KR101536658B1 - Steering actuator for active steering control of railway vehicles - Google Patents

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KR101536658B1
KR101536658B1 KR1020140033171A KR20140033171A KR101536658B1 KR 101536658 B1 KR101536658 B1 KR 101536658B1 KR 1020140033171 A KR1020140033171 A KR 1020140033171A KR 20140033171 A KR20140033171 A KR 20140033171A KR 101536658 B1 KR101536658 B1 KR 101536658B1
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허현무
박준혁
권성태
김형진
이찬우
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한국철도기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a steering actuator for active steering control of railway vehicles. The steering actuator of the present invention comprises: a case fixated to a bogie side frame of a railway vehicle as one body; a first link whose one end is combined with one side in the case with a hinge; a second link whose one end is combined with the other side in the case with a hinge and whose other end is combined with one side of a housing with a hinge; a link operating means for moving a piston link forward and backward, which is placed to protrude to the other side of the housing and is combined with the other end of the first link with a hinge; a front steering link whose one end is combined with the middle part of the first link with a hinge and whose other end is combined with one side of a front axle box supporting a front wheel and axle with a hinge; and a rear steering link whose one end is combined with the middle part of the second link with a hinge and whose other end is combined with one side of a rear axle box supporting a rear wheel and axle with a hinge. According to the present invention, stable steering of a wheel and axle is possible by fixating the steering actuator on a bogie side frame, combining the front and the rear steering links on both sides with one side of a front and rear axle boxes with a hinge, and simultaneously controlling the steering of a front wheel and axle and a rear wheel and axle.

Description

철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치 {Steering actuator for active steering control of railway vehicles}Technical Field [0001] The present invention relates to a steering actuator for an active steering control for a railway vehicle,

본 발명은 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 곡선 구간을 주행 중인 철도차량을 원활하게 조향하고 곡선 구간과 윤축 사이에 존재하는 공격각(angle of attack)을 대폭 줄일 수 있도록 윤축을 조향하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a steering actuator device for active steering control for a railway vehicle, and more particularly, to a steering actuator device for steering a railway vehicle in a curved section smoothly, and an angle of attack existing between a curved section and a wheel shaft And more particularly, to a steering actuator device for active steering control for a railway vehicle.

종래에는 철도차량 곡선부 주행 시에는 도 1에 도시된 바와 같이 레일과 윤축 간에는 공격각(angle of attack)이 존재하는데, 이 공격각은 차량의 원활한 곡선 주행에 악영향을 미쳐 곡선 주행시에 차륜의 플랜지와 레일 측면간의 마찰로 높은 소음을 유발할 뿐만 아니라 이로 인하여 차륜과 레일의 마모를 가속시키게 되고, 심할 경우에는 차륜과 레일의 파손으로 이어지게 되어 열차가 탈선하는 대형사고가 발생할 수 있는 문제점도 있다.Conventionally, there is an angle of attack between the rail and the wheel axle during the running of the curved portion of the railway car, as shown in FIG. 1. This attack angle adversely affects the smooth curve running of the vehicle, The friction between the rail and the rail side causes high noise and accelerates the wear of the wheel and the rail. In severe cases, the wheel and the rail are damaged, and a train accidentally derails.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 곡선부 주행시 곡률반경과의 원활한 적응을 도모하기 위한 능동조향(active steering) 시스템이 제시되었다.Accordingly, an active steering system has been proposed to solve such a problem in order to smoothly adapt to the radius of curvature of the curved portion.

이러한 능동조향(active steering) 시스템의 일 예로 본 출원인은 등록특허 제10-1084157호를 제안한바 있다. As an example of such an active steering system, the present applicant has proposed Patent Registration No. 10-1084157.

이는 철도차량용 능동 조향 제어 장치에 관한 것으로, 주행 중인 철도차량의 주행 데이터를 측정하는 측정부와, 상기 측정부에서 측정된 데이터를 이용하여 철도차량이 주행하는 곡선선로의 곡률반경을 추정하는 추정부와, 상기 추정부에서 추정된 곡률반경을 이용하여 주행 중인 철도차량의 윤축 조향각의 목표치를 설정하는 계산부와, 상기 계산부에서 설정된 윤축 조향각의 목표치와 실제 윤축 조향각을 비교하여 윤축에 조향제어신호를 발생시키는 제어부 및 상기 제어부의 조향 신호에 의해 윤축을 조향하는 액추에이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an active steering control apparatus for a railway vehicle, and more particularly, to an active steering control apparatus for a railway vehicle, which comprises a measuring unit for measuring running data of a running railway vehicle, and an estimating unit for estimating a radius of curvature of a curved line, A calculation unit configured to set a target value of a steering axis of a running railway vehicle using a radius of curvature estimated by the estimating unit, and a control unit that compares the target value of the steering axis set in the calculating unit with the actual steering axis, And an actuator for steering the wheel shaft by the steering signal of the control unit.

이때, 상기 액츄에이터는 철도차량의 윤축에 연결 설치되어 제어부의 제어신호에 의해 윤축을 조향하는 역할을 하는 것으로, 이 같은 엑츄에이터는 통상 감속기의 구성없이 일반적으로 널리 사용되는 전기구동방식의 리니어 모터(Linear Motor)를 사용하거나 전기구동방식의 리니어 모터 뿐아니라 유,공압에 의해 작동되는 액추에이터를 사용할 수도 있다. In this case, the actuator is connected to the wheel shaft of the railway car and serves to steer the wheel shaft by a control signal of the control unit. Such an actuator is generally an electric drive type linear motor Motor, or an actuator driven by oil or air pressure as well as an electric drive type linear motor may be used.

그러데, 이와 같은 종래 액추에이터는 대차의 양측 하부에 위치하는 전방 윤축과 후방 윤축 중에 어느 하나에 대해서만 조향을 하게 되어 상대적으로 전방 윤축과 후방 윤축을 동시에 조향 제어를 수행해야 함에 따라 전방 윤축과 후방 윤축 상호간에 조화로운 조향이 어렵고, 이에 따라 액추에이터의 정밀한 제어가 요구된다.
However, such a conventional actuator only steers the front wheel shaft and the rear wheel shaft located at both lower sides of the vehicle so that the front wheel shaft and the rear wheel shaft are simultaneously subjected to steering control, So that precise control of the actuator is required.

