KR101746691B1 - 철도차량용 탄성 조인트장치 및 이를 포함하는 철도차량용 연결기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치는, 철도차량에 연결되며, 통과홀이 형성된 베이스플레이트, 상기 통과홀에 삽입되어 상기 베이스플레이트를 관통하는 견인샤프트, 링 형태로 형성되어 상기 견인샤프트에 의해 관통된 상태로 상기 베이스플레이트의 일측면 및 타측면에 각각 접하여 충격을 흡수하는 한 쌍의 탄성부재 및 상기 통과홀의 둘레에 구비되며, 상기 통과홀 측으로 돌출된 돌출부와, 상기 견인샤프트의 길이 방향으로 연장 형성되어 상기 탄성부재에 수평 및 수직 방향의 지지력을 제공하도록 접촉되는 연장부를 포함하는 부시를 포함한다.

Description

철도차량용 탄성 조인트장치 및 이를 포함하는 철도차량용 연결기{Shock Absorbing Device for Rolling Stock and Coupler for Rolling Stock Having the Same}

본 발명은 철도차량용 탄성 조인트장치 및 이를 포함하는 철도차량용 연결기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄성부재에 수평 및 수직 방향의 지지력을 제공하도록 접촉되는 연장부가 형성된 부시를 포함하는 철도차량용 탄성 조인트장치 및 이를 포함하는 철도차량용 연결기에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량에 있어서, 서로 인접한 차량을 물리적/전기적으로 연결하기 위한 연결기가 구비된다. 그리고 상기 연결기는 완충장치, 전기연결장치, 연결기 헤드, 어댑터 등 다양한 구성요소를 포함할 수 있다.

그리고 종래의 철도차량용 연결기는, 철도차량의 프레임에 연결되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 양측에 접하는 한 쌍의 탄성부재를 포함하며, 이때 연결기의 샤프트가 상기 베이스플레이트 및 탄성부재를 관통하는 형태로 구비된다.

이와 같은 종래의 철도차량용 연결기의 경우, 탄성부재가 수평 및 수직 하중에 대한 지지를 수행하게 되나, 탄성부재 자체를 지지하기 위한 수단이 별도로 구비되지 않아 상기 샤프트의 유동에 의해 상기 탄성부재가 기준 위치에서 벗어나게 되거나 변형되는 경우가 많았다.

또한 이에 따라 상기 탄성부재가 하중에 대한 충분한 지지력을 제공하지 못해 안전성이 크게 떨어지는 문제가 있었다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 철도차량용 탄성 조인트장치에 구비되는 탄성부재를 안정적으로 지지하여 안전성을 향상시키기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 철도차량용 탄성 조인트장치는, 철도차량에 연결되며, 통과홀이 형성된 베이스플레이트, 상기 통과홀에 삽입되어 상기 베이스플레이트를 관통하는 견인샤프트, 링 형태로 형성되어 상기 견인샤프트에 의해 관통된 상태로 상기 베이스플레이트의 일측면 및 타측면에 각각 접하여 충격을 흡수하는 한 쌍의 탄성부재 및 상기 통과홀의 둘레에 구비되며, 상기 통과홀 측으로 돌출된 돌출부와, 상기 견인샤프트의 길이 방향으로 연장 형성되어 상기 탄성부재에 수평 및 수직 방향의 지지력을 제공하도록 접촉되는 연장부를 포함하는 부시를 포함한다.

그리고 상기 돌출부는 상기 통과홀 방향으로 노출된 경사면을 포함할 수 있다.

또한 상기 돌출부는 상기 통과홀 방향으로 갈수록 단면의 면적이 작아지도록 형성될 수 있다.

그리고 상기 돌출부와 상기 연장부는 서로 분리된 별도의 부재로 형성될 수 있다.

또한 상기 연장부에는 수용홈이 형성되며, 상기 돌출부는 상기 수용홈에 안착된 형태로 형성될 수 있다.

그리고 상기 연장부는, 상기 통과홀의 종 방향 중심선을 기준으로 양측으로 분할된 형태로 형성될 수 있다.

또한 상기 연장부는 상기 탄성부재에 접촉되는 영역이 상기 탄성부재에 대응되는 곡률을 가질 수 있다.

그리고 상기 견인샤프트의 일측에는, 상기 베이스플레이트와 이격되어 상기 베이스플레이트와의 사이에 상기 한 쌍의 탄성부재 중 어느 하나를 수용하는 엔드플레이트가 더 구비될 수 있다.

또한 상기 엔드플레이트는 상기 탄성부재가 안착되도록 상기 탄성부재의 곡률에 대응되는 제1안착홈을 포함할 수 있다.

