KR101607198B1

KR101607198B1 - 철도 차량용 대차

Info

Publication number: KR101607198B1
Application number: KR1020147026389A
Authority: KR
Inventors: 타케히로 니시무라; 슌이치 나카오; ?이치 나카오
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2016-03-30
Also published as: US9376127B2; JP2015051763A; EP2860081A3; WO2013150720A1; KR20140127347A; KR101607195B1; EP2835300A1; US20150083019A1; JPWO2013150720A1; EP2860081B1; CN104169157B; CN104477197B; KR20140129235A; EP2835300A4; CN104169157A; EP2860081A2; CN104477197A; EP2835300B1; JP5883488B2; JP5779280B2

Abstract

판 스프링이 그 길이방향으로 정해진 것 이상으로 위치가 어긋나는 것을 방지한다. 철도 차량용 대차(1)는, 철도 차량의 차체(11)를 지지하기 위한 크로스 빔(4)과, 크로스 빔(4)을 사이에 두고 차량 길이방향의 전방 및 후방에서 차폭방향을 따라 배치된 전후 한 쌍의 차축(5)과, 차축(5)의 차폭방향 양측에 설치되어 차축(5)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(7)과, 베어링(7)을 수용하는 축함 본체(41)와, 크로스 빔(4)의 차폭방향 양단부(4a)를 지지한 상태에서 차량 길이방향으로 연장되고, 그 길이방향 양단부(30c)가 축함 본체(41)의 위쪽에 배치되어 축함 본체(41)에 지지된 판 스프링(30)과, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 판 스프링 길이방향 바깥쪽에 배치되어 상기 길이방향에서의 판 스프링(30)의 축함 본체(41)의 상면에 대한 소정 이상의 평행 이동을 규제하는 제1 측벽(31b)을 구비한다.

Description

철도 차량용 대차{RAILWAY VEHICLE BOGIE}

본 발명은, 사이드 빔을 생략한 철도 차량용 대차에 관한 것으로, 특히 판 스프링의 위치 조정이나 바퀴 무게 조정을 용이하게 한 철도 차량용 대차에 관한 것이다.

철도 차량의 차체의 바닥 아래에는, 차체를 지지하며 레일 위를 주행하기 위한 대차가 설치되어 있으며, 이 대차에서는, 바퀴 축을 지지하는 베어링이 수용된 축함이 대차 프레임에 대해 상하 방향으로 변위 가능하게 되도록 축함 지지 장치에 의해 지지되어 있다. 예를 들면, 특허문헌1에서는, 대차 프레임이, 횡방향으로 연장되는 크로스 빔과, 그 크로스 빔의 양단부에서 전후방향으로 연장된 좌우 1쌍의 사이드 빔을 구비하고, 축함 지지 장치가, 축함과 그 위쪽에 있는 사이드 빔 사이에 개재된 코일 스프링으로 구성된 축 스프링을 갖추고 있다. 또한, 특허문헌2에는, 대차 프레임 중 사이드 빔의 부분을 생략한 대차가 제안되어 있다.

일본 특허 제2799078호 공보 일본 특개소 55-47950호 공보

그런데, 특허문헌1과 같은 대차에서는, 크로스 빔 및 사이드 빔으로 이루어진 대차 프레임이 큰 무게의 강재를 서로 용접하거나 하여 제작되어 있기 때문에, 대차 프레임의 무게가 커지는 동시에 강재 코스트나 조립 코스트가 높아진다는 문제가 있다. 이에 반해, 특허문헌2의 대차에서는, 일차 서스펜션을 판 스프링으로 만들고, 그 판 스프링에 사이드 빔의 기능을 겸하게 함으로써 대차 프레임들 중 사이드 빔의 부분이 생략되어 있다. 구체적으로는, 사이드 빔의 횡방향 양단부에 사각통 모양의 장착부를 설치하고, 그 장착부의 공동(空洞)부에 판 스프링의 전후 방향 중앙부를 삽입 통과하고, 장착부와 판 스프링의 간극에 스페이서를 배치하여 판 스프링을 위치 결정 유지시키는 동시에 판 스프링의 전후 방향 양단부를 축함부에 설치한 스프링 베어링 내에 삽입하고 있다.

그러나, 특허문헌2의 대차의 경우, 판 스프링은, 그 전후 방향 중앙부가 유지되고 있을 뿐이기 때문에, 그 유지력이 충분하지 않을 경우에는, 판 스프링이 그 길이방향으로 위치 어긋남이 발생할 가능성이 있기 때문에, 판 스프링으로서 충분한 기능을 발휘하지 못하는 경우가 있다. 따라서 본 발명은, 판 스프링이 그 길이방향으로 정해진 것 이상으로 위치가 어긋나는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 특허문헌2의 대차의 경우, 각 바퀴의 바퀴 무게 밸런스를 조정하는 경우에는, 차체로부터의 하중을 각 바퀴에 전달하는 판 스프링과 축함부 사이에 라이너를 삽입할 필요가 있는데, 이를 위해서는 판 스프링을 일부러 한 번 분리해야 하므로 작업성이 나쁘다. 따라서 본 발명은 판 스프링을 이용한 대차의 바퀴 무게 조정을 쉽게 할 수 있도록 하는 것도 목적으로 한다.

