KR101643498B1 - 철도차량용 공기 스프링 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량용 현가장치를 구성하는 공기 스프링 분리장치에 관한 것으로서, 특히 대차와 완성차의 분리시 공기 스프링 상면과 완성차의 조립 면이 견고하게 고착되어 분리가 어려운 것을 좁은 공간에서 간단한 구성으로 신속하고 용이하게 분리할 수 있는 철도차량용 공기 스프링 분리장치에 관한 것이다. 구성은 철도차량용 공기 스프링 분리장치로서, 유압펌프로부터 공급되는 유체에 의해 신축동작하는 로드와 상기 로드를 수용하는 챔버로 이루어지는 복수 개의 실린더와 상기 로드의 신축 동작에 연동하여 상, 하 동작하는 복수 개의 슬라이더로 이루어지는 구동수단과; 내부에 길이 방향으로 공간을 형성하여 상기 각 실린더를 수용, 결합하고 상단 부분으로는 결합을 위한 관통구멍을 갖는 결합부가 형성된 복수 개의 하우징과, 내부에 상기 각 하우징의 외주를 감싸도록 수용 결합하고, 양 측면으로는 결합구멍을 형성하여 상기 각 슬라이더를 수용 결합하는 복수 개의 이동 홀더와 상기 이동 홀더를 받침 지지하도록 형성되는 고정 홀더로 이루어지는 제1 지지수단과; 상기 각 하우징의 결합부를 통해 하단이 결합 되는 결합구멍과 상부 내측에 암나사가 형성된 복수 개의 커넥터와 상기 각 커넥터의 암나사를 통해 하단이 결합 되고, 상단은 공기 스프링을 통해 결합 되는 복수 개의 지지대와, 상기 각 지지대의 상부로 결합 되어 지지하는 복수 개의 클램프로 이루어지는 제2 지지수단; 을 포함한다.

Description

철도차량용 공기 스프링 분리장치{a air springs separating apparatus for Rail vehicle}

본 발명은 철도차량용 현가장치를 구성하는 공기 스프링 분리장치에 관한 것으로서, 특히 대차와 완성차의 분리시 공기 스프링 상면과 완성차의 조립 면이 견고하게 고착되어 분리가 어려운 것을 좁은 공간에서 간단한 구성으로 신속하고 용이하게 분리할 수 있는 철도차량용 공기 스프링 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량에는 대차와 승객이 탑승하는 완성차 사이에는 승차감을 향상시키고 철도차량의 주행시 발생하는 진동이나 충격을 완충시키고 차체의 손상을 방지하기 위해 공기 스프링을 포함하는 현가장치가 설치된다.

이와 같은 공기 스프링은 내부를 봉인시키기 위하여 상단부에 실링 캡이 형성되고, 상기 실링 캡의 상면과 완성차의 조립 면이 밀착 형성된다.

이에 따라, 공기 스프링의 상면 즉, 실링 캡과 완성차의 조립 면이 장기간 밀착형성됨에 따라 상호 견고하게 고착 형성되므로 장기 운행된 철도차량이 정비창으로 입고되어 대차와 완성차를 분리시키는 분리작업을 진행하여야 한다.

그러나, 종래에는 대차와 완성차를 분리하기 위해서 완성차를 카 리프트(car lifter)로 상승시킨 후 작업자가 지렛대와 해머 등과 같은 별도의 공구를 이용하여 제품에 충격을 가하는 레버 풀러(lever puller) 작업으로 인해 작업자의 근골격계 질환을 유발시키고 제품에 손상을 발생시키는 문제점이 있었다.

또, 대차와 완성차 사이의 좁은 공간으로 인해 공구의 사용이 원활하지 않아 분리가 쉽지 않고 작업시간이 오래 소요되는 문제점이 있다.