그리고 상기 견인샤프트의 타측에는, 상기 베이스플레이트와 이격되어 상기 베이스플레이트와의 사이에 상기 한 쌍의 탄성부재 중 어느 하나를 수용하는 연결기 몸체가 더 구비될 수 있다.

또한 상기 연결기 몸체는 상기 탄성부재가 안착되도록 상기 탄성부재의 곡률에 대응되는 제2안착홈을 포함할 수 있다.

그리고 본 발명은 상기의 철도차량용 탄성 조인트장치를 포함하는 철도차량용 연결기 형태일 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 철도차량용 탄성 조인트장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 철도차량용 탄성 조인트장치에 구비되는 탄성부재를 안정적으로 지지할 수 있어 탄성부재의 이탈 및 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 이에 따라 철도차량의 운행 시 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

셋째, 탄성부재에 의한 수평 및 수직 하중 지지력을 최대화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 모습을 나타낸 사시도 및 단면도;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도;
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치에 있어서, 견인샤프트가 유동되는 모습을 나타낸 단면도;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도; 및
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 모습을 나타낸 사시도 및 단면도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치는 베이스플레이트(50)와, 견인샤프트(12)와, 탄성부재(40)와, 부시(100)를 포함한다.

상기 베이스플레이트(50)는 철도차량에 연결되며, 중심부에 통과홀(52)이 형성된 형태를 가진다. 본 실시예의 경우, 상기 베이스플레이트(50)는 철도차량의 프레임에 직접 연결된 브라켓(20)에 의해 철도차량과 연결되며, 상기 통과홀(52)은 상기 견인샤프트(12)의 단면 형상에 대응되어 원형으로 형성되는 것으로 하였다.

그리고 상기 탄성부재(40)는 한 쌍이 구비되며, 이들은 각각 링 형태로 형성되어 상기 베이스플레이트(50)의 일측면 및 타측면에 각각 접하여 충격을 흡수하는 구성요소이다. 이때 상기 견인샤프트(12)는 상기 탄성부재(40)의 중앙을 관통하도록 구비된다. 이하 설명의 편의를 위해, 상기 베이스플레이트(50)의 일측면에 접하는 탄성부재를 제1탄성부재(40a)라 하고, 상기 베이스플레이트(50)의 타측면에 접하는 탄성부재를 제2탄성부재(40b)라 칭하도록 한다.

즉 상기 견인샤프트(12)는 상기 제1탄성부재(40a), 상기 베이스플레이트(50) 및 상기 제2탄성부재(40b를 관통하는 형태를 가지며, 이때 본 실시예에서 상기 베이스플레이트(50)의 통과홀(52)은 상기 견인샤프트(12)의 지름보다 크게 형성되어, 상기 견인샤프트(12)는 상기 통과홀(52) 내에서 각도 조절이 가능하게 형성된다.

그리고 본 실시예의 경우, 상기 견인샤프트(12)의 일측에 상기 베이스플레이트(50)와 이격되어 상기 베이스플레이트(50)와의 사이에 제2탄성부재(40b)를 수용하는 엔드플레이트(30)가 더 구비된다. 또한 상기 견인샤프트(12)의 타측에는, 상기 베이스플레이트(50)와 이격되어 상기 베이스플레이트(50)와의 사이에 상기 제1탄성부재(40a)를 수용하는 연결기 몸체(10)가 더 구비된다. 이때 상기 연결기 몸체(10)의 끝단에는, 상기 제1탄성부재(40a)와 접촉되며, 지름이 점차 확장되는 접촉부(14)가 형성된다.

한편 본 실시예에서 상기 베이스플레이트(50)의 통과홀(52)에는, 둘레를 따라 부시(100)가 구비된다.

상기 부시(100)는 상기 견인샤프트(12)의 유동에 의한 베이스플레이트(50)의 마모를 방지하는 한편 상기 탄성부재(40)에 수평 및 수직 방향의 지지력을 제공하는 역할을 수행한다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 부시(100)는, 상기 통과홀(52) 측으로 돌출된 돌출부(110)와, 상기 견인샤프트(12)의 길이 방향으로 연장 형성되어 상기 탄성부재(40)에 수평 및 수직 방향의 지지력을 제공하도록 접촉되는 연장부(120)를 포함한다.

즉 상기 돌출부(110)는 견인샤프트(12)의 둘레를 감싸도록 형성되어 상기 견인샤프트(12)가 원활하게 유동되도록 하며, 상기 연장부(120)는 상기 베이스플레이트(50)의 폭보다 큰 폭을 가지도록 형성되어 상기 베이스플레이트(50)의 양측으로 돌출되고, 상기 탄성부재(40)의 일부 영역에 접촉되어 지지력을 제공하는 역할을 수행한다.