본 발명에 따른 철도 차량용 대차는, 철도 차량의 차체를 지지하기 위한 크로스 빔과, 상기 크로스 빔을 사이에 두고 차량 길이방향의 전방 및 후방에서 차폭방향을 따라 배치된 전후 한 쌍의 차축과, 상기 차축의 차폭방향 양측에 설치되어 상기 차축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 베어링을 수용하는 축함 본체와, 상기 크로스 빔의 차폭방향 양단부를 지지한 상태에서 차량 길이방향으로 연장되고, 그 길이방향 양단부가 상기 축함 본체의 위쪽에 배치되어 상기 축함 본체에 지지된 판 스프링과, 상기 판 스프링의 길이방향 양단부의 판 스프링 길이방향 바깥쪽에 배치되어 상기 길이방향에서의 상기 판 스프링의 상기 축함 본체의 상면에 대한 소정 이상의 평행 이동을 규제하는 제1 측벽을 구비한다.

상기 구성에 따르면, 제1 측벽은, 상기 길이방향에 있어서 판 스프링이 축함 본체의 상면에 대해 소정 이상으로 평행 이동하는 것을 규제하도록, 판 스프링의 길이방향 양단부의 길이방향 바깥쪽에 배치되어 있으므로 판 스프링이 그 길이방향으로 소정 이상으로 위치가 어긋나는 것을 저지할 수 있다.

본 발명에 따른 다른 철도 차량용 대차는, 철도 차량의 차체를 지지하기 위한 크로스 빔과, 상기 크로스 빔을 사이에 두고 차량 길이방향의 전방 및 후방에서 차폭방향을 따라 배치된 전후 한 쌍의 차축과, 상기 차축의 차폭방향 양측에 설치되어 상기 차축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 베어링을 수용하는 축함 본체와, 상기 크로스 빔의 차폭방향 양단부를 지지한 상태에서 차량 길이방향으로 연장되어 그 길이방향 양단 근방이 상기 축함 본체에 지지되고, 또한 상기 축함 본체와의 지지면의 단부로부터 길이방향 외측으로 돌출된 제1 오버행부가 설치된 판 스프링과, 상기 축함 본체와 일체 또는 상기 축함 본체에 지지되며 상기 제1 오버행부의 하면에 이격하며 대향한 제2 오버행부를 구비하며, 상기 제1 오버행부 및 제2 오버행부 중 어느 한 쪽에는, 그 어느 다른 쪽과 대향하는 위치에 볼트 구멍이 형성되어 있다.

상기 구성에 따르면, 제1 오버행부 및 제2 오버행부 중 어느 한 쪽에 형성된 볼트 구멍에 볼트를 삽입하고 회전시킴으로써 제1 오버행부 및 제2 오버행부 중 어느 다른 쪽의 면에 볼트의 선단이 부딪쳐 제1 오버행부를 제2 오버행부에 대해 이격시킬 수 있다. 따라서 그 이격하여 생긴 간극에 라이너를 삽입하여 대차의 바퀴 무게 조정을 쉽게 하는 것이 가능하게 된다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따른 철도 차량용 대차에 따르면, 판 스프링이 그 길이방향으로 정해진 것 이상으로 위치가 어긋나는 것을 제1 측벽에 의해 저지할 수 있다. 또한, 대차의 바퀴 무게 조정을 쉽게 하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 제1 실시예에 따른 철도 차량용 대차를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 대차의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 대차의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 대차의 요부를 일부 단면으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 대차의 요부 평면도이다.
도 6은 제2 실시예에 따른 철도 차량용 대차의 요부를 일부 단면으로 나타낸 측면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 대차의 요부의 판 스프링 법선방향에서 본 평면도이다.
도 8은 제3 실시예에 따른 철도 차량용 대차의 요부를 일부 단면으로 나타낸 측면도이다.

