KR101504195B1 - Flexible bogie for railway vehicle having enhanced curve driving performance - Google Patents

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KR101504195B1
KR101504195B1 KR20130140741A KR20130140741A KR101504195B1 KR 101504195 B1 KR101504195 B1 KR 101504195B1 KR 20130140741 A KR20130140741 A KR 20130140741A KR 20130140741 A KR20130140741 A KR 20130140741A KR 101504195 B1 KR101504195 B1 KR 101504195B1
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서승일
문형석
홍순만
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한국철도기술연구원
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    • B61—RAILWAYS
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    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C11/0661—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints the two co-operative parts each having both convex and concave interfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/10—Railway vehicles

Abstract

Disclosed is a flexible bogie for a railway vehicle having enhanced curve driving performance. According to an embodiment of the present invention, the flexible bogie for a railway vehicle having the enhanced curve driving performance comprises: an axle transmitting driving power; and a joint unit arranged between the wheels moved along a railroad and the axle, transmitting driving power of the axle to the wheels as an angle of the wheels is adjusted in accordance with the axle.

Description

곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차{FLEXIBLE BOGIE FOR RAILWAY VEHICLE HAVING ENHANCED CURVE DRIVING PERFORMANCE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flexibogue for railway vehicles,

본 발명은 철도차량용 플렉시블 대차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡선 선로의 곡률반경을 따라 차륜이 자연스럽게 차축에 대하여 각도 조절되도록 하여 선로와의 마찰을 최소화함으로써 곡선 선로에서의 주행 안정성이 향상되도록 한 철도차량용 플렉시블 대차에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flexible railcar for a railway vehicle, and more particularly, to a flexible railcar for a railway vehicle, which is capable of minimizing friction with a railway by allowing a wheel to naturally angle with respect to an axle along a radius of curvature of a curved railway line, The present invention relates to a flexible bogie for a vehicle.

일반적으로, 철도차량에 적용되는 대차는 차체 중량을 지지함과 동시에 각 차륜에 차체의 중량이 균등하게 분포되도록 하고, 차체와 자유롭게 유동하여 철도차량의 주행을 원활하게 하는 장치이다. Generally, a bogie applied to a railway car is a device that supports the weight of the car body, distributes the weight of the car body equally to each wheel, and freely flows with the car body to smooth the running of the railway car.

철도차량용 대차는, 선로를 따라 이동하는 차륜과, 이 차륜이 장착되는 두 개의 차축(전방 차축, 후방 차축)과, 각 차축에 연결되어 차축들을 지지하는 액슬스프링과, 각 차축들을 연결 지지하는 프레임과, 차체를 안착하여 결합하는 센터피봇과, 차륜으로부터 전달된 진동을 감쇄하기 위한 현가장치 등으로 구성될 수 있다.The railway vehicle carriage includes a wheel moving along the track, two axles (front axle and rear axle) on which the wheel is mounted, an axle spring connected to each axle to support the axles, a frame A center pivot for seating and coupling the vehicle body, and a suspension for damping vibration transmitted from the wheel.

종래의 대차는 곡선 선로의 반경과 직선 선로 간의 점유비율 등과 같은 선로조건을 고려하여 곡선 주행성과 주행 안정성을 절충시킨 스프링 상수를 취한 액슬 스프링을 사용하는 것이 일반적이다.Conventional bogies generally use an axle spring that takes a spring constant that compromises the curve running performance and the running stability in consideration of the line conditions such as the radius of the curved line and the occupancy ratio between the straight line.

철도 차량들은 대차의 상부에 차체가 안착된 상태에서 여러 대의 차량이 순차적으로 연결된 상태로 주행하게 되는바, 철도 차량의 직선/곡선 주행성 및 안정성을 고려한 주행 능력은 차체를 안착하고 있는 대차의 구조 및 기능에 따라 크게 좌우되는 특성이 있다.In the railway vehicles, a plurality of vehicles are sequentially connected while the vehicle body is seated on the upper part of the vehicle, and the driving ability considering the straight / curved running and stability of the railway vehicle is determined by the structure of the vehicle There is a characteristic that depends greatly on the function.

