KR101845345B1

KR101845345B1 - 산악철도차량용 연결기 구조

Info

Publication number: KR101845345B1
Application number: KR1020160090848A
Authority: KR
Inventors: 서승일; 문형석; 이승영
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2016-07-18
Filing date: 2016-07-18
Publication date: 2018-04-06
Also published as: KR20180009434A

Abstract

본 발명은 산악철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산악철도차량이 선회주행이나 경사주행 또는 선회경사주행시 연결기에 가해지는 횡방향 및 종방향 하중에 의한 충격을 최소화할 수 있으며, 연결기가 일정 각도 이상 횡방향으로 회전하는 것을 방지하여 안정적으로 주행할 수 있게 하는 산악철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 산악철도차량용 연결기 구조에 있어서, 전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기와, 후부 차량의 단부에 설치되는 구비되는 제2연결기와, 상기 제1연결기와 제2연결기를 연결하는 연결장치를 포함하여 이루어지고, 상기 연결장치는 제1연결기와 연결되는 구 형상의 조인트볼과, 상기 제2연결기에 설치되어 조인트볼이 회동가능하게 연결되는 가이드부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

산악철도차량용 연결기 구조{a coupler structure for railway vehicle}

본 발명은 산악철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 산악철도차량이 선회주행이나 경사주행 또는 선회경사주행시 연결기에 가해지는 횡방향 및 종방향 하중에 의한 충격을 최소화할 수 있으며, 연결기가 일정 각도 이상 횡방향으로 회전하는 것을 방지하여 안정적으로 주행할 수 있게 하는 산악철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량은 추진동력을 제공하는 기관차와, 기관차의 후미에 연결되는 다수의 객차 또는 화차로 이루어져 운행하게 되는데, 앞,뒤 차량의 상호 연결 및 분리를 위하여 차량의 사이에 연결기가 설치된다.

이러한 연결기는 차량 간을 견인하는 동시에 차량이 철도 레일의 곡선구간을 통과하는 경우 차량 간에 발생하는 굴절운동이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 연결기의 본체는 크게 헤드부, 샹크부, 테일부로 구성된다.

이때, 상기 헤드부의 내부공간에 너클과 로크, 로크 리프트, 너클 스로워, 너클 핀 등이 설치되고, 차량 상호 간을 연결할 경우 한쪽 연결기의 너클을 개방위치에 놓고 다른쪽 연결기를 밀면 열려있던 너클이 밀려 닫히면서 양쪽의 너클이 서로 맞물리는 상태가 되고, 이와 동시에 연결기의 헤드부에서 로크가 내려져 너클이 열리지 않도록 고정됨으로써 차량 상호 간을 연결할 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 종래의 철도차량용 연결기의 일 예로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 한국등록실용신안 제20-0212579호에 기재된 기술이 있는데, 그 기술적 특징은 몸체 전방에 밀착부가 형성되고 이 밀착부 전방 내측에는 암·수연결부재가 형성되며, 몸체의 후방으로 차량의 프레임에 고정되는 브라켓트가 장착된 플레이트에 끼움고정되는 샤프트가 구비된 철도차량용 연결기에 있어서, 상기 밀착부(72)의 각 모서리부위에는 고정볼트(60)와 너트(62)에 의해 체결가능하도록 체결공(63)이 형성되고, 상기 밀착부(72) 내면 동일축상에는 연결기의 체결이 용이하도록 나사가 형성된 소켓(64)과 끼움부(70)가 구비되며, 상기 소켓(64)에 나사결합되도록 일단에 소켓보울트(66)가 구비된 안내돌기(68)가 체결되어 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

그런데, 한국등록실용신안 제20-0212579호에 기재된 기술을 포함한 종래의 연결기는 차량의 곡선구간 주행시 완충기키에 의해 차량 간에 굴절이 발생하는 것을 어느 정도 지지할 수 있으나, 차량 간에 굴절이 발생하는 경우 헤드부의 결합부분에서는 마찰에 의한 소음이 심하게 발생되고, 연결기의 비틀림에 의한 하중이 심하게 발생되어 내구성이 떨어지게 되는 단점이 있다.