이하, 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

(제1 실시예)

도 1은 제1 실시예에 따른 철도 차량용 대차(1)를 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 대차(1)의 평면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 대차(1)의 측면도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 철도 차량용 대차(1)는, 이차 서스펜션이 되는 공기 스프링(2)을 통해 차체(11)를 지지하기 위한 대차 프레임(3)을 갖추고 있다. 대차 프레임(3)은, 좌우방향인 차폭방향(단순히 폭방향이라고도 한다)으로 연장되어 차체(11)를 지지하는 크로스 빔(4)을 구비하고 있지만, 종래의 철도 차량용 대차의 구성과는 달리 크로스 빔(4)의 차폭방향 양단부에서 차량길이방향(이하, 전후방향이라고도 한다)으로 연장되는 사이드 빔을 구비하고 있지 않다. 크로스 빔(4)의 전방 및 후방에는, 차폭방향을 따라 전후 한 쌍의 차축(5)이 배치되어 있으며, 차축(5)의 차폭방향 양측에는 바퀴(6)가 고정되어 있다. 차축(5)의 차폭방향 양단부에는, 바퀴(6)보다 차폭방향으로 외측에 차축(5)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(7)이 설치되고, 그 베어링(7)은 축함부(8)의 축함 본체(41) 내에 수용되어 있다. 크로스 빔(4)에는, 전동기(9)가 설치되어 있으며, 그 전동기(9) 출력축에는, 차축(5)에 동력을 전달하는 감속 기어가 수용된 기어 박스(10)가 연결되어 있다.

크로스 빔(4)은, 차폭방향으로 연장되는 한 쌍의 각 파이프(12)와, 이들 각 파이프(12)를 연결하는 연결 판(13,14)을 갖고, 연결 판(13,14)은, 각 파이프(12)에 대해 볼트 결합 등으로 고정되어 있다. 크로스 빔(4)의 차폭방향 양단부(4a)에는, 통 모양의 연결 판(14)이 간격을 두고 한 쌍 설치되어 있으며, 그 상면에 공기 스프링 받침대(15)가 설치되어 있다. 크로스 빔(4)의 차폭방향 양단부(4a)는, 연결기구(16)에 의해 축함부(8)에 연결되어 있다. 연결기구(16)는, 축함부(8)에서 일체적으로 전후방향을 따라 연장된 축 빔(17)을 갖추고 있다. 축 빔(17)의 단부에는, 내주면이 원통 형상이며 차폭방향 양측이 개구된 통형부(18)가 설치되어 있다.

통형부(18)의 내부 공간에는, 고무 부싱(미도시)을 개재하고 심봉(20)이 삽입 통과되어 있다. 크로스 빔(4)의 차폭방향 양단부(4a)에는, 연결기구(16)를 구성하는 한 쌍의 받침대(21,22)가 전후방향으로 돌출하여 설치되어 있다. 받침대(21,22)에는, 아래쪽을 향해 개구된 감입홈(25)이 형성되어 있다. 감입홈(25)에는, 심봉(20)의 횡방향 양단부가 아래쪽에서 감입되어 있다. 그 상태에서, 감입홈(25)의 하측 개구를 폐쇄하도록 덮개 부재(26)가 볼트(미도시)에 의해 아래쪽에서 받침대(21,22)에 고정되어 심봉(20)이 덮개 부재(26)에 의해 아래쪽에서 지지되고 있다.

크로스 빔(4)과 축함부(8) 사이에는, 전후 방향으로 연장된 판 스프링(30)이 걸쳐져 있고, 판 스프링(30)의 길이방향 중앙부(30a)가 크로스 빔(4)의 차폭방향 양단부(4a)를 지지하며, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)가 축함부(8)에 지지되어 있다. 즉, 판 스프링(30)이, 일차 서스펜션의 기능과 종래의 사이드 빔의 기능을 겸하고 있다. 판 스프링(30)의 길이방향 중앙부(30a)는, 크로스 빔(4)의 아래쪽에 들어가도록 배치되어 있다. 크로스 빔(4)의 차폭방향 양단부(4a)의 하부에는, 원호 모양의 하면을 가진 접촉 부재(29)가 설치되고, 그 접촉 부재(29)가 판 스프링(30)의 길이방향 중앙부(30a) 위에 놓이며 자유롭게 접촉하고 있다. 즉, 접촉 부재(29)는, 판 스프링(30)을 상하방향으로 고정하지 않은 상태에서 크로스 빔(4)으로부터의 중력에 의한 하향 하중으로 판 스프링(30)의 상면에 접촉하고 있다.

축함부(8)는, 베어링(7)이 수용되는 축함 본체(41)와, 축함 본체(41)의 상부에 장착된 스프링 시트(spring seat)(42)와, 축함 본체(41)로부터 전후방향 바깥쪽으로 돌출된 돌출부(43)를 갖고 있다. 판 스프링(30)의 전후방향 양단부(30c)는, 스프링 시트(42)에 의해 아래쪽에서 지지되고 있다. 구체적으로는, 판 스프링(30)의 전후방향 양단부(30c)는, 후술하는 간극부(51) 및 받침 부재(31)를 개재하여 스프링 시트(42) 위에 놓여, 받침 부재(31)의 상면에 자유 접촉되어 있다.