이와 같이 본 발명은 상기 부시(100)의 연장부(120)에 의해 양측의 탄성부재(40)를 안정적으로 지지할 수 있어 탄성부재(40)의 이탈 및 변형을 방지하고, 이에 따라 철도차량의 운행 시 안전성을 크게 향상시킬 수 있으며, 또한 탄성부재(40)에 의한 수평 및 수직 하중 지지력을 최대화할 수 있게 된다.

보다 구체적으로 본 실시예에서 상기 돌출부(110)는 상기 통과홀(52) 방향으로 노출된 경사면(112)을 포함하며, 또한 상기 돌출부(110)는 상기 통과홀(52) 방향으로 갈수록 단면의 면적이 작아지도록 형성된다.

이와 같이 상기 돌출부(110)에 경사면(112)이 형성됨으로 인해 상기 견인샤프트(12)는 도 5와 같이 넓은 유동 범위를 가질 수 있으면서도, 상기 부시(100)는 상기 견인샤프트(12)가 상기 베이스플레이트(50)에 직접적으로 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 이때 상기 견인샤프트(12)의 유동 범위는 상기 돌출부(110)의 경사면(112) 각도에 따라 정해질 수 있을 것이다.

또한 본 실시예의 경우, 상기 돌출부(110)와 상기 연장부(120)는 서로 분리된 별도의 부재로 형성된다. 즉 상기 돌출부(110) 및 상기 연장부(120)는 서로 분리된 링 형태의 부재로 형성되며, 특히 상기 연장부(120)가 상기 돌출부(110)보다 지름이 크게 형성되어 상기 베이스플레이트(50)의 내주면에 직접 안착된다. 이때 상기 연장부(120)에는 수용홈이 형성되어, 상기 돌출부(110)가 상기 수용홈에 안착될 수 있다.

이와 같이 상기 돌출부(110) 및 상기 연장부(120)가 서로 분리된 별도의 부재로 형성됨으로 인해, 상기 견인샤프트(12)의 유동에 의한 마찰 및 압력을 용이하게 분산시킬 수 있는 것은 물론, 부시(100) 자체의 마모를 최소화할 수 있다.

그리고 본 실시예에서 상기 연장부(120)는, 상기 통과홀(52)의 종 방향 중심선을 기준으로 양측으로 분할된 형태로 형성된다. 즉 상기 연장부(120)는 상기 베이스플레이트(50)의 폭 방향 중심을 기준으로 분할되어 제1연장부(120a) 및 제2연장부(120b)를 형성하며, 이들은 각각 상기 베이스플레이트(50)의 양측으로 돌출되도록 형성된다.

이와 같이 상기 연장부(120)가 2개의 부재로 분할됨으로 인해, 상기 견인샤프트(12)가 소정 각도로 회전 시에는 상기 제1연장부(120a) 및 상기 제2연장부(120b)가 양측 방향으로 밀리면서 서로 벌어지게 되어 탄성부재(40)를 압박할 수 있어 상기 탄성부재(40)에 대한 수평 및 수직 지지력을 보다 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상으로 본 발명의 제1실시예에 대해 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대해 차례로 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도이다.

도 6에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 전술한 제1실시예와 모든 구성요소가 동일하게 형성되나, 부시(100)의 세부 형상이 다르게 형성된다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 부시(100)의 연장부(120)는, 상기 탄성부재(40)에 접촉되는 영역이 상기 탄성부재(40)에 대응되는 곡률을 가지도록 형성된다.

즉 본 실시예의 경우, 상기 제1연장부(120a) 및 제2연장부(120b)는 각각 대응되는 탄성부재(40)와의 접촉 영역이 상기 탄성부재(40)의 곡면에 대응되는 곡면으로 형성되며, 이에 따라 탄성부재(40)의 형상을 그대로 유지하면서 안정적인 지지력을 제공할 수 있게 된다.

따라서 상기 탄성부재(40)의 접촉 영역의 탄성력 소실 현상을 방지하는 것은 물론, 해당 영역이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도이다.

도 7에 도시된 본 발명의 제3실시예의 경우, 전술한 제1실시예와 모든 구성요소가 동일하게 형성되나, 엔드플레이트(30)의 세부 형상이 다르게 형성된다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 엔드플레이트(30)는, 상기 제2탄성부재(40b)가 안착되도록 상기 제2탄성부재(40b)의 곡률에 대응되는 제1안착홈(32)을 포함한다.