또한, 산악철도차량과 같이 경사가 심한 경로를 주행하거나, 경사가 있으면서도 선회를 하여야 하는 선회경사지역을 주행하는 경우 연결기의 결합부분에 횡방향 하중은 물론 종방향 하중 및 비틀림 하중도 발생하게 되는데, 이러한 경우 마찰에 의한 소음이 더욱 심하게 발생할 뿐만 아니라, 상기와 같은 종래의 연결기 구조로는 종방향 하중 및 비틀림 하중은 물론 차량간의 굴절에 의한 횡방향 하중도 제대로 지지하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기와 후부 차량의 단부에 설치되는 구비되는 제2연결기를 통하여 전후 차량이 연결되는데, 제1연결기의 제1연결부와 회동되는 조인트볼을 제2연결기의 제2연결부에 설치되는 가이드부재에 회동되도록 설치하여, 산악철도차량이 선회주행이나 경사주행시에 제1,2연결기에 가해지는 종방향 및 횡방향 충격을 줄여줄 수 있는 산악철도차량용 연결기 구조를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기의 제1연결부 양측에는 제1회전제한부가 형성되고, 상기 제2연결기의 양측에는 제1회전제한부에 대응되는 제2회전제한부가 형성되어 제1연결기와 연결된 제2연결기가 좌우 방향으로 일정각도 이상 회전하는 것을 방지하며, 회전제한부에는 완충패드가 구비되어 제2연결부가 충돌시에 발생하는 충격을 줄여주게 되어 제1,2연결기가 손상되는 것을 방지할 수 있는 산악철도차량용 연결기 구조를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

산악철도차량용 연결기 구조에 있어서, 전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기와, 후부 차량의 단부에 설치되는 구비되는 제2연결기와, 상기 제1연결기와 제2연결기를 연결하는 연결장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 연결장치는 제1연결기와 연결되는 구 형상의 조인트볼과, 상기 제2연결기에 설치되어 조인트볼이 회동가능하게 연결되는 가이드부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1연결기의 단부에는 상하로 한 쌍의 제1연결부가 형성되고, 상기 제1연결부의 사이에 조인트볼이 구비되며, 상기 제2연결기의 단부에는 제1연결부의 사이로 삽입되는 제2연결부가 형성되고, 상기 제2연결부에는 상기 조인트볼이 연결되는 가이드부재가 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1연결부에는 고정부재가 삽입되는 제1설치공이 형성되고, 상기 고정부재의 단부에는 상기 조인트볼의 중심부에 형성되는 관통공으로 삽입되는 삽입돌부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 한 쌍의 제1연결부에 구비되는 고정부재의 중심부에는 한 쌍의 고정부재를 상하관통하는 고정볼트가 구비되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 가이드부재는 중심부에 조인트볼이 수용되는 수용부가 형성되는 상부 가이드부재와, 상기 상부 가이드부재의 하부에 구비되되 중심부에 조인트볼이 수용되는 수용부가 형성되는 하부 가이드부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 상부 가이드부재의 상면과 하부 가이드부재의 하면에는 조인트볼과 가이드부재 사이의 간격을 조절하는 리테이너가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제2연결부에는 상기 가이드부재가 설치되는 제2설치공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1연결부의 양측에는 단부에 완충패드가 구비되는 제1회전제한부가 형성되고, 상기 제2연결부의 양측에는 상기 제1회전제한부에 대응되도록 제2회전제한부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기와 후부 차량의 단부에 설치되는 구비되는 제2연결기를 통하여 전후 차량이 연결되는데, 제1연결기의 제1연결부와 회동되는 조인트볼을 제2연결기의 제2연결부에 설치되는 가이드부재에 회동되도록 설치하여, 산악철도차량이 선회주행이나 경사주행시에 제1,2연결기에 가해지는 종방향 및 횡방향 충격을 줄여줄 수 있는 산악철도차량용 연결기 구조를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명은 전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기의 제1연결부 양측에는 제1회전제한부가 형성되고, 상기 제2연결기의 양측에는 제1회전제한부에 대응되는 제2회전제한부가 형성되어 제1연결기와 연결된 제2연결기가 좌우 방향으로 일정각도 이상 회전하는 것을 방지하며, 회전제한부에는 완충패드가 구비되어 제2연결부가 충돌시에 발생하는 충격을 줄여주게 되어 제1,2연결기가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 철도차량용 연결기의 분리 사시도이다.
도 2는 종래의 철도차량용 연결기의 장착상태를 보여주는 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 종방향으로 휘어진 상태를 보여주는 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 산악철도차량용 연결기 구조의 종방향으로 휘어진 상태를 보여주는 상태도이다.