특히, 최근에는 곡선 선로에서 고속 주행하는 철도 차량이 요구되는 상황에서 선로와의 마찰을 최소화하면서 곡선 선로에서 고속주행을 하여도 주행 안정성이 저하되지 않는 대차의 개발이 시급한 실정이다.In particular, in recent years, in a situation where a railway vehicle traveling at a high speed is required in a curved line, it is urgent to develop a railway car that does not deteriorate its driving stability even when traveling at a high speed on a curved line while minimizing friction with the railway.

종래에는 곡선 선로에서의 주행 안정성을 향상시키기 위해 차축의 전위축과 후위축 사이를 링크 부재 또는 스프링부재로 연결하여 링크부재 또는 스프링의 길이 조절을 통해 선로의 곡률반경에 대응하도록 하는 기술이 개시된 바 있다.Conventionally, in order to improve the running stability in a curved line, a technique has been disclosed in which a front member and a rear member are connected by a link member or a spring member so as to correspond to a radius of curvature of the line by adjusting a length of a link member or a spring have.

예컨대, 도1은 곡선 주행 안정성을 향상시키기 위한 종래 철도차량용 대차를 개략적으로 도시한 구성도이다.For example, FIG. 1 is a schematic view showing a conventional bogie for a railway vehicle for improving the curve running stability.

도1을 참조하여 종래 철도차량용 대차에서 곡선 주행 안정성을 향상시키기 위한 구조를 살펴보면, 대차가 곡선 선로를 고속 주행할 때 차륜이 곡선 선로를 마찰 없이 원활하게 주행하도록 두 개의 관절이 구비된다.Referring to FIG. 1, there is shown a structure for improving curved road stability in a conventional railway car bogie. The two joints are provided so that the wheel smoothly runs on the curved railway when the railroad car runs at high speed.

즉, 종래 철도차량용 대차는 선로(5)를 따라 이동하는 차륜(1)과, 이 차륜(1)이 장착되는 두 개의 차축(전위축(2a) 및 후위축(2b))과, 상기 전위축(2a)과 후위축(2b)에 각각 연계되어 분리 형성되는 복수의 대차 프레임(3a, 3b)과, 상기 대차 프레임(3a, 3b) 사이에 삽입되어 두 개의 관절부를 형성하며 연결되는 연결프레임(4)과, 복수의 대차프레임(3a, 3b)과 연결프레임(4)의 연결 부위에 상호 삽입 체결되는 조인트부(7a)를 포함한다.That is, the conventional railway car truck includes a wheel 1 moving along the line 5, two axles (front axle 2a and rear axle 2b) on which the wheel 1 is mounted, A plurality of bogie frames 3a and 3b separated from each other and connected to the rear frame 2b and a connection frame 2b inserted between the bogie frames 3a and 3b to form two joints, 4 and a joint portion 7a which is inserted into a connection portion between the plurality of bogie frames 3a, 3b and the connecting frame 4 for mutual inserting.

이때, 상기 조인트부(7a)의 양측면에서 일정거리 떨어진 대차프레임(3a, 3b)과 연결프레임(4)의 가장자리에는 작용하는 힘에 대응하여 탄성 변위를 일으키는 탄성변위수단(6, 스프링)이 설치됨으로써 곡선 주행시 탄성변위수단(6)이 선로의 곡률반경에 대응하여 자연스럽게 길이 신축함에 따라 곡선 주행 안정성을 향상시키게 된다.At this time, elastic displacement means (6, spring) for causing elastic displacement corresponding to the forces acting on the edges of the link frame (4) and the bogie frames (3a, 3b) separated from both sides of the joint portion So that the curved traveling stability can be improved as the length of the elastic displacement means 6 naturally flexes in accordance with the radius of curvature of the line.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 철도차량용 대차는 곡선 선로에서의 주행 안정성을 향상시키기 위해 선로의 곡률반경에 대응하는 링크부재 또는 탄성변위수단(스프링)을 사용하고 있으나, 링크부재 또는 탄성변위수단을 사용할 경우 대차의 구조가 복잡하게 되고 유지 보수가 어려운 문제점이 있다.However, in the above-described conventional railway truck, a link member or an elastic displacement means (spring) corresponding to the radius of curvature of the rail is used in order to improve the running stability in the curved line, but a link member or an elastic displacement means There is a problem that the structure of the truck becomes complicated and maintenance becomes difficult.