참고문헌: 등록특허 제10-1084157호Reference literature: Patent No. 10-1084157

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 철도차량의 대차 하부에 설치되어 전방 및 후방 윤축을 유기적으로 함께 조향함으로써 안정적인 윤축의 조향이 가능하고 액추에이터의 제어를 간단히 수행할 수 있는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a control system for an internal combustion engine capable of steerably steering wheels, It is an object of the present invention to provide a steering actuator device for active steering control for a railway vehicle.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,

철도차량의 대차 사이드프레임에 일체로 고정되는 케이스와; 상기 케이스 내부 일측에 일단부가 힌지결합되는 제1 링크와; 상기 케이스 내부 타측에 일단부가 힌지결합되는 제2 링크와; 하우징의 일측은 상기 제2 링크의 타단부에 힌지결합되고 상기 하우징의 타측으로 돌출구비되어 상기 제1링크의 타단부에 힌지결합되는 피스톤 링크를 전후진시키는 링크 작동수단과; 상기 제1 링크의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 전방 윤축을 지지하는 전방 액슬박스의 일측에 힌지결합되는 전방 조향링크와; 상기 제2 링크의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 후방 윤축을 지지하는 후방 액슬박스의 일측에 힌지결합되는 후방 조향링크;로 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치를 제공한다.A case integrally fixed to the truck side frame of the railway car; A first link having one end hinged to one side of the case; A second link having one end hinged to the other side of the case; A link actuating means hinged to the other end of the second link and protruding from the other side of the housing to advance and retract the piston link hinged to the other end of the first link; A front steering link hinged to one side of a front axle box which is hinged at one end to an intermediate portion of the first link and the other end to support a front wheel shaft; And a rear steering link hinged to one side of a rear axle box, one end of which is hingedly coupled to an intermediate portion of the second link, and the other end of which is hinged to a rear axle box supporting a rear wheel shaft. Device.

이때, 상기 제1 및 제2 링크의 일단부는 제1 및 제2힌지핀에 의해 케이스 내부에 힌지 결합되며, 상기 제1 링크의 타단부는 제3힌지핀에 의해 피스톤 링크의 단부가 힌지결합되고, 상기 하우징 일측에는 힌지돌부가 구비되어 상기 제2 링크의 타단부와 제4힌지핀에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 한다.At this time, one end of the first and second links is hinged to the inside of the case by the first and second hinge pins, and the other end of the first link is hinged to the end of the piston link by the third hinge pin And a hinge protrusion is formed at one side of the housing to hinge-connect the other end of the second link and the fourth hinge pin.

아울러, 상기 링크 작동수단은 하우징에 구비되어 제어부의 조향제어신호에 의하여 구동되는 모터와, 상기 모터의 회전속도를 감속하고 토크를 증가시키는 감속기와, 상기 감속기와 피스톤 링크 사이에 구비되어 회전운동을 직선운동을 변환 전달하는 동력전달부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the link actuating means may include a motor provided in the housing and driven by a steering control signal of the control unit, a speed reducer that reduces the rotational speed of the motor and increases torque, and a rotary motion provided between the speed reducer and the piston link And a power transmitting portion for converting and transmitting the linear motion.

이때, 상기 동력전달부는 볼스크류 또는 랙-피니언 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the power transmitting portion is formed of a ball screw or a rack-pinion type.

또한, 상기 제1 링크의 중간부에는 전방 조향링크의 일단부가 제5힌지핀에 의해 힌지결합되고, 상기 제2 링크의 중간부에는 후방 조향링크의 일단부가 제6힌지핀에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 한다.One end of the front steering link is hinged by the fifth hinge pin at the middle portion of the first link and one end of the rear steering link is hinged at the middle portion of the second link by the sixth hinge pin .

아울러, 상기 전방 조향링크의 타단부는 전방 윤축을 지지하는 전방 액슬박스의 일측에 제1조인트에 의해 힌지결합되고, 상기 후방 조향링크의 타단부는 후방 윤축을 지지하는 후방 액슬박스의 일측에 제2조인트에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 한다.The other end of the front steering link is hinged to one side of the front axle box supporting the front wheel shaft by a first joint, and the other end of the rear steering link is fixed to one side of the rear axle box supporting the rear wheel shaft. 2 joints.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로, 철도차량의 대차 사이드프레임에 일체로 고정되는 케이스와; 상기 케이스의 내부 중심에 회전가능하게 구비되는 캠부와; 상기 캠부의 상단 및 하단에 일측 단부가 각각 힌지 결합되는 제5링크 및 제6링크와; 상기 제5링크 및 제6링크의 타측 단부에 일측 단부가 각각 힌지결합되는 제3링크 및 제4링크와; 상기 제3링크 및 제4링크의 타측 단부는 케이스와 각각 힌지결합되고 상기 제3링크와 제4링크의 중심부에 일측 단부가 각각 힌지 결합되는 전방 조향링크 및 후방 조향링크로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a railway car comprising: a case integrally fixed to a truck side frame of a railway vehicle; A cam portion rotatably provided at an inner center of the case; A fifth link and a sixth link each having one end hinged to an upper end and a lower end of the cam portion, respectively; A third link and a fourth link each having one end hinged to the other end of the fifth link and the sixth link; And the other end of the third link and the fourth link is hinged to the case, and the front steering link and the rear steering link are hinged to the center of the third link and the fourth link, respectively.

여기서, 상기 케이스의 내부에는 하우징이 구비되고, 상기 하우징의 표면에 상기 캠부가 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.Here, a housing is provided in the case, and the cam is rotatably installed on the surface of the housing.

또한, 상기 하우징의 내부에는 상기 캠부를 회전시키기 위한 모터가 구비되는 것을 특징으로 한다.
In addition, a motor for rotating the cam portion is provided in the housing.

본 발명에 따르면, 대차 사이드프레임에 조향 액추에이터 장치를 고정하고 양측의 전방 및 후방 조향링크를 전방 및 후방 액슬박스의 일측에 힌지결합하여 전방 및 후방 윤축의 조향을 동시에 조정함으로써 안정적인 윤축의 조향이 가능하다.According to the present invention, the steering actuator device is fixed to the bogie side frame, and the front and rear steering links on both sides are hinged to one side of the front and rear axle boxes to simultaneously adjust the steering of the front and rear wheels, Do.

아울러, 본 발명은 필요에 따라 하나의 조향 액추에이터 장치를 통해 전방 및 후방 윤축의 조향을 간단히 수행할 수 있음은 물론 이를 통해 철도차량용 능동 조향 제어를 간단히 수행할 수 있는 장점도 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to easily perform the steering of the front and rear wheel axles through one steering actuator device, if necessary, and it is also possible to perform the active steering control for the railway vehicle easily.