또한, 완성차의 조립 면으로부터 공기 스프링의 분리 작업시 2명 이상의 작업자가 협력하여야 함으로 과도한 인력이 투입되고, 특히 무겁고 강한 공구를 이용하여 타격하게 되므로 작업자의 부상과 같은 안전사고가 발생 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기 스프링과 대차의 사방에 수직방향으로 장착되는 제 1 지지수단 및 제 2 지지수단과 상기 제 1 지지수단과 제 2 지지수단이 상호 역방향으로 인장력이 발생하도록 동력을 제공하는 구동수단을 구비하여, 좁은 공간에서도 견고하게 고착되어 있는 공기 스프링과 완성차의 조립 면을 신속하고 용이하게 분리함으로써, 작업자의 근골격계 질환과 제품손상을 예방하고, 작업시간을 단축하며, 안전사고를 방지하는 철도차량용 공기 스프링 분리장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철도차량용 공기 스프링 분리장치로서, 유압펌프로부터 공급되는 유체에 의해 신축동작하는 로드와 상기 로드를 수용하는 챔버로 이루어지는 복수 개의 실린더와 상기 로드의 신축 동작에 연동하여 상, 하 동작하는 복수 개의 슬라이더로 이루어지는 구동수단과; 내부에 길이 방향으로 공간을 형성하여 상기 각 실린더를 수용, 결합하고 상단 부분으로는 결합을 위한 관통구멍을 갖는 결합부가 형성된 복수 개의 하우징과, 내부에 상기 각 하우징의 외주를 감싸도록 수용 결합하고, 양 측면으로는 결합구멍을 형성하여 상기 각 슬라이더를 수용 결합하는 복수 개의 이동 홀더와 상기 이동 홀더를 받침 지지하도록 형성되는 고정 홀더로 이루어지는 제1 지지수단과; 상기 각 하우징의 결합부를 통해 하단이 결합 되는 결합구멍과 상부 내측에 암나사가 형성된 복수 개의 커넥터와 상기 각 커넥터의 암나사를 통해 하단이 결합 되고, 상단은 공기 스프링을 통해 결합 되는 복수 개의 지지대와, 상기 각 지지대의 상부로 결합 되어 지지하는 복수 개의 클램프로 이루어지는 제2 지지수단; 을 포함한다.

상기 슬라이더는 실린더의 동작시 정방향 힘을 역방향으로 전환시키는 역할을 하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 고정 홀더는 일 측으로 클램프가 형성되어 대차에 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 슬라이더는 하우징의 공간을 따라 상승시 그 반작용으로 인해 상기 하우징과 제 1 지지수단 및 제 2 지지수단은 슬라이더와 역방향으로 힘이 작용하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 별도의 공구를 사용하지 않고 좁은 공간에서도 신속하고 용이하게 분리할 수 있고, 작업자의 근골격계 질환과 제품손상을 예방할 수 있으며, 작업시간을 단축하며, 안전사고를 예방하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 공기 스프링 분리장치의 분해 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량용 공기 스프링 분리장치의 조립 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 공기 스프링 분리장치의 요부 단면 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 공기 스프링 분리장치를 대차와 실링 캡을 통해 설치한 정면 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 측면 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 철도차량용 공기 스프링 분리장치의 사용 상태로서, 실린더와 슬라이더가 동작하기 전의 상태를 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 철도차량용 공기 스프링 분리장치의 사용 상태로서, 실린더와 슬라이더가 동작하면서 완성차의 조립 면으로부터 공기 스프링을 분리하는 상태를 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.

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

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

도 1 내지, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명은 구동수단(110)과 제 1 지지수단(120) 및 제 2 지지수단(130)으로 대별되어 이루어진다.

상기 구동수단(110)은 유압펌프(114)로부터 공급되는 유체에 의해 신축 동작하는 로드(lod)(111a)와 상기 로드(111a)를 수용하는 챔버(111b)로 이루어지는 복수 개의 실린더(111)와 상기 각 로드(111a)의 신축 동작에 연동하여 상,하 동작하는 복수 개의 슬라이더(112)를 포함하여 이루어진다.