특히, 산악과 같은 경사진 지형에 설치된 경사 선로에서는 양쪽의 차륜 내측에 각각 하나씩의 피니언 기어가 배치되는바, 이와 같이 피니언 기어가 배치되는 경우에는 총 4개의 곡률반경을 감안한 링크부재 또는 스프링이 필요하므로 구조의 복잡성이 배가되는 문제가 있기 때문에 곡선 주행 안정성을 향상시키기 위한 산악철도용 플렉시블 대차의 개발이 절실하다. In particular, in a sloped line installed on a sloping topography such as a mountain, one pinion gear is disposed inside each wheel, and when the pinion gear is disposed in this manner, a link member or a spring The complexity of the structure doubles. Therefore, it is urgent to develop a flexible railcar for mountain railroad to improve the curve running stability.

한국등록특허 10-389674Korean Patent No. 10-389674

본 발명의 실시예들은, 선로의 곡률반경에 대응하여 차륜이 차축에 대해 자유롭게 다방향으로 각도 조절되도록 하여 곡선 선로에서 철도 차량의 주행 안정성이 향상되도록 하면서도 구성 및 구조가 간단하고 유지 보수가 쉬운 철도차량용 플렉시블 대차를 제공하는데 있다.
The embodiments of the present invention allow the wheel to be angularly adjusted in various directions freely with respect to the axle corresponding to the radius of curvature of the line so that the running stability of the railway car can be improved in the curved line, And to provide a flexible bogie for a vehicle.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동력을 전달하는 차축; 및 선로를 따라 이동하는 차륜과 상기 차축 사이에 배치되며, 상기 차축에 대해 상기 차륜이 각도 조절되면서 상기 차축의 구동력을 상기 차륜에 전달하는 조인트유닛을 포함하는 곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, And a joint unit disposed between the wheel moving along the line and the axle and transferring the driving force of the axle to the wheel while the wheel is being angle-adjusted with respect to the axle, wherein the flexible truck for a railway car having improved curved road stability Can be provided.

또한 상기 차축에는 경사진 지형을 운행할 수 있도록 상기 선로에 나란하게 배치된 랙기어에 맞물려 회전하는 피니언기어가 마련될 수 있다. In addition, the axle may be provided with a pinion gear that rotates in engagement with a rack gear arranged in parallel with the line so as to be able to travel the inclined terrain.

여기서 상기 조인트유닛은, 구 형상의 볼조인트부; 상기 볼조인트부의 일부를 감싸서 수용하는 조인트수용부가 형성된 수용블록; 및 상기 볼조인트부에 결합되며 양단이 상기 수용블록에 걸리도록 연장되어 상기 볼조인트부와 상기 수용블록 간에 구동력이 전달되도록 마련된 구동전달핀;을 포함할 수 있다.Wherein the joint unit comprises: a spherical ball joint portion; A receiving block having a joint receiving portion for receiving and receiving a part of the ball joint portion; And a drive transmission pin coupled to the ball joint portion and extending at both ends to be caught by the receiving block so as to transmit a driving force between the ball joint portion and the receiving block.

또한 상기 볼조인트부는 상기 차축 또는 상기 차륜 중 어느 한 곳에 마련되고, 상기 수용블록은 상기 볼조인트부와 대응하는 상기 차륜 또는 상기 차축 중 어느 한 곳에 마련될 수 있다. The ball joint portion may be provided at any one of the axle or the wheel, and the receiving block may be provided at any one of the wheel or the axle corresponding to the ball joint portion.

또한 상기 수용블록의 조인트수용부와 상기 볼조인트부 사이에는 유격이 존재하여 상기 차륜에 설치된 상기 수용블록이 상기 차축에 대하여 상대적으로 각도 조절되도록 할 수 있다.
Also, a clearance exists between the joint receiving portion of the receiving block and the ball joint portion, so that the receiving block provided on the wheel can be angularly adjusted relative to the axle.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 차륜이 선로의 곡선 구간에 도달하게 되면 조인트유닛을 통해 선로의 곡률반경을 따라 차륜이 차축에 대하여 자연스럽게 소정각도만큼 각도 조절되기 때문에 선로와의 마찰력이 최소화되는바, 이에 따라 철도차량의 곡선 주행안정성이 향상된다.According to the embodiment of the present invention, when the wheel reaches the curve section of the line, since the wheel is naturally angularly adjusted with respect to the axle along the radius of curvature of the line through the joint unit, the frictional force with the line is minimized , Thereby improving the running stability of the railway vehicle.