도 1 내지 도 3은 철도차량의 곡선구간 주행시의 모습을 개략적으로 나타낸 평면도들이다.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어 장치의 제어 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 대차의 전체 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 대차의 윤축 및 액추에이터 연결 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치가 기어조합인 경우의 내부 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치의 최소 및 최대 변위 발생시의 형상을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치의 내부 개념도이다.
도 11는 도 10의 정면을 보여주는 개념도이다.FIGS. 1 to 3 are plan views schematically showing a state of a railway car during a curved section.
4 is a control block diagram of an active steering control apparatus for a railway vehicle according to the present invention.
5 is an overall structural view of an active steering bogie for a railway vehicle according to the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating a connection structure between a wheel shaft and an actuator of an active steering bogie for a railway vehicle according to the present invention.
7 is a perspective view illustrating a steering actuator device for active steering control for a railway vehicle according to the present invention.
FIG. 8 is an internal configuration diagram of a steering actuator apparatus for active steering control for a railway vehicle according to the present invention when a gear combination is used.
9 is a view showing a shape of a steering actuator device for active steering control for a railway vehicle according to the present invention at the time of occurrence of minimum and maximum displacement.
10 is an internal conceptual diagram of a steering actuator device for active steering control for a railway vehicle according to another embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram showing the front view of Fig.

본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.The characteristics of the steering actuator device for the active steering control of a railway vehicle according to the present invention will be understood by referring to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치는 철도차량용 능동 조향 제어 장치에 구비된다.1 to 6, a steering actuator apparatus for active steering control for a railway vehicle according to the present invention is provided in an active steering control apparatus for a railway vehicle.

이때, 상기 철도차량용 능동 조향 제어 장치는 주행 중인 철도차량의 주행 데이터를 측정하는 측정부(10)와, 상기 측정부(10)에서 측정된 데이터를 이용하여 철도차량이 주행하는 곡선선로의 곡률반경을 추정하는 추정부(20)와, 상기 추정부(20)에서 추정된 곡률반경을 이용하여 주행 중인 철도차량의 윤축 조향각의 목표치를 설정하는 계산부(30)와, 상기 계산부(30)에서 설정된 윤축 조향각의 목표치와 실제 윤축 조향각을 비교하여 윤축에 조향제어신호를 발생시키는 제어부(40)와, 상기 제어부(40)의 조향 신호에 의해 윤축을 조향하는 액추에이터 장치(100)를 포함하여 구성된다.The active steering control apparatus for a railway vehicle includes a measuring unit 10 for measuring running data of a running railway vehicle and a control unit 10 for controlling the radius of curvature of the curved road running by the railway vehicle A calculation unit 30 that sets a target value of a steering axis of a running railway vehicle using a radius of curvature estimated by the estimation unit 20, A control unit 40 for generating a steering control signal on the wheel axis by comparing the target value of the set steering angle with the actual wheel axis steering angle and an actuator device 100 for steering the wheel axis by the steering signal of the control unit 40 .

이때, 상기 측정부(10)는 주행 중인 철도차량의 주행 데이터를 측정하기 위한 것으로, 특히 윤축의 조향각(δ)이 발생하는 곡선 구간에서의 주행 데이터를 측정하게 된다.At this time, the measurement unit 10 is for measuring the running data of the running railway vehicle, and particularly measures the running data in the curve section in which the steering angle? Of the wheel axis occurs.

이와 같은 상기 측정부(10)는 철도차량이 곡선구간을 주행하는 경우 차체(1)와 전부 및 후부 대차(2,3) 사이에 상대각(θ1,θ2)과 길이방향 상대변위(Δ1,Δ2)를 측정하기 위한 것으로, 선로의 곡률(C)에 따라 변화되는 차체(1)와 전부 및 후부 대차(2,3)간 길이방향 상대 변위(Δ1,Δ2)를 측정하는 상대변위 측정장치(11)와, 곡선선로에서 차체와 전/후부대차가 이루는 상대각(θ1,θ2)을 측정하는 상대각 측정장치(12)를 포함하여 구성된다.The measurement unit 10 measures the relative angles? 1 and? 2 between the vehicle body 1 and the front and rear trucks 2 and 3 when the railway vehicle runs in a curved section, 1 and? 2 ) of the vehicle body 1 and the longitudinal relative displacements? 1 and? 2 between the vehicle body 1 and the front and rear trucks 2 and 3 which change according to the curvature C of the track A relative displacement measuring device 11 and a relative angle measuring device 12 for measuring the relative angles? 1 and? 2 formed by the vehicle body and the front / rear vehicle on the curved line.

이때, 상기 상대변위 측정장치(11) 및 상대각 측정장치(12)에 의해 측정된 상대 변위(Δ1,Δ2) 및 상대각(θ1,θ2)은 철도차량이 주행하는 곡선구간의 곡률반경(R)을 실시간으로 추정하는데 사용된다.At this time, the relative displacements (Δ 1 , Δ 2 ) and the relative angles (θ 1 , θ 2 ) measured by the relative displacement measuring device (11) and the relative angle measuring device (12) Is used to estimate the radius of curvature (R) in real time.

또한, 지피에스(13)는 전부 대차의 중심에 설치되어 일정시간 간격으로 전부대차(2)의 중심위치를 측정하는 역할을 하는 것으로, 상기 지피에스(13)의 측정 데이터는 철도차량이 주행하는 곡선구간의 곡률반경(R)을 추정하는데 사용된다.The measurement data of the above-mentioned paper discharge amount sensor 13 is provided in the center of the bogie 13 so as to measure the center position of the bogie 2 at a predetermined time interval, Is used to estimate the radius of curvature (R).

한편, 상기 측정부(10)로는 조향각 측정장치(14)가 더 포함되어 구성될 수도 있는데, 상기 조향각 측정장치(14)는 상기 지피에스(13) 또는 상대변위 측정장치(11) 및 상대각 측정장치(12)에 의해 측정된 측정 데이터를 통해 추정된 곡선구간의 곡률반경(R)을 이용하여 계산되는 윤축 조향각의 목표치(δdesire)와의 비교를 위한 윤축 조향각(δ)의 추정치, 즉 액추에이터 장치(100)의 구동에 의해 실제로 조향되는 윤축 조향각(δ)의 추정치를 얻을 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 액추에이터 장치(100)의 구동 변위를 측정함으로써 액추에이터 장치(100)의 작동에 의한 윤축 조향각(δ)의 추정치를 얻을 수 있도록 하는 역할을 한다. The steering angle measuring device 14 may include a steering angle measuring device 14 or a relative displacement measuring device 11 and a relative angle measuring device 14, Which is calculated by using the curvature radius R of the curved section estimated through the measurement data measured by the actuator 12 and the target value? Desire of the axle steering angle, that is, the estimated value of the axle steering angle? Axis steering angle? By the actuation of the actuator device 100 by measuring the driving displacement of the actuator device 100. The steering angle? And the like.