상기 실린더(111)는 공압 실린더(pneumatic actuator : 압축공기에 의해 기계를 움직이는 실린더 등을 뜻함)로 형성할 수도 있으나, 작은 압력으로 큰 압력을 형성할 수 있도록 유압 실린더(hydraulic cylinder : 유압 실린더라고도 부르는데, 하이드로 백 내부에 장착되어 오일 배력 장치의 실린더로서 피스톤이 브레이크 페달에서 전달해 오는 작은 압력에 의해 큰 압력으로 만들기 위해 작동하는 실린더이다.)로 형성하는 것이 바람직하다.

또, 상기 각 슬라이더(112)는 실린더(111)의 동작시 정방향 힘을 역방향으로 전환시키는 역할을 하도록 이하에서 설명할 상기 제1 지지수단(120)의 각 하우징(121) 내에 결합 형성된다.

또한, 상기 각 실린더(111)의 일 측으로는 각 실린더(111)를 동시에 균일하고 원활하게 작동시키기 위한 유압분배기(manifold)(113)와 상기 유압 분배기(113)로 유체를 공급하는 유압펌프(hydraulic pump : 유압장치로 유체를 주입하는데 사용되는 유압동력 펌프)(114)가 형성된다.

그리고, 상기 각 실린더(111)는 상기 하우징(121)과 함께 공기 스프링(211)의 사방으로 설치된다.

이에 따라, 상기 각 실린더(111)로 유압력을 형성하는 유체가 균등하게 공급되어 사방으로 균일한 힘을 발생시켜 완성차(220)의 조립 면과 상면이 고착되어 있는 공기 스프링(211)의 원활한 분리작업을 이룰 수 있다.

상기 제1 지지수단(120)은, 상기 각 실린더(111)와 슬라이더(112)를 수용, 결합하는 복수 개의 하우징(121)과 상기 각 하우징(121)의 외주를 감싸도록 형성되는 복수 개의 이동 홀더(122)와 상기 각 이동 홀더(122)를 받침 지지하도록 형성되는 고정 홀더(123)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 이동 홀더(122)는 상기 실린더(111)의 동작시 슬라이더(112)와 함께 하우징(121)의 외주를 따라 이동가능하도록 설치되며, 양 측면으로는 상기 슬라이더(112)와의 결합을 위한 결합구멍(122a)이 형성된다.

또, 상기 고정 홀더(123)는 일 측으로 클램프(123a)가 형성되어 대차(210)에 탈부착 가능하도록 형성된다.

이러한 구성의 상기 고정 홀더(123)는 상기 대차(210)에 견고하게 고정되고 상기 실린더(111)의 동작시 상기 하우징(121)과 이동 홀더(122)를 통해 지지 되는 슬라이더(112)의 정방향 힘을 역방향으로 전환하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 실린더(111)의 동작에 연동하여 슬라이더(112)와 이동 홀더(122)가 밀려 상 방향으로 이동하게 되면 상기 대차(210)의 일 측으로 견고하게 고정된 고정 홀더(123)는 상기 슬라이더(112)의 상승동작의 반작용으로 인해 대차(210)를 끌어당기도록 역방향으로 힘이 작용하게 된다.

따라서, 추후 설명할 완성차(220)의 조립 면과 견고하게 고착되어 있는 공기 스프링(211)의 분리를 원활하게 이룰 수 있다.

상기 하우징(121)은 내부에 상기 실린더(111)와 슬라이더(112)를 수용함과 동시에 슬라이더(112)의 원활한 이동을 위한 공간(121a)이 길이 방향으로 길게 형성된다.

이에 따라, 상기 실린더(111)의 동작시 상기 공간(121a)에 의해 슬라이더(112)를 길이 방향으로 원활하게 이동시킬 수 있다.

또, 상기 각 하우징(121)의 상단 부분으로는 결합을 위한 관통구멍(h)을 형성한 결합부(121b)가 형성된다.