또한 본 발명에 따른 실시예에 의하면, 종래의 복잡한 링크나 스프링 구조에서 탈피하여 간단한 구조의 조인트유닛을 적용함으로써 대차의 제작 및 조립이 간편하고 종래에 비해 유지 보수가 용이한 장점이 있다. Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to easily manufacture and assemble a bogie by applying a joint unit having a simple structure by breaking away from a conventional complicated link or spring structure, and it is easy to maintain and repair compared with the conventional bogie.

도1은 곡선 주행 안정성을 향상시키기 위한 종래 철도차량용 대차를 개략적으로 도시한 구성도,
도2는 본 발명의 실시예에 따른 곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차의 평면 상태를 개략적으로 도시한 구성도,
도3 내지 도5는 본 발명에 따른 조인트유닛의 제1실시예를 나타낸 도면,
도6 및 도7은 본 발명에 따른 조인트유닛의 제2실시예를 나타낸 도면,
도8은 본 발명의 실시예에 따른 작용 상태도.FIG. 1 is a schematic view of a conventional railroad car for improving curved road running stability.
FIG. 2 is a schematic view showing a planar state of a flexible bogie for a railway vehicle with improved curved road running stability according to an embodiment of the present invention;
3 to 5 are views showing a first embodiment of a joint unit according to the present invention,
6 and 7 are views showing a second embodiment of a joint unit according to the present invention,
8 is an operational state diagram according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 부호가 사용되며 이에 따른 부가설명은 생략한다.In describing the present embodiment, the same reference numerals and symbols are used for the same components, and further description thereof will be omitted.

먼저 도2 내지 도5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.First, an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 2 to 5. Fig.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차의 평면 상태를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도3은 본 발명에 따른 조인트유닛의 제1실시예에 대한 분해 평면도이며, 도4는 도3의 조립 평면도이고, 도5는 도4의 구조를 갖는 본 실시예에 따른 철도차량용 플렉시블 대차의 작용 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a schematic view showing a planar state of a flexible truck for a railway vehicle having improved curved road stability according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded plan view of a first embodiment of a joint unit according to the present invention FIG. 4 is an assembled plan view of FIG. 3, and FIG. 5 is a view showing an operational state of a flexible railcar for a railway vehicle according to the present embodiment having the structure of FIG.

도2 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량용 플렉시블 대차는 차축(100)과 조인트유닛(200)을 포함하여 구성될 수 있다.2 to 5, a flexible railcar for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention may include an axle 100 and a joint unit 200.

상기 차축(100)은 도면에 도시되지 않은 동력발생장치(예컨대, 엔진)로부터 구동력을 제공받아 차륜(110)에 그 구동력을 전달하는 구성으로서 차축(100)은 회전되는 요소이다.The axle 100 is a component that receives driving force from a power generator (e.g., an engine) not shown in the drawing and transmits the driving force to the wheel 110, and the axle 100 is a component that is rotated.

차축(100)의 양단에는 선로(10, Rail)를 따라 이동하기 위한 차륜(110)이 각각 마련되어 차축(100)의 구동력이 차륜(110)으로 전달되며, 구동력이 차륜(110)으로 전달되면 차륜(110)이 회전되면서 선로(10)를 따라 대차가 이동하게 된다.Driving force of the axle 100 is transmitted to the wheel 110. When the driving force is transmitted to the wheel 110, So that the carriage 110 moves along the track 10 while the carriage moves.

한편, 상기 조인트유닛(200)은 차륜(110)과 차축(100) 사이에 배치되는 것으로, 상기 차축(100)에 대해 차륜(110)이 각도 조절되면서 차축(100)의 구동력을 차륜(110)에 전달해 주는 구성이다. The joint unit 200 is disposed between the wheel 110 and the axle 100 so that the driving force of the axle 100 is transmitted to the wheel 110 while the wheel 110 is angularly adjusted with respect to the axle 100. [ .