이때, 상기 액추에이터 장치(100)의 구동 변위를 측정하여 액추에이터 장치(100)의 구동에 따른 윤축의 조향각(δ)을 추정하는 과정은 액추에이터 장치(100)의 설치 위치에 따라 구동 변위와 윤축 조향각(δ) 사이의 상관관계가 달라질 수 있다.The process of measuring the driving displacement of the actuator device 100 and estimating the steering angle? Of the wheel shaft according to the driving of the actuator device 100 may be performed in accordance with the driving displacement and the steering angle? < RTI ID = 0.0 > 8). < / RTI >

또한, 상기 조향각 측정장치(14)를 윤축(4)에 직접 설치하여 실제로 구동되는 윤축의 조향각(δ)을 실시간으로 측정할 수도 있음은 물론이다.It goes without saying that the steering angle measuring device 14 may be provided directly on the yaw shaft 4 to measure the steering angle? Of the yaw shaft actually driven in real time.

한편, 상기 추정부(20)는 상기 측정부(10)에서 측정된 주행 중인 철도차량의 주행 데이터를 이용하여 철도차량이 주행하는 곡선선로의 곡률반경(R)을 추정하는 역할을 하는 것으로, 전술한 바와 같이 상대변위 측정장치(11) 및 상대각 측정장치(12)에서 측정된 상대 변위(Δ1,Δ2) 및 상대각(θ1,θ2)을 이용해 곡률반경을 추정하거나, 지피에스(13)에서 측정된 전부대차(2)의 중심위치를 이용해 곡률반경을 추정할 수 있다.The estimating unit 20 estimates the radius of curvature R of the curved line traveled by the railway vehicle using the traveling data of the traveling railway car measured by the measuring unit 10, The curvature radius can be estimated by using the relative displacements (Δ 1 , Δ 2 ) and relative angles (θ 1 , θ 2 ) measured by the relative displacement measuring device 11 and the relative angle measuring device 12, The radius of curvature can be estimated by using the center position of the front bogie 2 measured at 13).

다음, 상기 계산부(30)는 상기 추정부(20)에서 추정된 곡률반경(R)을 이용하여 주행 중인 철도차량의 윤축 조향각 목표치(δdesire)를 계산하는 역할을 하는 것으로, 추정된 곡률반경을 이용하여 얻어진 곡률의 추정치를 이용해 윤축 조향각의 목표치(δdesire)를 구할 수 있게 된다.Next, the calculation unit 30 calculates a wheel axis steering angle target value? Desire of the on-railway vehicle on the basis of the radius of curvature R estimated by the estimation unit 20, and calculates the estimated radius of curvature It is possible to obtain the target value? Desire of the axle steering angle by using the estimated value of the curvature obtained by using the estimated value.

한편, 상기 제어부(40)는 계산부(30)에서 설정된 윤축 조향각의 목표치(δdesire)를 실제로 구동되는 윤축의 조향각(δ)과 비교하여 윤축(4)에 연결 설치되는 액추에이터 장치(100)로 조향제어신호를 발생시키는 역할을 하는 것으로, 비교부(42)와 신호발생부(44)를 포함하여 구성된다.The control unit 40 compares the target value? Desire of the steering angle set in the calculating unit 30 with the steering angle? Of the actually driven yaw axis and outputs the steering angle? To the actuator unit 100 connected to the yaw axis 4, And includes a comparator 42 and a signal generator 44. The comparator 42 generates a control signal.

이때, 상기 비교부(42)는 계산부(30)에서 설정된 윤축 조향각의 목표치(δdesire)를 실제로 구동되는 윤축의 조향각(δ)과 비교하는 역할을 하는 것으로, 이때 실제로 구동되는 윤축의 조향각(δ)은 조향각 측정장치(14)에서 측정되는 액추에이터 장치(100)의 구동변위를 통해 추정되는 윤축의 조향각(δ)을 이용하여 계산한다.At this time, the comparator 42 compares the target value? Desire of the steering angle set in the calculating section 30 with the steering angle? Of the actually driven yaw axis. At this time, the steering angle? Is calculated by using the steering angle? Of the yaw axis estimated through the driving displacement of the actuator device 100 measured by the steering angle measuring device 14.

또한, 상기 신호발생부(44)는 비교부(42)에서 비교된 윤축 조향각의 목표치(δdesire)와 실제로 구동되는 윤축의 조향각(δ)의 비교 결과를 이용하여 액추에이터 장치(100)에 그 오차에 해당되는 만큼의 윤축 조향신호를 발생시키는 역할을 하는 것으로, 이와 같은 윤축 조향신호는 상기 비교부(42)에서 비교된 오차가 '0'이 되는 시점까지, 즉 윤축 조향각의 목표치(δdesire)가 실제로 구동되는 윤축의 조향각(δ)과 일치될 때까지 지속적으로 발생된다.The signal generating unit 44 outputs the signal to the actuator device 100 using the comparison result of the target value? Desire of the wheel-axis-steering angle compared with the steering angle? The steering wheel steering signal is generated until the time point at which the compared error is '0', that is, the target value? Desire of the steering shaft angle is actually Is continuously generated until it coincides with the steering angle? Of the driven wheel shaft.

그리고, 상기 액추에이터 장치(100)는 철도차량의 윤축(4)에 연결 설치되어 제어부(40)의 제어신호에 의해 윤축(4)을 조향하는 역할을 수행한다. The actuator device 100 is connected to the wheel shaft 4 of the railway car and serves to steer the wheel shaft 4 by a control signal of the controller 40.

이상의 철도차량용 능동 조향 제어 장치의 전체적인 구성은 본 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허 제10-1084157호에 상세히 기술되어 있는바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
The overall structure of the active steering control system for a railway vehicle is described in detail in Korean Patent Registration No. 10-1084157 filed and filed by the present applicant, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 도 5 및 도 6에 의하면 본 발명에 따른 조향 액추에이터 장치(100)는 대차(3)를 구성하는 대차 사이드프레임(31)에 설치되어 철도차량이 곡선구간 통과시 제어부(40)의 제어신호에 의해 전방 및 후방 윤축(41,43)을 동시에 조향한다. 5 and 6, the steering actuator apparatus 100 according to the present invention is installed in the truck side frame 31 constituting the truck 3, so that when the railway vehicle passes through the curved section, The front and rear wheel shafts 41 and 43 are steered simultaneously.