상기 제2 지지수단(130)은 공기 스프링(211)의 실링 캡(211a)을 통해 결합 되는 복수 개의 지지대(131)와 상기 각 지지대(131)의 상부로 결합 되어 상기 실링 캡(211a)이 고정되도록 지지하는 클램프(132)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실링 캡(211a)의 사방으로는 상기 복수 개의 지지대(131)와 체결을 위한 복수 개의 체결 홀(미도시)이 형성되어 있다.

상기 지지대(131)는 외주 면에 상기 클램프(132)의 고정을 위한 너트(134)와의 체결을 이루고 상기 하우징(121)과 연결을 위한 커넥터(133)의 암나사(133a)와 체결을 위한 수나사(131a)가 형성된다.

여기서, 상기 커넥터(133)는 상단 부분 내측에 암나사(133a)가 형성되고, 하단 부분 중앙으로는 결합 핀(P)에 의해 상기 하우징(121)과 결합을 위한 결합구멍(133b)이 형성된다.

상기 클램프(132)는 개략 한글 자음의 “ㄱ”자 형태로 이루어지고 중앙 부분으로는 상기 지지대(131)와 결합을 위한 결합 구멍(132a)이 형성된다.

그러나, 이와 같은 클램프(132)의 구성은 이에 한정되지 않고 상기 공기 스프링(211)의 실링 캡(211a)을 견고하게 고정 지지할 수 있는 것이라면 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 공기 스프링 분리장치(100)의 결합 관계를 설명하면 다음과 같다.

상기 각 하우징(121)의 공간(121a)으로 각 실린더(111)를 삽입 고정하고, 각 이동 홀더(122)의 내부에 각 하우징(121)의 외주가 감싸지도록 삽입하며, 상기 이동 홀더(122)의 하부 측으로 고정 홀더(123)를 설치한다.

또, 상기 각 이동 홀더(122)의 결합구멍(122a)에 상기 각 슬라이더(112)를 결합, 형성한다.

또한, 상기 각 하우징(121)의 상단 부분으로 형성된 결합부(121b)의 관통구멍(h)과 상기 커넥터(133)의 하단 부분 중앙으로 형성된 결합구멍(133b)을 상호 일치시킨 후, 결합 핀(P)을 삽입하여 결합, 고정한다.

그리고, 상기 커넥터(133)의 상단 부분 내측에 형성된 암나사(133a)에는 상기 지지대(131)의 수나사(131b)를 체결한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 공기 스프링 분리장치(100)를 이용하여 철도차량의 대차(210)와 완성차(220)를 분리하기 위해 대차(210)의 상면으로 설치된 공기 스프링(211)의 실링 캡(211a) 사방으로 형성된 복수 개의 체결 홀(미도시)을 통해 제2 지지수단(130)의 지지대(131) 상부를 삽입한다.

그리고, 상기 지지대(131)의 상단을 통해 클램프(132)를 삽입하고 너트(134)로 수나사(131a)와 체결하여 클램프(132)가 실링 캡(211a)을 견고하게 지지하도록 고정한다.

또, 상기 고정 홀더(123)의 클램프(123a)를 이용하여 대차(210)의 하부에 견고하게 고정한다.

이와 같이 상기 제1 지지수단(120)의 고정 홀더(123)가 대차(210)에 고정되고 상기 제2 지지수단(130)의 클램프(131)가 공기 스프링(211)에 고정된다.

이후, 상기 각 실린더(111)의 일 측으로 형성된 유압펌프(114)가 유체를 공급하도록 별도의 컨트롤박스(미도시)에 형성된 스위치(미도시)를 동작시킨다.

여기서, 상기 각 실린더(111)를 자동으로 동작시키는 구성은 통상적으로 적용되는 것으로서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이에 따라, 유압을 형성하는 유체가 상기 각 실린더(111)로 공급된다.

이때, 상기 유압분배기(113)에 의해 공급되는 유체는 각 실린더(111)로 동시에 균일하게 유입된다.