즉, 조인트유닛(200)은 차축(100)의 구동력이 차륜(110)에 전달되도록 함과 동시에 차륜(110)이 선로(10)의 곡선 구간에 접어들었을 때 곡선 선로(10)의 곡률반경에 대응하여 차륜(110)이 차축(100)에 대해 자연스럽게 각도 조절되도록 함으로써 선로(10)와의 마찰력을 최소화하여 곡선 주행시의 주행 안정성을 향상시키도록 한다.That is, the joint unit 200 allows the driving force of the axle 100 to be transmitted to the wheel 110, and at the same time, the radius of curvature of the curved line 10 when the wheel 110 enters the curve section of the line 10 So that the wheel 110 can be angularly adjusted with respect to the axle 100, thereby minimizing the frictional force with respect to the line 10, thereby improving the running stability at the time of curve running.

여기서, 조인트유닛(200)은 볼조인트부(210)와, 수용블록(220)과, 구동전달핀(230)을 포함할 수 있다.Here, the joint unit 200 may include a ball joint portion 210, a receiving block 220, and a drive transmission pin 230.

상기 볼조인트부(210)는 구 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 수용블록(220)에는 상기 볼조인트부(210)의 일부를 감싸서 수용하는 조인트수용부(221)가 형성될 수 있는바, 볼조인트부(210)가 수용블록(220)의 조인트수용부(221)에 삽입되어 수용되면 서로 다른 두 부재(즉, 차축(100)과 차륜(110))를 상호 연결하면서도 다양한 방향으로 각도 조절이 가능하도록 해준다. 이에 따라, 차륜(110)이 차축(100)에 대해 각도조절이 가능해진다.The ball joint 210 may have a spherical shape and the receiving block 220 may be provided with a joint receiving part 221 that encloses a part of the ball joint 210, When the part 210 is inserted into and received in the joint receiving part 221 of the receiving block 220, the two different members (i.e., the axle 100 and the wheel 110) It will. Accordingly, the angle of the wheel 110 with respect to the axle 100 can be adjusted.

또한 구동전달핀(230)은 볼조인트부(210)에 결합되는 것으로, 구동전달핀(230)의 양단은 수용블록(220) 상에 걸리도록 연장되어 상기 볼조인트부(210)와 수용블록(220) 간에 구동력이 전달되도록 마련될 수 있다.The drive transmission pin 230 is coupled to the ball joint 210 so that both ends of the drive transmission pin 230 are extended to be caught on the receiving block 220, 220, respectively.

구동전달핀(230)이 볼조인트부(210)에 결합되도록 하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있으나 일 예로 아래와 같이 구성할 수 있다.There are various methods for coupling the drive transmission pin 230 to the ball joint portion 210. For example, the drive transmission pin 230 may be constructed as follows.

즉, 상기 볼조인트부(210)에는 핀결합공(미도시)이 형성되고, 상기 핀결합공은 조인트수용부(221) 밖으로 노출되도록 구성될 수 있다. 외부로 노출된 핀결합공에 상기 구동전달핀(230)을 끼우면 구동전달핀(230)의 양단은 도4에 도시된 바와 같이 수용블록(220)에 걸리는 구조가 되는바, 이에 따라 볼조인트부(210)와 수용블록(220) 간에 구동력의 전달이 가능해진다.That is, the ball joint portion 210 may be formed with a pin coupling hole (not shown), and the pin coupling hole may be exposed to the outside of the joint receiving portion 221. When the drive transmission pin 230 is inserted into the pin coupling hole exposed to the outside, both ends of the drive transmission pin 230 are engaged with the receiving block 220 as shown in FIG. 4, The driving force can be transmitted between the receiving block 210 and the receiving block 220.

또한, 구동전달핀(230)은 볼조인트부(210)에 용접을 통해 결합될 수도 있는바, 이는 실시자의 필요에 따라 적절하게 선택하거나 구조 변경할 수 있다. 상기한 바와 같이 구동전달핀(230)을 볼조인트부(210)에 결합하는 것에는 다양한 방법이 있을 수 있고 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더 이상의 상세한 설명과 도면의 제공은 생략한다.Also, the drive transmission pin 230 may be coupled to the ball joint portion 210 through welding, which may be appropriately selected or structurally modified as required by the practitioner. As described above, there are various methods for coupling the drive transmission pin 230 to the ball joint 210, and those skilled in the art can easily carry out the present invention, so that the detailed description and the provision of the drawings will be omitted.