물론, 상기 전방 및 후방 윤축(41,43)은 전방 및 후방 액슬박스(45,46)에 지지된 상태로 대차프레임(31)에 설치되며, 상기 전방 및 후방 윤축(41,43)의 차륜으로부터 전달된 진동이 대차 사이드프레임(31)으로 전달되는 것을 감쇄하는 현수장치인 스프링(47,48)이 전방 및 후방 액슬박스(45,46)와 대차 사이드프레임(31) 사이에 설치된다.Of course, the front and rear yaw axes 41 and 43 are installed on the bogie frame 31 while being supported by the front and rear axle boxes 45 and 46, Springs 47 and 48 are installed between the front and rear axle boxes 45 and 46 and the truck side frame 31 as a suspending device for attenuating transmission of the transmitted vibration to the truck side frame 31. [

이와 같은 조향 액추에이터 장치(100)는 전방 및 후방 윤축(41,43)을 직접 조향하지 않고 상기 전방 및 후방 액슬박스(45,46)에 인력 또는 척력을 가함으로서 전방 및 후방 윤축(41,42)의 조향을 제어하게 된다. The steering actuator device 100 as such does not directly steer the front and rear wheel shafts 41 and 43 and applies the pulling force or the repulsive force to the front and rear axle boxes 45 and 46 so that the front and rear wheel axles 41 and 42, Of the steering wheel.

즉, 제어부(40)의 조향제어신호에 의하여 조향 액추에이터 장치(100)가 구동되면 전방 및 후방 조향링크(101,102)에 의하여 전방 및 후방 윤축(41,43)을 지지하는 전방 및 후방 액슬박스(45,46)가 움직이게 된다. 즉, 예를 들어 대차프레임의 일측에 위치하는 전방 및 후방 액슬박스 사이의 거리는 작게 제어하고, 타측의 전방 및 후방 액슬박스 사이의 거리는 길게하여 부채꼴모양의 조향각을 구성하게 한다.
That is, when the steering actuator apparatus 100 is driven by the steering control signal of the control unit 40, the front and rear axle boxes 45 and 45 supporting the front and rear yaw axes 41 and 43 by the front and rear steering links 101 and 102, , 46) are moved. That is, for example, the distance between the front and rear axle boxes located at one side of the bogie frame is controlled to be small, and the distance between the front and rear axle boxes at the other side is made long to constitute a sectorial steering angle.

이와 같은 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치(100)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 대차 사이드프레임(31)의 중앙 하부에 일체로 고정되는 케이스(110)와, 상기 케이스(110) 내부 일측에 일단부가 힌지결합되는 제1 링크(120)와, 상기 케이스(110) 내부 타측에 일단부가 힌지결합되는 제2 링크(130)와, 하우징(141)의 일측은 상기 제2 링크(130)의 타단부에 힌지결합되고 상기 하우징(141)의 타측에는 상기 제1 링크(120)의 타단부에 힌지결합되는 피스톤 링크(142)의 노출 길이를 가변시키는 링크 작동수단(140)과, 상기 제1 링크(120)의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 전방 윤축(41)을 지지하는 전방 액슬박스(45)의 일측에 힌지결합되는 전방 조향링크(101)와, 상기 제2 링크(130)의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 후방 윤축(43)을 지지하는 후방 액슬박스(46)의 일측에 힌지결합되는 후방 조향링크(102)로 구성된다.
As shown in FIGS. 7 and 8, the steering actuator apparatus 100 for active steering control for a railway vehicle according to the present invention includes a case 110 fixed integrally to a lower central portion of a truck side frame 31, A first link 120 hinged to one end of the housing 110 at one side thereof and a second link 130 hinged at one end of the housing 110 to the other side of the housing 110; And a link operation means for varying an exposure length of the piston link 142 hinged to the other end of the second link 130 and hinged to the other end of the first link 120 at the other side of the housing 141, A front steering link 101 hinged to one side of the front axle box 45 supporting the front wheel shaft 41, One end of the second link 130 is hinged to an intermediate portion of the second link 130, And a rear steering link 102 hinged to one side of the rear axle box 46 supporting the rear axle 43.

이하, 본 발명의 각부 구성을 좀더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the constituent parts of the present invention will be described in more detail.

상기 케이스(110)는 대차 사이드프레임(31)의 중앙 하부에 일체로 고정되는 것으로 내부에 수용공간이 마련되며 파손을 방지할 수 있도록 금속재질로 이루어짐이 바람직하다.The case 110 is integrally fixed to a lower central portion of the truck side frame 31. The case 110 is provided with a receiving space therein and is made of a metal material to prevent breakage.

이와 같은 케이스(110) 내부 일측에는 일단부가 힌지결합되는 제1 링크(120)가 구비되고, 상기 하우징(141) 내부 타측에는 일단부가 힌지결합되는 제2 링크(130)가 구비된다. 이때, 상기 제1 및 제2 링크(120,130)는 수직으로 구비되며, 케이스(110) 내부 일측에 힌지 결합된다. 이에 따라 제1 및 제2 링크(120,130)의 일단부는 제1 및 제2힌지핀(121,131)에 의해 케이스(110) 내부에 힌지 결합되어, 제1 및 제2 링크(120,130)의 일단부를 중심으로 타단부가 회동가능하다.The first link 120 is hinged to one end of the case 110 and the second link 130 is hinged to the other end of the housing 141 at one end. At this time, the first and second links 120 and 130 are vertically provided and hinged to one side of the inside of the case 110. The one end of the first and second links 120 and 130 is hinged to the inside of the case 110 by the first and second hinge pins 121 and 131 so that the one end of the first and second links 120 and 130 The other end is rotatable.

한편, 상기 링크 작동수단(140)은 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있는 구성으로 이루어지는데, 다양한 형태의 기어 조합을 적용할 수 있고, 유압 또는 공압 실린더로 구성함도 가능하다.Meanwhile, the link actuating means 140 is configured to be capable of converting rotational motion into linear motion. Various combinations of gears can be applied, and hydraulic or pneumatic cylinders can also be used.

이때, 상기 링크 작동수단(140)은 기어조합인 경우, 하우징(141)에 구비되어 제어부(40)의 조향제어신호에 의하여 구동되는 모터(149)와, 상기 모터(149)의 회전속도를 감속하고 토크를 증가시키는 감속기(143)와, 감속기(143)에 의해 증폭된 회전운동을 직선운동으로 변환하여 전달하는 동력변환부로 이루어진다.In this case, the link actuating means 140 may include a motor 149 driven by a steering control signal of the control unit 40 provided in the housing 141 when the gear combination is used, And a power converting unit for converting the rotational motion amplified by the speed reducer 143 into linear motion and transmitting the rotational motion.

이때, 상기 동력변환부는 볼스크류나 랙-피니언 등으로 이루어져, 회전운동을 직선운동으로 변환하여 전달하게 된다.At this time, the power converting unit includes a ball screw, a rack-pinion, and the like, and converts the rotational motion into a linear motion to be transmitted.

즉, 랙-피니언 방식일 경우의 예를 들면, 상기 감속기(143)에 의해 증폭된 회전운동을 전달하는 피니언기어(144)와, 상기 피스톤 링크(142)에 구비되어 상기 피니언기어(144)에 치합되어 렉기어(145)로 이루어진다. That is, in the case of a rack-pinion type, for example, a pinion gear 144 that transmits a rotational motion amplified by the speed reducer 143, and a pinion gear 144 that is provided on the piston link 142, And is engaged with the gear gear 145.