이와 동시에 상기 각 실린더(111)의 로드(111a)가 전진하면서 상기 각 슬라이더(112)를 밀어올린다.

이때, 상기 각 슬라이더(112)는 각 하우징(121)의 공간(121a)을 따라 상승하게 되고 이동 홀더(122)는 하우징(121)의 외주 면을 따라 슬라이더(112)와 함께 상승하게 되며, 그 반작용으로 인해 상기 하우징(121)과 제1 지지수단(120) 및 제2 지지수단(130)은 슬라이더(112)와 역방향으로 힘이 작용하여 공기 스프링(211)과 대차(210)를 끌어당겨 하강시키게 된다.

따라서, 상기 완성차(220)의 조립 면과 견고하게 고착되어 있는 공기 스프링(211)의 분리를 신속하고 원활하게 이룰 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 철도차량용 공기 스프링 분리장치는 견고하게 고착되어 있는 공기 스프링을 작업자가 별도의 공구를 사용하지 않고 좁은 공간에서도 신속하고 용이하게 분리할 수 있기 때문에 작업자의 근골격계 질환과 제품손상을 예방하고, 작업시간을 단축하며, 안전사고를 방지할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 철도차량용 공기 스프링 분리장치 110 : 구동수단
111 : 실린더 111a : 로드
111b : 챔버 112 : 슬라이더
113 : 유압분배기 114 : 유압펌프
120 : 제 1 지지수단 121 : 하우징
121a : 공간 121b : 결합부
122 : 이동 홀더 122a : 결합구멍
123 : 고정 홀더 123a : 클램프
130 : 제 2 지지수단 131 : 지지대
131a : 수나사 132 : 클램프
132a : 결합구멍 133 : 커넥터
133a : 암나사 133b : 결합구멍
134 : 너트 210 : 대차
211 : 공기 스프링 211a : 실링 캡
220 : 완성차 h : 관통구멍
P : 결합 핀

Claims (6)

1. 철도차량용 공기 스프링 분리장치로서,
   유압펌프로부터 공급되는 유체에 의해 신축동작하는 로드와 상기 로드를 수용하는 챔버로 이루어지는 복수 개의 실린더와 상기 로드의 신축 동작에 연동하여 상, 하 동작하는 복수 개의 슬라이더로 이루어지는 구동수단과;
   내부에 길이 방향으로 공간을 형성하여 상기 각 실린더를 수용, 결합하고 상단 부분으로는 결합을 위한 관통구멍을 갖는 결합부가 형성된 복수 개의 하우징과, 내부에 상기 각 하우징의 외주를 감싸도록 수용 결합하고, 양 측면으로는 결합구멍을 형성하여 상기 각 슬라이더를 수용 결합하는 복수 개의 이동 홀더와 상기 이동 홀더를 받침 지지하도록 형성되는 고정 홀더로 이루어지는 제1 지지수단과;
   상기 각 하우징의 결합부를 통해 하단이 결합 되는 결합구멍과 상부 내측에 암나사가 형성된 복수 개의 커넥터와 상기 각 커넥터의 암나사를 통해 하단이 결합 되고, 상단은 공기 스프링을 통해 결합 되는 복수 개의 지지대와, 상기 각 지지대의 상부로 결합 되어 지지하는 복수 개의 클램프로 이루어지는 제2 지지수단; 을 포함하는 철도차량용 공기 스프링 분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 슬라이더는 실린더의 동작시 정방향 힘을 역방향으로 전환시키는 역할을 하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기 스프링 분리장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 고정 홀더는 일 측으로 클램프가 형성되어 대차에 탈부착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기 스프링 분리장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 슬라이더는 하우징의 공간을 따라 상승시 그 반작용으로 인해 상기 하우징과 제1 지지수단 및 제2 지지수단은 슬라이더와 역방향으로 힘이 작용하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기 스프링 분리장치.

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