그러나, 만약 상기 구동전달핀(230)이 없다면 차축(100)에서 구동력이 전달될 때 볼조인트부(210)가 수용블록(220)의 조인트수용부(221) 내부에서 슬립만 되고 구동력을 전달할 수 없게 되므로, 구동전달핀(230)은 볼조인트부(210)에 결합된 상태에서 그 양단이 수용블록(220)에 걸리는 구조로 이루어져 볼조인트부(210)에서 제공받은 구동력이 구동전달핀(230)을 통해 수용블록(220)에 전달되도록 하던지, 반대로 본 발명의 다른 실시예와 같이 수용블록(220)에서 제공받은 구동력이 구동전달핀(230)을 통해 볼조인트부(210)로 전달되도록 한다.However, if the drive transmission pin 230 is not provided, the ball joint 210 may slip in the joint receiving portion 221 of the receiving block 220 when the driving force is transmitted from the axle 100, The drive transmission pin 230 is coupled to the ball joint 210 and both ends of the drive transmission pin 230 are engaged with the receiving block 220. The driving force provided by the ball joint 210 is transmitted to the drive transmission pin 230 The driving force transmitted from the receiving block 220 is transmitted to the ball joint 210 through the driving transmission pin 230 as in another embodiment of the present invention .

도3 내지 도5에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 볼조인트부(210)는 상기 차축(100)의 끝단부에 마련될 수 있고, 상기 수용블록(220)은 볼조인트부(210)와 대응하는 차륜(110)의 내측에 마련될 수 있다.3 to 5, the ball joint part 210 may be provided at an end of the axle 100, and the receiving block 220 may be provided at an end of the ball joint 210. In this case, And may be provided on the inner side of the wheel 110 corresponding to the portion 210. [

따라서, 차축(100)의 구동력은 볼조인트부(210)에 제공되고, 볼조인트부(210)의 구동력은 구동전달핀(230)을 통해 수용블록(220)을 회전시키게 되는바, 수용블록(220)이 회전됨에 따라 수용블록(220)에 결합된 차륜(110)이 회전되면서 선로(10)를 따라 대차가 이동하게 된다.The driving force of the axle 100 is provided to the ball joint 210 and the driving force of the ball joint 210 rotates the receiving block 220 through the driving transmission pin 230, 220 are rotated, the wheel 110 coupled to the receiving block 220 is rotated to move the carriage along the railway 10.

여기서, 도4에 도시된 바와 같이 수용블록(220)의 조인트수용부(221) 내벽과 볼조인트부(210)의 외표면 사이에는 유격(d)이 존재할 수 있다. 물론, 유격(d)이 존재하지 않더라도 볼 조인트 구조에 의하여 볼조인트부(210)와 수용블록(220) 간에 각도 조절이 가능하지만, 좀 더 능동적이고 큰 각도 조절을 구현하기 위해서는 조인트수용부(221)와 볼조인트부(210) 사이에 유격(d)이 존재하는 것이 바람직할 수 있다.4, a clearance d may exist between the inner wall of the joint receiving portion 221 of the receiving block 220 and the outer surface of the ball joint 210. Of course, the angle between the ball joint 210 and the receiving block 220 can be adjusted by the ball joint structure even if the clearance d does not exist. However, in order to realize a more active and large angle adjustment, ) And the ball joint portion 210 may be preferable.

그러므로, 차륜(110)이 선로(10)의 곡선 구간에 도달하게 되면 도5에 도시된 바와 같이 선로(10)의 곡률반경을 따라 차륜(110)이 차축(100)에 대하여 자연스럽게 소정각도(θ)만큼 각도 조절이 이루어질 수 있는바, 차륜(110)은 항상 선로(10)의 경로를 따라 자유스럽게 각도 전환되므로 선로(10)와의 마찰력이 최소화되며, 이에 따라 곡선 주행시의 안정성이 향상된다.5, when the wheel 110 reaches the curve section of the line 10, the wheel 110 is naturally rotated at a predetermined angle &thetas; 0 relative to the axle 100 along the radius of curvature of the line 10, Since the angle of the wheel 110 is changed freely along the path of the line 10 at all times, the friction force with the line 10 is minimized, thereby improving stability at the time of running the curve.