이와 같은 링크 작동수단(140)의 구성에 의하면 상기 모터(149)가 정회전 또는 역회전 구동되면 감속기(143)와 상기 동력변환부의 조합에 의해 피스톤 링크(142)를 직선 왕복운동시켜 피스톤 링크(142)의 하우징 외부로의 노출 길이를 가변시키게 된다.According to the structure of the link actuating means 140, when the motor 149 is driven forward or reverse, the piston link 142 reciprocates linearly by the combination of the speed reducer 143 and the power converting portion, 142 to the outside of the housing.

이때, 피스톤 링크(142)는 수평방향으로 설치되는 것으로 이의 단부는 제3힌지핀(147)에 의해 제1 링크(120)의 타단부에 힌지결합되고, 상기 링크 작동수단(140)의 하우징(141) 일측에는 힌지돌부(146)가 구비되어 상기 제2 링크(130)의 타단부와 제4힌지핀(148)에 의해 힌지결합된다.The end of the piston link 142 is hinged to the other end of the first link 120 by the third hinge pin 147 and the end of the piston link 142 is hinged to the housing of the link actuating means 140 141 has a hinge protrusion 146 and is hinged by the other end of the second link 130 and the fourth hinge pin 148.

따라서, 상기 링크 작동수단(140)이 작동되면 상기 제1 및 제2링크(120,130)가 제1 및 제2힌지핀(121,131)을 중심으로 회동하게 된다.Accordingly, when the link actuating means 140 is operated, the first and second links 120 and 130 are rotated around the first and second hinge pins 121 and 131.

그리고, 상기 제1 링크(120)의 중간부에는 전방 조향링크(101)의 일단부가 제5힌지핀(104)에 의해 힌지결합되고, 상기 제2 링크(130)의 중간부에는 후방 조향링크(102)의 일단부가 제6힌지핀(105)에 의해 힌지결합된다.One end of the front steering link 101 is hinged by the fifth hinge pin 104 at the middle portion of the first link 120 and the rear steering link 101 is hinged at the middle portion of the second link 130. [ 102 are hingedly coupled by the sixth hinge pin 105. As shown in Fig.

이때, 상기 제1링크(120)는 제1힌지핀(121)을 고정점으로 하여 레버역할을 하며 피스톤 링크(142)의 제어력을 레버비인 b/a 비율로 증폭하여 전방 조향링크(101)로 전달하게 된다. 물론 상기 제2링크(130)는 제2힌지핀(131)을 중심으로 후방 조향링크(102)로 전달함은 당연하다.At this time, the first link 120 acts as a lever with the first hinge pin 121 as a fixed point, amplifies the control force of the piston link 142 at a b / a ratio of the lever ratio, . Of course, it is natural that the second link 130 transmits the rear hinge link 102 around the second hinge pin 131.

한편, 상기 전방 조향링크(101)의 타단부는 전방 윤축(41)을 지지하는 전방 액슬박스(45)의 일측에 제1조인트(150)에 의해 힌지결합되고, 상기 후방 조향링크(102)의 타단부는 후방 윤축(43)을 지지하는 후방 액슬박스(46)의 일측에 제2조인트(152)에 의해 힌지결합 된다. 이 같은 구조를 채용함으로써 전방 및 후방 조향링크(101,102)를 전진 및 후진시키는 경우 전방 및 후방 액슬박스(45,46)를 움직임에 대응할 수 있어 전방 및 후방 조향링크(101,102)의 파손을 방지할 수 있다.
The other end of the front steering link 101 is hinged to a side of the front axle box 45 supporting the front wheel shaft 41 by a first joint 150, And the other end is hinged by the second joint 152 to one side of the rear axle box 46 supporting the rear axle 43. By employing such a structure, when the front and rear steering links 101 and 102 are advanced and retreated, it is possible to cope with the movement of the front and rear axle boxes 45 and 46, thereby preventing the breakage of the front and rear steering links 101 and 102 have.

이하, 도 1 내지 도 9를 참고로 본 발명에 따른 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치를 이용한 곡률반경 추정 예를 설명한다.Hereinafter, a curvature radius estimation example using a steering actuator apparatus for active steering control for a railway vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG.

철도차량이 곡선 구간에 진입하게 되면, 차체(1)와 대차(2)간 요(yaw) 운동이 발생하게 되며 그에 따라 측정부(10)를 통해 상대변위, 상대각 등을 측정하게 되며, 이와 같이 측정된 상대변위 및 상대각 데이터는 추정부(20)로 입력되어 철도차량이 주행하는 곡선선로의 곡률반경(R)을 추정하는데 사용된다.When the railway vehicle enters the curve section, yaw movement occurs between the vehicle body 1 and the truck 2, thereby measuring the relative displacement and relative angle through the measuring section 10, The measured relative displacement and relative angle data are input to the estimation unit 20 and used to estimate the radius of curvature R of the curved line traveled by the railway vehicle.

이후, 상기 계산부(30)에서는 추정부(20)에서 추정된 곡률반경을 이용하여 주행 중인 철도차량의 윤축 조향각의 목표치를 설정하게 되며, 제어부(40)에서는 상기 계산부(30)에서 설정된 윤축 조향각의 목표치와 실제 윤축 조향각을 비교하여 윤축의 조향제어신호를 발생시켜 액추에이터 장치(100)를 구동하여 철도차량의 전방 및 후방 윤축(41,43)을 동시에 조향한다.Then, the calculation unit 30 sets the target value of the steering angle of the railway vehicle during running using the radius of curvature estimated by the estimation unit 20, and the control unit 40 controls the yaw axis The target value of the steering angle is compared with the actual wheel axis steering angle to generate the steering control signal of the wheel axis to drive the actuator device 100 to simultaneously steer the front and rear wheel axles 41 and 43 of the railway car.

일 예로, 제어부(40)의 조향제어신호에 의하여 모터(149)가 작동되면 감속기(143)에 의해 회전속도가 감속되어 피니언기어(144) 및 렉기어(145)의 운동전환을 통해 피스톤 링크(142)를 직선운동시키게 된다.For example, when the motor 149 is operated by the steering control signal of the control unit 40, the rotational speed is reduced by the speed reducer 143 to rotate the pinion gear 144 and the gear 145, 142).

이에 따라 피스톤 링크(142)의 노출된 길이의 조정이 이루어지게 되며 제1 및 제2 링크(120,130)를 제1 및 제2힌지핀(121,131)을 중심으로 회동시키게 된다.Thus, the exposed length of the piston link 142 is adjusted, and the first and second links 120 and 130 are rotated around the first and second hinge pins 121 and 131.