즉 본 실시예의 경우 상기 엔드플레이트(30)는 상기 제2탄성부재(40b)를 보다 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 상기 부시(100)와 함께 수직 및 수평 방향의 지지력을 보강할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 철도차량용 탄성 조인트장치의 요부를 나타낸 단면도이다.

도 8에 도시된 본 발명의 제4실시예의 경우, 전술한 제3실시예와 모든 구성요소가 동일하게 형성되나, 연결기 몸체(10)의 접촉부(14) 형상이 다르게 형성된다.

구체적으로 본 실시예에서 상기 연결기 몸체(10)의 접촉부(30)는, 상기 제1탄성부재(40a)가 안착되도록 상기 제1탄성부재(40a)의 곡률에 대응되는 제2안착홈(15)을 포함한다.

즉 상기 제2안착홈(15)은 상기 엔드플레이트(30)의 제1안착홈(32)과 마찬가지로 상기 제1탄성부재(40a)를 보다 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 상기 부시(100)와 함께 수직 및 수평 방향의 지지력을 보강할 수 있게 된다.

따라서 본 실시예의 경우, 상기 제1탄성부재(40a) 및 상기 제2탄성부재(40b)는 각각 부시(110)의 연장부(120), 엔드플레이트(30)의 제1안착홈(32) 및 상기 연결기 몸체(10)의 제2안착홈(15)에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 연결기 본체 12: 견인샤프트
14: 접촉부 15: 제2안착홈
20: 브라켓 30: 엔드플레이트
32: 제1안착홈 40: 탄성부재
50: 베이스플레이트 52: 통과홀
100: 부시 110: 돌출부
112: 경사면 120: 연장부

Claims (12)

1. 철도차량에 연결되며, 통과홀이 형성된 베이스플레이트;
   상기 통과홀에 삽입되어 상기 베이스플레이트를 관통하는 견인샤프트;
   링 형태로 형성되어 상기 견인샤프트에 의해 관통된 상태로 상기 베이스플레이트의 일측면 및 타측면에 각각 접하여 충격을 흡수하는 한 쌍의 탄성부재; 및
   상기 통과홀의 둘레에 구비되며, 상기 통과홀 측으로 돌출된 돌출부와, 상기 견인샤프트의 길이 방향으로 연장 형성되어 상기 탄성부재에 수평 및 수직 방향의 지지력을 제공하도록 접촉되고, 상기 돌출부와 서로 분리된 별도의 부재로 형성된 연장부를 포함하는 부시;
   를 포함하며,
   상기 연장부는,
   상기 베이스플레이트의 폭보다 큰 폭을 가지도록 형성되어 상기 베이스플레이트의 양측으로 돌출된 상태로 상기 한 쌍의 탄성부재의 일부 영역에 파고들어 접촉됨에 따라 상기 탄성부재의 이탈을 방지하고, 상기 돌출부가 안착되는 수용홈이 형성되며, 상기 통과홀의 종 방향 중심선을 기준으로 양측으로 분할된 형태로 형성된 철도차량용 탄성 조인트장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 통과홀 방향으로 노출된 경사면을 포함하는 철도차량용 탄성 조인트장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 통과홀 방향으로 갈수록 단면의 면적이 작아지도록 형성된 철도차량용 탄성 조인트장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 연장부는 상기 탄성부재에 접촉되는 영역이 상기 탄성부재에 대응되는 곡률을 가지는 철도차량용 탄성 조인트장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 견인샤프트의 일측에는, 상기 베이스플레이트와 이격되어 상기 베이스플레이트와의 사이에 상기 한 쌍의 탄성부재 중 어느 하나를 수용하는 엔드플레이트가 더 구비되는 철도차량용 탄성 조인트장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 엔드플레이트는 상기 탄성부재가 안착되도록 상기 탄성부재의 곡률에 대응되는 제1안착홈을 포함하는 철도차량용 탄성 조인트장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 견인샤프트의 타측에는, 상기 베이스플레이트와 이격되어 상기 베이스플레이트와의 사이에 상기 한 쌍의 탄성부재 중 어느 하나를 수용하는 연결기 몸체가 더 구비되는 철도차량용 탄성 조인트장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 연결기 몸체는 상기 탄성부재가 안착되도록 상기 탄성부재의 곡률에 대응되는 제2안착홈을 포함하는 철도차량용 탄성 조인트장치.
12. 제1항 내지 제3항, 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항의 철도차량용 탄성 조인트장치를 포함하는 철도차량용 연결기.

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