한편, 도6 및 도7에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 볼조인트부(210)는 상기 차륜(110)의 내측에 마련될 수 있고, 상기 수용블록(220)은 볼조인트부(210)와 대응하는 상기 차축(100)의 끝단부에 마련될 수 있다. 6 and 7, the ball joint 210 may be provided on the inner side of the wheel 110, and the receiving block 220 may be provided on the inner side of the wheel 110. In other words, And may be provided at the end of the axle 100 corresponding to the joint portion 210.

따라서, 차축(100)의 구동력은 먼저 수용블록(220)에 제공되어 수용블록(220)이 회전되는바, 수용블록(220)이 회전되면 수용블록(220)에 걸려 있는 구동전달핀(230)을 통해 볼조인트부(210)에 구동력이 전달되어 볼조인트부(210)가 회전되며, 볼조인트부(210)가 회전됨에 따라 볼조인트부(210)와 결합된 차륜(110)이 회전되면서 선로(10)를 따라 대차가 이동된다.The driving force of the axle 100 is first provided to the receiving block 220 so that the receiving block 220 is rotated so that the driving transmitting pin 230 hung on the receiving block 220 when the receiving block 220 is rotated, The driving force is transmitted to the ball joint 210 through the ball joint 210 to rotate the ball joint 210. As the ball joint 210 rotates, the wheel 110 coupled with the ball joint 210 rotates, (10).

한편, 본 발명에 따른 철도차량용 플렉시블 대차가 산악 지형과 같은 경사진 곳을 운행해야 하는 산악철도로 이용되는 경우, 대차가 경사진 선로(10)를 따라 운행하게 되면 차륜(110)이 선로(10)에서 미끄러져 운행이 어렵거나 불가능할 수 있다.In the meantime, when the flexible lorry for a railway vehicle according to the present invention is used as a mountain railroad which must travel a sloping place such as a mountainous terrain, when the lorry travels along the sloping railway line 10, It may be difficult or impossible to operate.

따라서, 상기 차축(100)에는 경사진 지형을 운행할 수 있도록 상기 선로(10)에 나란하게 배치된 랙기어(20)에 맞물려 회전하는 피니언기어(120)가 마련될 수 있다.(도2 참조)Therefore, the axle 100 may be provided with a pinion gear 120 that rotates in engagement with the rack gear 20 disposed in parallel with the line 10 so as to be able to travel on an inclined terrain. )

랙기어(20)는 대차가 경사진 지형을 운행할 수 있도록 선로(10)와 평행하게 설치되는바, 차축(100)으로부터 구동력을 제공받아 회전되는 피니언기어(120)는 랙기어(20)를 따라 경사진 지형을 미끄러지지 않고 주행할 수 있게 된다.The rack gear 20 is installed in parallel with the line 10 so that the bogie can travel on an inclined terrain. The pinion gear 120, which is rotated by receiving driving force from the axle 100, So that the user can travel on sloping terrain without slipping.

이하, 도8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 작용을 간략하게 설명한다.Hereinafter, the operation according to the embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG.

철도차량용 플렉시블 대차가 직선 선로(10) 구간을 주행하다가 곡선 선로(10) 구간에 접어들면 곡선 선로(10)의 곡률반경에 대응하여 차륜(110)이 자연스럽게 각도 전환되는데, 이때 차륜(110)에 수용블록(220)이 결합된 본 발명의 일 실시예를 예로 들면 차축(100)에 결합된 볼조인트부(210)를 기준으로 수용블록(220)이 회전하게 된다.The flexible lorry for a railway vehicle travels along a section of the straight line 10 and then folds over the section of the curved line 10 so that the wheel 110 is naturally angled in accordance with the radius of curvature of the curved line 10. At this time, In one embodiment of the present invention in which the receiving block 220 is coupled, the receiving block 220 is rotated with respect to the ball joint 210 coupled to the axle 100.

즉, 차륜(110)은 선로(10)를 자연스럽게 따라 가므로 선로(10)와 차륜(110)간의 마찰력이 최소화되고, 이에 따라 곡선 주행시 대차의 주행 안정성이 향상된다.That is, since the wheel 110 follows the line 10 naturally, the frictional force between the line 10 and the wheel 110 is minimized, thereby improving the running stability of the vehicle during running of the curve.