한편, 상기 제1 및 제2힌지핀(121,131)을 중심으로 제1 및 제2 링크(120,130)가 회동하게 되면 전방 및 후방 조향링크(101,102)가 전진 또는 후진하게 되면서 전방 및 후방 액슬박스(45,46)를 전후진 시키게 된다.When the first and second links 120 and 130 are pivoted about the first and second hinge pins 121 and 131, the front and rear steering links 101 and 102 are moved forward or backward while the front and rear axle boxes 45 , 46).

이때, 전방 및 후방 조향링크(101,102)는 동시에 서로 반대방향으로 전진하거나 또는 후진하면서 전방 및 후방 액슬박스(45,46)를 전진 또는 후진시키게 된다.At this time, the front and rear steering links 101, 102 simultaneously advance or retract the front and rear axle boxes 45, 46 while advancing or retracting in opposite directions to each other.

이 경우 대차프레임의 사이드 프레임은 양측에 구비되고, 본 발명에 따른 조향 액추에이터 장치(100) 역시 양측에 설치되므로 일측에 구비되는 조향 액추에이터 장치의 전방 및 후방 조향링크(101,102)를 전진시키는 경우 타측에 구비되는 조향 액추에이터 장치의 전방 및 후방 조향링크(101,102)는 후진시키는 제어를 수행함으로서 전방 및 후방 윤축을 부채꼴모양으로 가동할 수 있다.
In this case, the side frames of the bogie frame are provided on both sides, and since the steering actuator device 100 according to the present invention is also installed on both sides, when the front and rear steering links 101 and 102 of the steering actuator device provided on one side are advanced, The front and rear steering links 101 and 102 of the steering actuator device provided are operated to reverse the front and rear wheels so that the front and rear wheels can be driven in a fan shape.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 철도차량의 대차 사이드프레임(31)에 일체로 고정되는 케이스(110)와 상기 케이스(110)의 내부에 회전가능하게 구비되는 캠부(160)와 상기 캠부(160)의 상부와 하부에 각각 힌지결합되는 제5링크(162) 및 제6링크(164)와 상기 제5링크(162) 및 제6링크(164)에 각각 힌지결합되는 제3링크(170) 및 제4링크(180)와 상기 제3링크(170) 및 제4링크(180)의 중심부에 각각 힌지 결합되는 전방 조향링크(101) 및 후방 조향링크(102)로 이루어진다.As shown in FIGS. 10 and 11, according to another embodiment of the present invention, a case 110 is integrally fixed to a truck side frame 31 of a railway car, A fifth link 162 and a sixth link 164 which are respectively hinged to the upper and lower portions of the cam portion 160 and the cam portion 160 and the fifth link 162 and the sixth link 164, A front steering link 101 and a rear steering link 102 hinged to the center of the third link 170 and the fourth link 180 hinged to the third link 170 and the fourth link 180, ).

여기서, 상기 캠부(160)는 원판형상으로 형성되고, 상단과 하단에는 각각 제5링크(162)와 제6링크(164)의 일측 단부가 힌지결합되어, 상기 제5링크(162)와 제6링크(164)의 타측 단부에 제3링크(170) 및 제4링크(180)의 일측 단부가 힌지결합되고, 상기 제3링크(170) 및 제4링크(180)의 타측 단부는 케이스(110)와 직접 힌지결합되게 된다.The fifth link 162 and one end of the sixth link 164 are hinged to the upper end and the lower end of the cam portion 160 so that the fifth link 162 and the sixth link 164, One end of the third link 170 and the fourth link 180 are hinged to the other end of the link 164 and the other end of the third link 170 and the fourth link 180 is hinged to the case 110 ). ≪ / RTI >

이때, 상기 제3링크(170) 및 제4링크(180)는 제5링크(162) 및 제6링크(164)와 각각 직각 또는 그에 준하게 절곡되도록 위치되게 되며, 상기 제3링크(170) 및 제4링크(180)의 중심부에는 전방 조향링크(101)와 후방 조향링크(102)의 일측 단부가 각각 힌지결합되게 된다.At this time, the third link 170 and the fourth link 180 are positioned so as to be bent at right angles to the fifth link 162 and the sixth link 164, respectively, One end of the front steering link 101 and one end of the rear steering link 102 are hinged to the central portion of the first link 180 and the fourth link 180, respectively.

그래서, 상기 캠부(160)의 회전에 따라 제5링크(162) 및 제6링크(164)의 일측 단부가 이동하게 되며, 그에 따라 제3링크(170) 및 제4링크(180)가 케이스(110)와 힌지결합된 부분을 중심으로 회전하게 되어, 제3링크(170) 및 제4링크(180)의 중심부에 각각 힌지 결합된 전방 조향링크(101)와 후방 조향링크(102)가 케이스(110)의 내측 또는 외측으로 이동하게 됨으로써, 전방 조향링크(101)와 후방 조향링크(102)의 타측 단부에 결합된 전방 액슬박스(45)와 후방 액슬박스(46)가 동시에 이동하게 되어, 안정적인 윤축(41,43)의 조향이 가능하고 액추에이터(100)의 제어를 간단히 수행할 수 있게 된다.One end of the fifth link 162 and one end of the sixth link 164 are moved in accordance with the rotation of the cam 160 so that the third link 170 and the fourth link 180 are engaged with the case The front steering link 101 and the rear steering link 102 hinged to the center portions of the third link 170 and the fourth link 180 respectively are rotated about the hinge- The front axle box 45 and the rear axle box 46 coupled to the other end portions of the front steering link 101 and the rear steering link 102 are moved simultaneously and the rear axle box 46 is moved in a stable The steering of the wheel shafts 41 and 43 can be performed and the control of the actuator 100 can be easily performed.

한편, 상기 케이스(110)의 내부에는 하우징(190)이 구비되는데, 상기 하우징(190)의 표면에 상기 캠부(160)이 회전가능하게 설치되며, 상기 하우징(160)의 내부에는 상기 캠부(160)를 회전시키기 위한 모터(미도시)가 구비된다.A housing 190 is provided inside the case 110. The cam portion 160 is rotatably installed on the surface of the housing 190 and the cam portion 160 (Not shown) for rotating the motor.

그래서, 상기 모터(미도시)를 제어하여 캠부(160)의 회전정도를 조절할 수 있게 된다.Thus, the degree of rotation of the cam portion 160 can be controlled by controlling the motor (not shown).

또한, 상기 하우징(160)의 내부에는 모터(미도시)의 회전정도를 감속하는 감속기가 더 구비될 수도 있다.In addition, the housing 160 may further include a speed reducer for reducing the degree of rotation of a motor (not shown).