본 발명은 산악철도차량의 인접한 차량을 전후로 연결하는 산악철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 그 구성은 전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기(100)와 후부 차량의 단부에 설치되는 구비되는 제2연결기(200)와 상기 제1연결기(100)와 제2연결기(200)를 연결하는 연결장치(300)로 이루어진다.

여기서, 상기 연결장치(300)는 제1연결기(100)와 연결되는 구 형상의 조인트볼(400)과 상기 제2연결기(200)에 설치되는 가이드부재(500)로 이루어지는데, 상기 조인트볼(400)은 상기 가이드부재(500)에 설치되어 자유롭게 회동가능하게 된다.

그래서, 산악철도차량이 선회주행이나 경사주행시에 조인트볼(400)이 연결되는 제1연결기(100)와 가이드부재(500)가 설치되는 제2연결기(200)가 횡방향 뿐만 아니라 종방향으로 회동될 수 있어, 제1,2연결기(100,200)에 가해지는 종방향 및 횡방향 충격을 줄여주게 되어 제1,2연결기(100,200)의 내구성을 증대시킬 뿐만 아니라 산악지형의 다양한 구간에서 산악철도차량의 안정적인 주행을 가능하게 한다.

그리고, 상기 제1연결기(100)의 단부에는 제1연결부(110)가 상하로 한 쌍이 형성되고, 상기 제2연결기(200)의 단부에는 제2연결부(210)가 형성되는데, 상기 제2연결부(210)는 상기 제1연결부(110)의 사이로 삽입되게 된다.

여기서, 상기 한 쌍의 제1연결부(110)의 사이에는 상기 조인트볼(400)이 구비되고, 상기 제2연결부(210)에는 상기 가이드부재(500)가 설치되는데, 상기 가이드부재(500)의 내측에는 상기 조인트볼(400)이 수용되는 공간이 형성되어 있어 상기 조인트볼(400)이 가이드부재(500)의 내측에 구비된다.

따라서, 전술한 바와 같이 상기 조인트볼(400)은 구 형상으로 형성되고, 상기 가이드부재(500)의 내측에는 구 형상의 공간이 형성되어 상기 조인트볼(400)은 상하 좌우 모든 방향으로 자유롭게 회동가능하므로, 산악철도차량이 선회구간, 경사구간, 선회와 경사가 혼합된 구간 등 다양한 구간을 주행할 때 안정적으로 주행할 수 있게 된다.

한편, 상기 제1연결기(100)의 단부에 상하로 형성되는 제1연결부(110)에는 상하 관통되도록 제1설치공(120)이 형성되는데, 상기 제1설치공(120)에는 조인트볼(400)을 고정하기 위한 고정부재(130)가 삽입된다.

여기서, 상기 제1연결부(110)에 형성되는 제1설치공(120)의 내주면에는 단턱부(122)가 형성되고, 상기 고정부재(130)의 외주면에는 상기 단턱부(122)에 대응되도록 플랜지(132)가 형성된다.

