, 비파괴 재료 시험 장치, 초음파 재료 시험 장치의 부품을 수용하기 위한 적어도 하나의 오목부(312)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  12. 제10항에 있어서,
    결합부(104.3; 202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)의 영역 내에서 상호작용하는 상기 프레임 부재 중 적어도 하나에는 적어도 부분적으로 마찰 부식을 방지하는 코팅층, 몰리브덴(Mo)을 함유하는 코팅층이 제공된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  13. 제9항에 있어서,
    - 프레임 본체(101; 201; 301)는 전방 구획부, 중앙 구획부 및 후방 구획부를 포함하고,
    - 상기 중앙 구획부는 상기 전방 구획부와 상기 후방 구획부에 연결되고,
    - 상기 전방 구획부는 주행 기어의 선행 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성되고,
    - 상기 후방 구획부는 상기 주행 기어의 후행 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  14. 제13항에 있어서,
    - 프레임 본체(101; 201; 301)는, 적어도 하나의 결합부(104.3; 202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)의 영역에서 서로 연결, 분리 가능하게 연결된 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)를 포함하고,
    - 적어도 하나의 결합부(104.3)는 상기 중앙 구획부의 영역에 배치,
    - 적어도 하나의 결합부(202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)는 전방 구획부의 영역에 배치,
    - 적어도 하나의 결합부(202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)는 후방 구획부의 영역에 배치되는 것 중의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프레임 본체(101; 201; 301)는, 주행 기어의 종방향으로 연장된 두 개의 종빔(102; 202; 302)과, 상기 주행 기어의 횡방향으로 연장되고 상기 두 개의 종빔(102; 202; 302)을 서로 연결하는 적어도 하나의 횡빔(103; 203; 303)을 포함하는 프레임, H형의 프레임으로 구성된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 종빔(102; 202; 302)들 중 적어도 하나는 적어도 하나의 종빔 구획부(202.1, 202.2, 202.3; 302.1, 302.2)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 종빔 구획부는, 적어도 하나의 결합부(202.4, 202.6, 202.3; 302.7)의 영역에서, 상기 적어도 하나의 횡빔(203) 또는 상기 종빔(302)의 다른 종빔 구획부(302.2)에 연결, 분리 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 종빔(202)은 일체형으로 구성되고 상기 결합부(202.4, 202.6, 203.2, 203.3)의 영역 내에서 상기 적어도 하나의 횡빔(203)에 연결된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 결합부(202.4)는, 적어도 부분적으로 하나의 결합면 내에서 연장되고,
    상기 결합면의 표면 법선은 상기 주행 기어의 높이 축의 방향으로의 성분을 적어도 포함하고, 상기 주행 기어의 상기 높이 축에 평행한 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 종빔(202)은 상기 하나의 각 결합부(202.4, 202.6, 203.2, 203.3)의 영역에서 상기 적어도 하나의 횡빔(203)에 연결된 두 개의 종빔 구획부(202.1, 202.3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 결합부(202.4, 202.6, 203.2, 203.3)들 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로 하나의 결합면 내에서 연장되고,
    상기 결합면의 표면 법선은,
    - 상기 주행 기어의 높이 축의 방향으로의 성분을 적어도 포함하고, 상기 주행 기어의 상기 높이 축에 평행,
    - 상기 주행 기어의 횡축의 방향으로의 성분을 적어도 포함하고, 상기 주행 기어의 상기 횡축에 평행한 것 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  21. 제16항에 있어서,
    - 상기 종빔(102; 202; 302)들 중 적어도 하나는 전방 종빔 구획부(102.1; 202.1; 302.1), 중앙 종빔 구획부(102.2; 302.2) 및 후방 종빔 구획부(102.3; 202.3; 302.3)를 포함하고,
    - 상기 중앙 종빔 구획부(102.2; 302.2)는 상기 적어도 하나의 횡빔(103; 303)에 연결되고, 상기 적어도 하나의 횡빔(103; 303)과 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전방 종빔 구획부(202.1; 302.1), 상기 후방 종빔 구획부(202.3; 302.3) 중의 적어도 하나는 결합부(202.6; 302.7)의 영역에서 상기 중앙 종빔 구획부(202.2; 302.2)에 연결된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 결합부(202.6; 302.7)들 중 적어도 하나는, 적어도 부분적으로 하나의 결합면에서 연장되고,