판 스프링(30) 중 길이방향 중앙부(30a) 및 길이방향 양단부(30c) 사이의 연장부(30b)의 일부는, 한 쌍의 받침대(21,22) 사이의 공간(27)을 통과하고, 연결판(14)의 아래쪽을 통과하여 크로스 빔(4)의 아래쪽 위치에 이르고 있다. 판 스프링(30)의 연장부(30b) 및 길이방향 양단부(30c)는, 측면에서 볼 때 길이방향 중앙부(30a)를 향해 아래쪽으로 기울어져 있으며, 판 스프링의 길이방향 중앙부(30a)는, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)보다 아래쪽에 위치하고 있다. 즉, 판 스프링(30)은 측면에서 볼 때 전체적으로 아래쪽으로 볼록해지는 호 형상으로 형성되어 있다.

도 4는 도 3에 도시된 대차(1)의 요부를 일부 단면으로 나타낸 측면도이다. 도 5는 도 4에 도시된 대차(1)의 요부 평면도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 축함부(8)의 스프링 시트(42)는 축함 본체(41)의 상면에 설치된 강체(예를 들어, 금속 또는 수지)로 이루어진 부재이다. 스프링 시트(42)는, 판 스프링(30)을 지지하는 지지면으로서의 상면(42a)을 갖고 있다. 스프링 시트(42)의 상면(42a)은, 판 스프링(30)의 길이방향의 중앙쪽을 향해 비스듬히 아래쪽으로 경사져 있으며, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 아랫면과 거의 평행이다. 축함 본체(41)의 상면에는, 위쪽으로 돌출한 삽입 돌기(41a)가 형성되어 있으며, 스프링 시트(42)의 하면 중앙에는, 삽입 구멍(42b)이 형성되어 있다. 그리고 이 삽입 구멍(42b)에 삽입 돌기(41a)가 삽입됨으로써 스프링 시트(42)는 축함 본체(41)의 상면에 대해 수평 이동하지 않게 된다.

또한, 스프링 시트(42)의 상면(42a)의 중앙에는, 삽입 구멍(42c)이 형성되어 있으며, 그 삽입 구멍(42c)에는, 핀 부재(57)가 나사 결합으로 장착되어 있다. 구체적으로는, 핀 부재(57)는, 나사가 형성된 축부(57a)와, 그 축부(57a)의 상단에 마련된 축부(57a)보다 큰 직경의 머리부(57b)를 갖고 있다. 그리고 축부(57a)가 삽입 구멍(42c)에 나사 결합된 상태에서 머리부(57b)가 스프링 시트(42)의 상면(42a)보다 위쪽으로 돌출하게 된다. 한편, 핀 부재(57)는 스프링 시트(42)와 일체로 형성되어도 좋다.

스프링 시트(42) 위에는, 간극체(51)가 설치되어 있다. 간극체(51)는, 고무판의 상하면에 금속 또는 수지로 이루어진 플레이트가 점착되어 이루어지는 한 쌍의 탄성판(52,53)과 그 탄성판(52,53) 사이에 개재된 연결좌(54)를 갖고 있다. 간극체(51)의 중앙에는, 상하로 관통하는 삽입 구멍(55)이 형성되어 있다. 간극체(51)의 삽입 구멍(55)에는, 스프링 시트(42)에 설치한 핀 부재(57)의 머리부(57b)가 아래쪽에서 삽입되어 있다. 이로써 간극체(51)가 스프링 시트(42)의 상면에 대해 위치 결정된다. 한편, 본 실시예에서는, 탄성판(52,53)과 연결좌 (54)는 다른 부재로 구성되어 있지만, 이것들을 일체로 형성하여도 좋다.

판 스프링(30)과 간극체(51) 사이에는, 강체(예를 들면, 금속 또는 수지)로 이루어진 받침 부재(31)가 개재되어 있다. 받침 부재(31)는, 간극체(51) 위에 설치되고 또한 판 스프링(30)이 위쪽에서 재치되는 바닥벽(31a)과, 바닥벽(31a)의 전후 방향 외측으로부터 위쪽으로 돌출하는 제1 측벽(31b)과, 바닥벽(31a)의 차량폭 방향 양측으로부터 위쪽으로 돌출하는 한 쌍의 제2 측벽(31c)을 일체로 갖고 있다. 제1 측벽(31b)은, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 판 스프링 길이방향 바깥쪽에 배치되어 판 스프링(30)의 길이방향 외측으로의 이동을 규제한다. 제2 측벽(31c)은, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 차폭방향 양측면에 대향하여 배치되어 판 스프링(30)의 차폭방향 양측으로의 이동을 규제한다. 바닥벽(31a)의 하면에는, 돌기(31d)가 아래쪽을 향해 일체적으로 돌출되어 있다. 그리고 이 돌기(31d)가 간극체(51)의 삽입 구멍(55)에 위쪽으로부터 삽입됨으로써 받침 부재(31)가 간극체(51)에 대해 위치 결정된다. 이렇게 하여 받침 부재(31)는, 간극체(51)를 통해 축함 본체(41)의 상면에 대해 평행 이동이 규제되어 있다.