이때, 상기 조인트볼(400)의 중심부에는 상하로 관통되는 관통공(410)이 형성되며, 상기 고정부재(130)의 단부에는 상기 관통공(410)에 삽입되는 삽입돌부(134)가 돌출 형성된다.

따라서, 상기 상하로 구비되는 제1연결부(110)의 설치공(120)에 각각 구비되는 고정부재(130)의 단부는 조인트볼(400)의 관통공(410)의 상부와 하부로 각각 삽입되며, 상기 고정부재(130)의 중심부에는 한 쌍의 고정부재(130)를 상하관통하는 고정볼트(140)가 구비되어 고정부재(130)를 고정하게 된다.

즉, 상기 고정부재(130)의 플랜지(132)가 상기 단턱부(122)에 걸림 지지되고, 상기 고정볼트(140)에 의해 조인트볼(400) 방향으로 조여지게 되어 고정부재(130)가 제1연결부(110)에 견고하게 고정되게 된다.

그리고, 상기 가이드부재(500)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 가이드부재(510)와 상기 상부 가이드부재(510)의 하부에 구비되는 하부 가이드부재(520)로 이루어지는데, 상기 상부 가이드부재(510)와 하부 가이드부재(520)의 중심부에는 조인트볼(400)이 수용되는 수용부(512,522)가 형성된다.

여기서, 상기 수용부(512,522)는 구형상의 조이트볼(400)의 외주면에 대응되도록 형성되어, 조인트볼(400)이 회동가능하게 설치되어, 산악철도차량이 다양한 구간을 주행할 때 안정적으로 주행할 수 있게 한다.

이때, 상기 상부 가이드부재(510)의 수용부(512) 외측에는 제1단턱부(514)가 형성되고, 상기 하부 가이드부재(520)의 수용부(522) 외측에는 제1단턱부(514)에 대응되도록 제2단턱부(524)가 형성되어 상부 가이드부재(510)와 하부 가이드부재(520)가 정확한 위치에 결합되게 되며, 상부 가이드부재(510)와 하부 가이드부재(520)는 볼트(미도시) 등을 사용하여 결합되게 된다.

한편, 상기 상부 가이드부재(510)의 상면과 하부 가이드부재(520)의 하면에는 리테이너(530)가 구비되는데, 상기 리테이너(530)는 수용부(512,522)의 가장자리에 대응되도록 설치되어 조인트볼(400)과 가이드부재(500) 사이의 간격을 조절하게 된다.

여기서, 상기 상부 가이드부재(510)의 상면과 하부 가이드부재(520)의 하면에는 제3단턱부(516)와 제4단턱부(526)가 형성되며, 상기 리테이너(530)에는 상기 제3단턱부(516)와 제4단턱부(526)에 대응되도록 제5단턱부(532)가 형성되어, 리테이너(530)의 위치가 이동되는 것을 방지하게 된다.

이때, 상기 제2연결부(210)에는 상기 가이드부재(500)가 설치되는 제2설치공(220)이 형성되는데, 상기 제2설치공(220)의 내주면에는 제7단턱부(222)가 형성되고, 상기 하부 가이드부재(520)의 하면 가장자리에는 상기 제7단턱부(222)에 대응되도록 제6단턱부(528)가 형성된다.

그래서, 고정볼트(미도시)를 사용하여 하부 가이드부재(520)를 제7단턱부(222)에 고정하게 되어, 가이드부재(500)를 제2설치공(220)의 내측에 견고하게 고정하게 된다.

한편, 상기 제1연결기(100)의 단부에 형성되는 제1연결부(110)의 양측에는 일정 각도를 형성하도록 제1회전제한부(150)가 돌출 형성되고, 상기 제2연결기(200)의 단부에 형성되는 제2연결부(210)의 양측에는 상기 제1회전제한부(150)에 대응되도록 제2회전제한부(230)가 돌출 형성된다.

그래서, 상기 제1연결기(100)와 연결된 제2연결기(200)가 좌우 방향으로 일정각도 이상 회전하는 것을 방지하여, 과도하게 회전하는 상황을 방지하여 안정적인 주행을 가능하게 한다.