그리고, 나머지 구성들은 전술한 구성과 동일하므로 별도의 설명은 생략하도록 한다.
Since the remaining structures are the same as those described above, a detailed description thereof will be omitted.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The scope of protection of the present invention should be construed under the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 차체 2: 대차
2a: 대차프레임 4: 윤축
10: 측정부 20: 추정부
30: 계산부 40: 제어부
100: 액추에이터 장치 101: 전방 조향링크
102: 후방 조향링크 110: 케이스
120: 제1 링크 130: 제2 링크
140: 링크 작동수단 142: 피스톤 링크
150: 제1조인트 152: 제2조인트
160 : 캠부 162 : 제5링크
164 : 제6링크 170 : 제3링크
180 : 제4링크 1: Body 2: Truck
2a: Balance frame 4:
10: measuring section 20:
30: calculation unit 40: control unit
100: actuator device 101: forward steering link
102: rear steering link 110: case
120: first link 130: second link
140: link operation means 142: piston link
150: first joint 152: second joint
160: cam portion 162: fifth link
164: sixth link 170: third link
180: fourth link

Claims (9)

철도차량의 대차 사이드프레임에 일체로 고정되는 케이스와; 상기 케이스 내부 일측에 일단부가 힌지결합되는 제1 링크와; 상기 케이스 내부 타측에 일단부가 힌지결합되는 제2 링크와; 하우징의 일측은 상기 제2 링크의 타단부에 힌지결합되고 상기 하우징의 타측으로 돌출구비되어 상기 제1링크의 타단부에 힌지결합되는 피스톤 링크를 전후진시키는 링크 작동수단과; 상기 제1 링크의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 전방 윤축을 지지하는 전방 액슬박스의 일측에 힌지결합되는 전방 조향링크와; 상기 제2 링크의 중간부에 일단부가 힌지결합되고 타단부는 후방 윤축을 지지하는 후방 액슬박스의 일측에 힌지결합되는 후방 조향링크;로 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
A case integrally fixed to the truck side frame of the railway car; A first link having one end hinged to one side of the case; A second link having one end hinged to the other side of the case; A link actuating means hinged to the other end of the second link and protruding from the other side of the housing to advance and retract the piston link hinged to the other end of the first link; A front steering link hinged to one side of a front axle box which is hinged at one end to an intermediate portion of the first link and the other end to support a front wheel shaft; And a rear steering link hinged to one side of a rear axle box, one end of which is hingedly coupled to an intermediate portion of the second link, and the other end of which is hinged to a rear axle box supporting a rear wheel shaft. Device.
제 1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 링크의 일단부는 제1 및 제2힌지핀에 의해 케이스 내부에 힌지 결합되며, 상기 제1 링크의 타단부는 제3힌지핀에 의해 피스톤 링크의 단부가 힌지결합되고, 상기 하우징 일측에는 힌지돌부가 구비되어 상기 제2 링크의 타단부와 제4힌지핀에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
The method according to claim 1,
Wherein one end of the first and second links is hinged to the inside of the case by first and second hinge pins, the other end of the first link is hinged to an end of the piston link by a third hinge pin, And a hinge protrusion is provided at one side of the housing to hinge-connect the other end of the second link and the fourth hinge pin to the steering actuator.
제 1항에 있어서,
상기 링크 작동수단은 하우징에 구비되어 제어부의 조향제어신호에 의하여 구동되는 모터와, 상기 모터의 회전속도를 감속하고 토크를 증가시키는 감속기와, 상기 감속기와 피스톤 링크 사이에 구비되어 회전운동을 직선운동을 변환 전달하는 동력전달부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
The method according to claim 1,
The link operation means includes a motor that is provided in the housing and is driven by a steering control signal of the control unit, a speed reducer that reduces the rotational speed of the motor and increases torque, and a link mechanism that is provided between the speed reducer and the piston link, And a power transmitting portion for transmitting and converting the steering angle of the steering wheel.
제 3항에 있어서,
상기 동력전달부는 볼스크류 또는 랙-피니언 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
The method of claim 3,
Wherein the power transmitting portion is formed of a ball screw or a rack-pinion type steering actuator actuator for active steering control for a railway vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 제1 링크의 중간부에는 전방 조향링크의 일단부가 제5힌지핀에 의해 힌지결합되고, 상기 제2 링크의 중간부에는 후방 조향링크의 일단부가 제6힌지핀에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
The method according to claim 1,
Wherein one end of the forward steering link is hinged by a fifth hinge pin at the middle portion of the first link and one end of the rear steering link is hinged at the middle portion of the second link by a sixth hinge pin. Steering actuator device for active steering control for railway vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 전방 조향링크의 타단부는 전방 윤축을 지지하는 전방 액슬박스의 일측에 제1조인트에 의해 힌지결합되고, 상기 후방 조향링크의 타단부는 후방 윤축을 지지하는 후방 액슬박스의 일측에 제2조인트에 의해 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
The method according to claim 1,
The other end of the front steering link is hinged to a side of a front axle box supporting a front wheel shaft by a first joint and the other end of the rear steering link is fixed to a side of a rear axle box supporting a rear wheel shaft by a second joint Wherein the steering actuator actuator is hinged by the hinge mechanism.
철도차량의 대차 사이드프레임에 일체로 고정되는 케이스와; 상기 케이스의 내부 중심에 회전가능하게 구비되는 캠부와; 상기 캠부의 상단 및 하단에 일측 단부가 각각 힌지 결합되는 제5링크 및 제6링크와; 상기 제5링크 및 제6링크의 타측 단부에 일측 단부가 각각 힌지결합되는 제3링크 및 제4링크와; 상기 제3링크 및 제4링크의 타측 단부는 케이스와 각각 힌지결합되고 상기 제3링크와 제4링크의 중심부에 일측 단부가 각각 힌지 결합되는 전방 조향링크 및 후방 조향링크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
A case integrally fixed to the truck side frame of the railway car; A cam portion rotatably provided at an inner center of the case; A fifth link and a sixth link each having one end hinged to an upper end and a lower end of the cam portion, respectively; A third link and a fourth link each having one end hinged to the other end of the fifth link and the sixth link; Wherein the other end of the third link and the fourth link are hinged to the case and the front steering link and the rear steering link are hinged to a central portion of the third link and the fourth link, Steering actuator device for active steering control in vehicle.
제7항에 있어서,
상기 케이스의 내부에는 하우징이 구비되고,
상기 하우징의 표면에 상기 캠부가 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
8. The method of claim 7,
A housing is provided inside the case,
Wherein the cam is rotatably mounted on a surface of the housing.
제8항에 있어서,
상기 하우징의 내부에는 상기 캠부를 회전시키기 위한 모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 능동 조향 제어를 위한 조향 액추에이터 장치.
9. The method of claim 8,
And a motor for rotating the cam portion is provided in the housing. ≪ RTI ID = 0.0 > [10] < / RTI >
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