받침 부재(31)의 바닥벽(31a)과 판 스프링(30) 사이에는, 판 스프링(30) 및 바닥벽(31a)보다 경도가 낮은 시트(33)(예를 들면, 고무 시트)가 끼워져 있다. 받침 부재(31)의 제1 측벽(31b) 및 제2 측벽(31c)과 판 스프링(30) 사이에는, 공극(S1,S2)이 형성되어 있다. 여기서, 본 실시예에서는, 각 공극의 조정을 용이하게 하기 위해, 대차 조립 시에 있어서(즉, 대차(1) 위에 차체가 놓여 있지 않은 상태에서) 공극 S1은 5 ~ 20mm 정도, 공극 S2는 2.5mm 정도(폭방향 총 5mm 정도)로 하고, 빈 차체가 대차(1)에 놓였을 때에, 축 빔(17)을 통해 축함 본체(41)가 변위하여 공극 S1이 0 ~ 2mm 정도가 되는 것이 바람직하다. 그러나 공극 S1, S2의 값은 일예이며, 위치 어긋남을 일으켜도 판 스프링(30)의 기능을 얻을 수 있는 정도의 값이면 좋다. 또한 공극 S2는, 대차 조립 시에 판 스프링(30)을 삽입할 수 있는 정도의 값이면 좋다. 제2 측벽(31c)과 판 스프링(30) 사이의 공극 S2에는, 판 스프링(30) 및 제2 측벽(31c)보다 경도가 낮은 개재재(35)(예를 들면, 고무)가 끼워져 있다. 한편, 본 예에서는, 제1 측벽(31b)과 판 스프링(30) 사이의 공극 S1에는, 개재재를 삽입하고 있지 않지만, 개재재를 삽입하도록 하여도 좋다.

이상에서 설명한 구성에 따르면, 받침 부재(31)는, 축함 본체(41)의 상면에 대해 평행 이동이 규제되어 있으며, 받침 부재(31)의 제1 측벽(31b) 및 제2 측벽(31c)에 의해, 판 스프링(30)이 축함 본체(41)에 대해 정해진 것 이상으로 평행하게 이동하여 위치가 어긋나는 것을 저지할 수 있다. 아울러, 제1 측벽(31b) 및 제2 측벽(31c)은, 바닥벽(31a)과 함께 일체로 받침 부재(31)를 형성하고 있으며, 그 받침 부재(31)는 간극체(51) 위에 놓고 돌기(31d)를 삽입 구멍(55)에 감합시킬 뿐이기 때문에 간단하고도 쉽게 판 스프링(30)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.

또한, 판 스프링(30)의 하면과 받침 부재(31)의 바닥벽(31a)의 상면 사이에는, 판 스프링(30) 및 받침 부재(31)보다 경도가 낮은 시트(33)가 끼워져 있기 때문에, 판 스프링(30)이나 받침 부재(31)를 마모 등으로부터 보호할 수 있다. 아울러, 판 스프링(30)의 양측단과 받침 부재(31)의 제2 측벽(31c) 사이에도, 판 스프링(30) 및 받침 부재(31)보다 경도가 낮은 개재재(35)가 끼워져 있기 때문에, 판 스프링(30)의 차폭방향 위치 결정을 도모할 수 있는 동시에 판 스프링(30)이나 받침 부재(31)를 마모 등으로부터 보다 잘 보호할 수 있다.

또한, 스프링 시트(42)의 상면(42a)은, 판 스프링 길이방향의 중앙측(도 4의 우측)을 향해 비스듬히 아래쪽으로 경사져 있기 때문에, 그 위에 간극체(51)를 개재하고 놓인 받침 부재(31)의 바닥벽(31a)의 상면도 마찬가지로 경사져 있다. 이에 따라 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)를 경사지게 할 수 있고, 호 형상의 판 스프링(30)을 길이방향 중앙부(30a)에서 길이방향 양단부(30c)에 걸쳐 측면에서 볼 때 매끄러운 형상(본 예에서는, 거의 직선 모양)으로 만들 수 있기 때문에, 판 스프링(30)을 무리없이 성형할 수 있어, 판 스프링(30)의 성형성이 향상된다.