    상기 결합면의 표면 법선은,
    - 상기 주행 기어의 종축 방향으로의 성분을 적어도 포함하고, 상기 주행 기어의 종축과 평행하거나, 또는
    - 상기 주행 기어의 횡축 방향으로 적어도 하나의 성분을 포함하고, 상기 주행 기어의 횡축과 평행하거나, 또는
    - 상기 주행 기어의 높이 축 방향으로 적어도 하나의 성분을 포함하고, 상기 주행 기어의 높이 축과 평행한 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 전방 종빔 구획부(302.1), 상기 후방 종빔 구획부(302.3) 중의 적어도 어느 하나 및 상기 중앙 종빔 구획부(302.2) 사이의 상기 결합부들 중 적어도 어느 하나의 영역에 압축 요소(328)가 배치된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  25. 제22항에 있어서,
    - 상기 종빔(102; 202; 302)들 중 적어도 하나는 상기 종빔의 단부와 상기 종빔의 중앙부 사이에 각각의 하향 굴곡 형성부(302.8)를 포함하고,
    - 상기 결합부(302.7)들 중 적어도 하나는, 상기 굴곡 형성부(302.8)의 영역에 배치되거나, 상기 굴곡 형성부(302.8)에 배치되되 상기 종빔의 중앙으로부터 멀어지는 방향으로 향한 쪽에 배치되고, 상기 굴곡 형성부(302.8)의 근방에 배치된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 종빔(102; 202; 302)의 적어도 하나의 적어도 일부는 회주철 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임.
  27. 궤도 차량용 주행 기어에 있어서,
    제1항 또는 제2항에 따른 주행 기어 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 기어.
  28. 제27항에 있어서,
    대차로 구성된 것을 특징으로 하는 주행 기어.
  29. 주행 기어의 적어도 하나의 차륜 유닛 상에 지지되도록 구성되고, 상기 주행 기어의 종방향으로 연장된 두 개의 종빔(102; 202; 302)과 상기 주행 기어의 횡방향으로 연장되고 상기 두 개의 종빔(102; 202; 302)을 서로 강성 연결하는 횡빔(103; 203; 303)을 포함하는 프레임 본체(101; 201; 301)를 구비하고,
    상기 종빔(102; 202; 302)들 중 적어도 하나는 종빔 구획부(102.2; 202.2; 302.2)를 포함하는 궤도 차량의 주행 기어용 주행 기어 프레임을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 종빔 구획부(102.2; 202.2; 302.2)의 제1 부분은 상기 적어도 하나의 횡빔(103; 203; 303)의 제2 부분에 일체형으로 형성되고,
    상기 제1 부분과 제2 부분은 적어도 회주철 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임 제조 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 프레임 본체(101; 201; 301)를 단일 단계로 주조하는 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임 제조 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    - 상기 프레임 본체(101; 201; 301)는 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)를 포함하고,
    - 상기 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)는 별개의 부재로서 회주철 재료로 주조되고,
    - 상기 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)는 적어도 하나의 결합부(104.3; 202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)의 영역에서 서로 연결, 분리 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임 제조 방법.
  32. 제29항에 있어서,
    - 상기 프레임 본체(101; 201; 301)는 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)를 포함하고,
    - 상기 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)들 중 적어도 하나는 회주철 재료로 주조되고,
    - 상기 적어도 두 개의 프레임 부재(202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)들 중 적어도 하나는 강으로 제조되고,
    - 상기 적어도 두 개의 프레임 부재(104.1, 104.2; 202, 203, 202.1, 202.2, 202.3; 302, 303, 302.1, 302.2, 302.3)는 적어도 하나의 결합부(104.3; 202.4, 202.6, 203.2, 203.3; 302.7)의 영역에서 서로 연결, 분리 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 주행 기어 프레임 제조 방법.
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