이때, 상기 제1회전제한부(150)의 단부에는 고무 또는 합성고무로 이루어지는 완충패드(152)가 구비되어, 선회구간 등을 주행할 때, 제1,2연결기(100,200)가 회전하여 제1,2회전제한부(150,230)가 충돌할 경우 상기 완충패드(152)에서 충격을 줄여주게 되어 제1,2연결기(100,200)가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

100 : 제1연결기 110 : 제1연결부
120 : 제1설치공 130 : 고정부재
140 : 고정볼트 150 : 제1회전제한부
200 : 제2연결기 210 : 제2연결부
220 : 제2설치공 230 : 제2회전제한부
300 : 연결장치 400 : 조인트볼
410 : 관통공 500 : 가이드부재
510 : 상부 가이드부재 520 : 하부 가이드부재
530 : 리테이너

Claims

산악철도차량용 연결기 구조에 있어서,
전부 차량의 단부에 구비되는 제1연결기와,
후부 차량의 단부에 설치되는 구비되는 제2연결기와,
상기 제1연결기와 제2연결기를 연결하는 연결장치를 포함하여 이루어지며,
상기 연결장치는 제1연결기와 연결되는 구 형상의 조인트볼과, 상기 제2연결기에 설치되어 조인트볼이 회동가능하게 연결되는 가이드부재로 이루어지고,
상기 제1연결기의 단부에는 상하로 한 쌍의 제1연결부가 형성되고, 상기 제1연결부의 사이에 조인트볼이 구비되며,
상기 제2연결기의 단부에는 제1연결부의 사이로 삽입되는 제2연결부가 형성되고, 상기 제2연결부에는 상기 조인트볼이 연결되는 가이드부재가 설치되며,
상기 가이드부재는 중심부에 조인트볼이 수용되는 수용부가 형성되는 상부 가이드부재와, 상기 상부 가이드부재의 하부에 구비되되 중심부에 조인트볼이 수용되는 수용부가 형성되는 하부 가이드부재로 이루어지고,
상기 상부 가이드부재의 수용부 외측에는 제1단턱부가 형성되고, 상기 하부 가이드부재의 수용부 외측에는 제1단턱부에 대응되도록 제2단턱부가 형성되어 상부 가이드부재와 하부 가이드부재가 정확한 위치에 결합되며,
상기 상부 가이드부재의 상면과 하부 가이드부재의 하면에는 상기 수용부의 가장자리에 대응되는 위치에 조인트볼과 가이드부재 사이의 간격을 조절하는 리테이너가 구비되며,
상기 상부 가이드부재의 상면과 하부 가이드부재의 하면에는 제3단턱부와 제4단턱부가 형성되며, 상기 리테이너에는 상기 제3단턱부와 제4단턱부에 대응되도록 제5단턱부가 형성되어 리테이너의 위치가 이동되는 것을 방지하며,
상기 제1연결부의 양측에는 단부에 완충패드가 구비되는 제1회전제한부가 형성되고, 상기 제2연결부의 양측에는 상기 제1회전제한부에 대응되도록 제2회전제한부가 형성되는 것을 특징으로 하는 산악철도차량용 연결기 구조.
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제1항에 있어서,
상기 제1연결부에는 고정부재가 삽입되는 제1설치공이 형성되고,
상기 고정부재의 단부에는 상기 조인트볼의 중심부에 형성되는 관통공으로 삽입되는 삽입돌부가 형성되는 것을 특징으로 하는 산악철도차량용 연결기 구조.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1연결부에 구비되는 고정부재의 중심부에는 한 쌍의 고정부재를 상하관통하는 고정볼트가 구비되는 것을 특징으로 하는 산악철도차량용 연결기 구조.
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제1항에 있어서,
상기 제2연결부에는 상기 가이드부재가 설치되는 제2설치공이 형성되는 것을 특징으로 하는 산악철도차량용 연결기 구조.
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