한편, 받침 부재(31)의 바닥벽(31a)과 판 스프링(30) 사이에 끼워진 시트(33)는, 그 판 스프링(30) 및 바닥벽(31a)과 접하는 표면이 점착성을 갖고 있으면 좋다. 예를 들어, 시트(33)의 표면에 점착제를 붙여도 좋고, 시트(33) 자체가 점착성을 갖는 재료로 형성되어도 좋다. 그 시트(33)의 일예로서는, 점착 고무로 형성된 시트 등을 들 수 있다. 이렇게 하면 판 스프링(30)을 받침 부재(31)에 대해 기구 등으로 누르지 않아도 주행 진동 시에 있어서 판 스프링(30)이 받침 부재(31)에 대해 위치가 어긋나는 것을 억제할 수 있다.

(제2 실시예)

도 6은 제2 실시예에 따른 철도 차량용 대차(101)의 요부를 일부 단면으로 나타낸 측면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 대차(101)의 요부의 판 스프링 법선방향에서 본 평면도이다. 본 실시예의 철도 차량용 대차(101)는, 판 스프링(30) 및 스프링 시트(142)의 위치 조정을 가능하게 하고, 아울러 이것들의 위치 조정을 함으로써 판 스프링(30)의 스프링 상수를 변화시킬 수 있는 점에 특징이 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 대차(101)에서는, 축함 본체(141)의 삽입 돌기(141a)와 스프링 시트(142)의 삽입 구멍(142b)이 유격을 가지며 감합하고, 스프링 시트(142)가 수평방향으로 위치 조절 가능하게 되어 있다. 축함 본체(141)의 상면에는, 위치 결정 구멍(141b)이 전후 방향으로 나란히 복수 형성되어 있으며, 그 위치 결정 구멍(141b)에서 선택한 것에 위치 결정 부재(160)를 삽입하여 스프링 시트(142)가 전후 방향으로 이동하는 것을 방지하고 있다. 본 예의 위치 결정 부재(160)는, 예를 들어, 원기둥 모양의 금속제 핀이며, 스프링 시트(142)의 전단 부근 및 후단 부근에 각각 복수 배치되어 있다. 위치 결정 구멍(141b)의 깊이는 위치 결정 부재(160)의 길이의 절반 정도이다. 그 때문에, 위치 결정 부재(160)가 위치 결정 구멍(141b)에 삽입된 상태에서는, 위치 결정 부재(160)의 절반으로부터 위의 부분이 축함 본체(141)의 상면에서 돌출된다.

간극체(51) 위에 강체(예를 들면, 금속 또는 수지)로 이루어진 판 모양의 받침대(131)가 놓여 있으며, 그 받침대(131)에서 아래쪽으로 돌출된 돌기(131a)가 간극체(51)의 삽입 구멍(55)에 감합되어 있다. 받침대(131)와 판 스프링(30) 사이에는 받침대(131) 및 판 스프링(30)보다 경도가 낮은 시트(133)(예를 들면, 고무 시트)가 끼워져 있다.

축함부(108)의 돌출부(43)에는, 위쪽을 향해 돌출된 제1 측벽(162)이 설치되어 있다. 제1 측벽(162)은, 스프링 시트(142)의 전후방향 외측의 수직 단면에 대향하는 동시에, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 전후방향 외측의 경사진 단면에도 대향하고 있다. 제1 측벽(162)에는, 스프링 시트(142)의 전후방향 외측의 단면과 대향하는 위치에 볼트 구멍(162a)이 형성되어 있다. 이 볼트 구멍(162a)의 축선은, 스프링 시트(142)의 하면을 따른 방향, 또한 그 축선이 교차하는 스프링 시트(142)의 단면에 대해 대략 직교한다. 또한, 제1 측벽(162)에는, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 전후방향 외측의 단면과 대향하는 위치에도 볼트 구멍(162b)이 형성되어 있다. 이 볼트 구멍(162b)의 축선은, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 하면을 따른 방향으로 연장되고, 또한 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 전후 방향 외측의 단면에 대해 대략 직교한다. 그리고 이들 볼트 구멍(162a, 162b)에는, 위치 조절용 볼트(B1,B2)를 나사 결합으로 장착할 수 있다.

축함 본체(141)에는, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 차폭방향 양측에서 위쪽을 향해 돌출된 한 쌍의 제2 측벽(165)이 설치되어 있다. 이들 제2 측벽(165)에는, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)와 간극을 둔 위쪽에 위치하는 스토퍼(167)가 설치되어 있다. 본 예의 스토퍼(167)는, 한 쌍의 제2 측벽(165)에 차폭방향으로 걸쳐진 핀이지만, 각 제2 측벽(165)에서 차폭방향 안쪽으로 돌출된 플랜지부를 스토퍼로서 설치해도 좋다.