이때 구동력은 앞에서 설명한 바와 같이 볼조인트부(210)에서 구동전달핀(230)을 통해 수용블록(220)에 전달되고, 수용블록(220)에 전달된 구동력은 차륜(110)에 제공되어 차륜(110)은 선로(10)를 따라 이동하게 된다.The driving force is transmitted to the receiving block 220 through the driving transmission pin 230 in the ball joint 210 and the driving force transmitted to the receiving block 220 is provided to the wheel 110, 110 are moved along the line 10.

또한, 산악지형에서는 선로(10)와 차륜(110) 간에 슬립이 발생하여 대차의 산악지형 운행에 어려움이 발생할 수 있으므로, 차축(100)으로부터 구동력을 제공받은 피니언기어(120)가 선로(10)와 나란하게 설치된 랙기어(20)를 따라 이동하므로 경사진 지형에서도 대차의 운행이 가능하다.In the mountainous terrain, slippage occurs between the railway track 10 and the wheel 110, which may cause difficulty in driving the mountainous terrain of the railroad car. Therefore, the pinion gear 120, which has been supplied with driving force from the axle 100, So that the truck can be operated even on inclined terrain.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention is not limited thereto.

10 : 선로 20 : 랙기어
100 : 차축 110 : 차륜
120 : 피니언기어 200 : 조인트유닛
210 : 볼조인트부 220 : 수용블록
221 : 조인트수용부 230 : 구동전달핀10: track 20: rack gear
100: axle 110: wheel
120: Pinion gear 200: Joint unit
210: ball joint portion 220: receiving block
221: joint receptacle 230: drive transmission pin

Claims (5)

구동력을 전달하는 차축; 및
선로를 따라 이동하는 차륜과 상기 차축 사이에 배치되며, 상기 차축에 대해 상기 차륜이 각도 조절되면서 상기 차축의 구동력을 상기 차륜에 전달하는 조인트유닛;을 포함하며,
상기 조인트유닛은,
구 형상의 볼조인트부;
상기 볼조인트부의 일부를 감싸서 수용하는 조인트수용부가 형성된 수용블록; 및
상기 볼조인트부에 결합되며 양단이 상기 수용블록에 걸리도록 연장되어 상기 볼조인트부와 상기 수용블록 간에 구동력이 전달되도록 마련된 구동전달핀;
을 포함하는 곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차.An axle for transmitting driving force; And
And a joint unit disposed between the wheel and the axle that moves along the line and transmits the driving force of the axle to the wheel while the wheel is angularly adjusted with respect to the axle,
The joint unit includes:
A spherical ball joint portion;
A receiving block having a joint receiving portion for receiving and receiving a part of the ball joint portion; And
A drive transmission pin coupled to the ball joint portion and extending at both ends to be engaged with the receiving block so as to transmit a driving force between the ball joint portion and the receiving block;
, Which has improved curved traveling stability. 제1항에 있어서,
상기 차축에는 경사진 지형을 운행할 수 있도록 상기 선로에 나란하게 배치된 랙기어에 맞물려 회전하는 피니언기어가 마련된 것을 특징으로 하는 곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차.The method according to claim 1,
Wherein the axle is provided with a pinion gear that rotates in engagement with a rack gear disposed in parallel with the line so as to be able to travel on inclined terrain. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 볼조인트부는 상기 차축 또는 상기 차륜 중 어느 한 곳에 마련되고, 상기 수용블록은 상기 볼조인트부와 대응하는 상기 차륜 또는 상기 차축 중 어느 한 곳에 마련되는 것을 특징으로 하는 곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차.The method according to claim 1,
Characterized in that the ball joint portion is provided at any one of the axle or the wheel and the receiving block is provided at any one of the wheel or the axle corresponding to the ball joint portion. Balance. 제1항에 있어서,
상기 수용블록의 조인트수용부와 상기 볼조인트부 사이에는 유격이 존재하여 상기 차륜에 설치된 상기 수용블록이 상기 차축에 대하여 상대적으로 각도 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 곡선 주행 안정성이 향상된 철도차량용 플렉시블 대차.The method according to claim 1,
Wherein a clearance exists between the joint receiving portion of the receiving block and the ball joint portion so that the receiving block provided on the wheel is angularly adjusted relative to the axle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20120048248A (en) * 2010-11-05 2012-05-15 현대자동차주식회사 Structure of steering gearbox for vehicle

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