스프링 시트(142)의 전후방향 위치를 조정할 때는, 위치 결정 부재(160)를 분리하고, 볼트(B1)를 볼트 구멍(162a)에 돌려 넣어, 그 선단에서 스프링 시트(142)를 누름에 따라, 스프링 시트(142)를 전후 방향 안쪽으로 이동시킬 수 있다. 그리고 원하는 위치에 스프링 시트(142)가 도달한 단계에서, 스프링 시트(142)의 측면에 가장 가까운 위치 결정 구멍(141b)에 위치 결정 부재(160)를 삽입함으로써 스프링 시트(142)를 적절한 위치에 유지한다. 또한, 판 스프링(30)의 전후방향 위치를 조정할 때는, 볼트(B2)를 볼트 구멍(162b)에 돌려 넣어 그 선단에서 판 스프링(30)의 전후방향 외측의 단면을 누름에 따라 판 스프링(30)을 전후방향으로 이동시킬 수 있다. 한편, 스프링 시트(142) 및 판 스프링(30)의 위치 조정이 완료된 후에는, 볼트(B1,B2)를 볼트 구멍(162a,162b)에서 빼 놓아도 좋다.

이상에서 설명한 구성에 따르면, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 전후방향 외측 및 차폭방향 양측에 제1 측벽(162) 및 제2 측벽(165)이 배치되어 있으므로 판 스프링(30)이 과도하게 위치 어긋나는 것을 저지할 수 있다. 또, 상면이 경사진 스프링 시트(142)를 볼트 구멍(162a)에 삽입한 볼트(B1)로 눌러 위치 조정함으로써 판 스프링(30)의 스프링 상수를 변화시킬 수 있다. 또한, 대차(101)의 바퀴 무게 조정도 쉽게 할 수 있다. 아울러, 판 스프링(30)의 전후방향 단면을 볼트 구멍(162b)에 삽입한 볼트(B2)로 누름으로써 판 스프링(30)을 원하는 위치로 쉽게 조정할 수 있다. 또한, 판 스프링(30)의 길이방향 양단부(30c)의 위쪽에는 스토퍼(167)가 설치되어 있기 때문에, 조립 시 등에 있어서 대차(101)를 매달아 올렸을 때에, 판 스프링(30)이 축함부(108)에서 탈락하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 받침대(131)와 판 스프링(30) 사이에 끼워진 시트(133)는, 그의 판 스프링(30) 및 받침대(131)와 접하는 표면이 점착성을 가지고 있으면 좋다. 예를 들어, 시트(133)의 표면에 점착제를 붙여도 좋고, 시트(133) 자체가 점착성을 가지는 재료로 형성되어도 좋다. 한편, 다른 구성은 전술한 제1 실시예와 동일하기 때문에 동일 부호를 부여하고 설명을 생략한다.

(제3 실시예)

도 8은 제3 실시예에 따른 철도 차량용 대차(201)의 요부를 일부 단면으로 나타낸 측면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 대차(201)에서는, 판 스프링(230)의 길이방향 양단 근처에 있어서, 받침대(231)에 지지되는 지지면의 단부에서 전후방향 외측을 향해 돌출된 제1 오버행부(230d)가 설치되어 있다. 간극체(51) 위에는, 강체(예를 들어, 금속 또는 수지)로 이루어진 판 모양의 받침대(231)가 놓여 있으며, 그 받침대(231)는, 제1 오버행부(230d)의 하면에 이격 가능하게 대향한 제2 오버행부(231b)를 가지고 있다. 한편, 받침대(231)에서 아래쪽으로 돌출된 돌기(231a)가 간극체(51)의 삽입 구멍(55)에 감합되어 있다. 받침대(231)와 판 스프링(230) 사이에는, 받침대(231) 및 판 스프링(230)보다 경도가 낮은 시트(233)(예를 들어 고무 시트)가 끼워져 있다.

제2 오버행부(231b)에는, 제1 오버행부(230d)와 대향하는 위치에 볼트 구멍(231c)이 형성되어 있다. 제1 오버행부(230d)에는, 그 볼트 구멍(231c)과 대향하는 부분에 구멍은 형성되어 있지 않다. 또한, 볼트 구멍(231c)은, 제2 오버행부(231b)에 형성되지 않고 제1 오버행부(230d)에 형성되도록 하여도 좋다. 또한, 시트(233)에는 구멍을 형성하고 있지 않지만, 볼트 구멍(231c)에 대응하여 구멍을 형성하여도 좋다.

그리고 대차(201)의 각 바퀴(6)의 바퀴 무게 조정을 하기 위해, 받침대(231)와 시트(233) 사이에 원하는 두께의 라이너(미도시)를 삽입할 때에는, 제2 오버행부(231b)의 볼트 구멍(231c)에 볼트(B3)를 삽입하고 돌리면, 볼트(B3)의 선단이 시트(233)를 통하여 제1 오버행부(230d)의 하면을 위쪽으로 밀어 올려 제1 오버행 부(230d)가 제2 오버행부(231b)에 대해 위쪽으로 이격한다. 따라서 그 이격하여 생긴 간극에 라이너를 삽입하여 대차(201)의 바퀴 무게 조정을 쉽게 하는 것이 가능해진다. 또한, 바퀴 무게 조정 때에는, 라이너를 넣는 대신에 시트(233)를 다른 두께의 것으로 교체하도록 하여도 좋다. 또한, 제1 오버행부(230d)와 제2 오버행부(231b)는, 시트(233)를 개재시키지 않고 직접 접촉하도록 하여도 좋다. 또한, 제2 오버행부(231b)는, 축함부(8)와 일체로 형성하여도 좋다.

한편, 받침대(231)와 판 스프링 (230) 사이에 끼워진 시트(233)는, 그 판 스프링(230) 및 받침대(231)와 접하는 표면이 점착성을 가지고 있으면 좋다. 예를 들어, 시트(233)의 표면에 점착제를 붙여도 좋고, 시트(233) 자체가 점착성을 가지는 재료로 형성되어도 좋다.

본 발명은 전술한 각 실시예에 한정되는 것이 아니고 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 그 구성을 변경, 추가 또는 삭제할 수 있다. 상기 각 실시예는 서로 임의로 조합하여도 좋고, 하나의 실시예 중 일부 구성이나 방법을 다른 실시예에 적용하여도 좋다. 예를 들어, 받침 부재(31)의 제1 측벽(31b)을 높게 하고, 그 제1 측벽에 판 스프링 위치 조정용 볼트 구멍을 형성하여도 좋다. 또한, 스프링 시트(42)는, 축함 본체(41)의 케이싱과 일체로 형성하여도 좋다.

또한, 각 실시예에 있어서, 스프링 시트(42)의 상면은, 판 스프링(30)의 길이방향 중앙측을 향해 비스듬히 아래쪽으로 경사지는 형상으로 했지만, 수평면으로 하여도 좋다. 이 경우, 판 스프링(30)의 길이방향 단부는, 스프링 시트(42)의 상면과 평행하게 되도록 성형된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 철도 차량용 대차는, 상술한 우수한 효과가 있고, 이 효과의 중요성을 발휘할 수 있는 철도 차량용 대차에 널리 적용하면 유익하다.

1,101,201: 철도 차량용 대차
4: 크로스 빔
5: 차축
7: 베어링
8,108: 축함부
11: 차체
30,230: 판 스프링
30c,230c: 길이방향 양단부
31a: 바닥벽
31b,162b: 제1 측벽
31c,165: 제2 측벽
33,133,233: 시트
41: 축함 본체
42,142: 스프링 시트
162a,162b,231c: 볼트 구멍
230d: 제1 오버행부
230b: 제2 오버행부

Claims

철도 차량의 차체를 지지하기 위한 크로스 빔과,
상기 크로스 빔을 사이에 두고 차량 길이방향의 전방 및 후방에서 차폭방향을 따라 배치된 전후 한 쌍의 차축과,
상기 차축의 차폭방향 양측에 설치되어 상기 차축을 회전 가능하게 지지하는 베어링과,
상기 베어링을 수용하는 축함 본체와,
상기 크로스 빔의 차폭방향 양단부를 지지한 상태에서 차량 길이방향으로 연장되어 그 길이방향 양단 근방이 상기 축함 본체에 지지되고, 또한 상기 축함 본체와의 지지면의 단부로부터 길이방향 외측으로 돌출된 제1 오버행부가 설치된 판 스프링과,
상기 축함 본체와 일체 또는 상기 축함 본체에 지지되며, 상기 제1 오버행부의 하면에 이격 가능하게 대향한 제2 오버행부를 구비하며,
상기 제1 오버행부 및 제2 오버행부 중 어느 한 쪽에는, 그 어느 다른 쪽과 대향하는 위치에 볼트 구멍이 형성되고, 상기 볼트 구멍에 삽입되는 볼트에 의해 상기 제1 오버행부와 상기 제2 오버행부 사이에 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차.
제1항에 있어서,
상기 간극에 라이너가 삽입되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 축함 본체에 지지되는 받침대가 상기 판 스프링의 길이방향 단부를 지지하고,
상기 받침대가 상기 제2 오버행부를 가지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차.
제1항에 있어서,
상기 제1 오버행부와 상기 제2 오버행부 사이에는. 상기 제1 오버행부 및 상기 제2 오버행부 보다 경도가 낮은 시트가 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차.