KR102019981B1 - 대륙철도차량용 연결기 구조 - Google Patents

대륙철도차량용 연결기 구조 Download PDF

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KR102019981B1
KR102019981B1 KR1020180033442A KR20180033442A KR102019981B1 KR 102019981 B1 KR102019981 B1 KR 102019981B1 KR 1020180033442 A KR1020180033442 A KR 1020180033442A KR 20180033442 A KR20180033442 A KR 20180033442A KR 102019981 B1 KR102019981 B1 KR 102019981B1
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문형석
나희승
박정준
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대륙철도차량에 설치되는 양용 연결기(duplex coupler)의 지지력을 증가시킬 수 있도록 함과 동시에 연결기에 작용하는 하중을 분산시켜 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.
본 발명은 서로 다른 두 개의 연결기 형상이 일체로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에 결합되어 철도차량 차체에 연결 설치되는 샹크부를 포함하여 구성되는 대륙철도차량용 연결기 구조에 있어서, 상기 샹크부는 헤드부가 내측으로 삽입되어 힌지 결합되는 U자 형상의 헤드결합부와, 상기 헤드결합부의 후단에 연장 형성되어 차체에 고정 설치되는 고정부로 구성되고, 상기 헤드부의 후단 상면과 하면에는 지지부가 돌출 형성되며, 상기 헤드결합부의 내측면에는 지지부가 삽입되는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

대륙철도차량용 연결기 구조{Coupler structure for continental railway vehicle}
본 발명은 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대륙철도차량에 설치되는 양용 연결기(duplex coupler)의 지지력을 증가시킬 수 있도록 함과 동시에 연결기에 작용하는 하중을 분산시켜 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량은 철도 선로를 주행하는 여객 열차, 화물 열차, 전동차 등을 구성하는 중요한 운송수단의 하나로서, 다수의 철도차량을 연속적으로 연결하여 안전한 상태로 주행할 수 있으므로 약 수백 내지 수천 명의 승객을 태울 수 있음은 물론, 한꺼번에 대량의 화물을 운반할 수 있는 장점이 있다.
이때, 철도차량은 다수가 연결된 상태로 열차를 이루어 운행하게 되는데, 차량과 차량을 결합하기 위한 연결기를 이용하여 차량들을 연결시킨다.
이와 같은 연결기는 선두차량과 후미차량 간에 항상 일정거리를 유지할 수 있도록 하여 선두차량과 후미차량 사이에 접촉에 의한 사고 발생을 방지하며, 기관실로부터 전달된 동력을 각 차량으로 전달시키기 위한 매개체로서의 역할을 하는 것으로, 너클 방식의 자동 연결기나 자물쇠 방식의 밀착 연결기가 주로 사용된다.
한편, 대륙철도는 한반도와 중국, 중앙아시아, 러시아, 유럽의 연결을 목표로 추진하고 있는 철도노선을 의미한다.
이와 같이 대륙철도를 주행하는 철도차량은 여러 나라를 통과하여야 하는데, 화물을 수송하는 화차의 경우 특정 국가에서 다른 국가로 수송하여야 할 화물을 추가하기 위해서 추가적인 화차를 연결해야 하는 경우가 발생할 수 있다.
하지만, 현재 전세계적으로 표준화된 철도차량의 연결기가 존재하지 않으므로 국가마다 연결기 규격이 서로 달라 한 국가에서 다른 국가로 이동하는 철도차량을 연결하는 경우에 연결기를 교체하여야 하고, 이러한 연결기의 교체에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 실용신안공보 실1991-0007833호에는 철도차량용 회전식 쌍두연결장치가 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 일측에 너클부재(3)가 형성되고 그 하부의 밀착판(4) 상엔 돌출부(4')가 형성되어 이 너클부재(3)와 돌출부(4')가 축공(2)을 중심으로 상호직각을 이루도록 형성되고 상기 축공(2)의 주위에는 상호적정간격으로 스토퍼(5, 5')와 고정핀공(6)이 형성된 연결기몸체(1)와, 일측단에 축공(2')과 고정공(8)이 형성된 끼움부(7')를 갖는 생크(7)로 구성되며, 상기 연결기몸체(1) 및 생크(7)의 축공(2)(2')에 연결축(9)이 관통삽입되고 연결기 몸체(1)의 축공(2) 주위에 형성된 각각의 고정핀공(6)중 하나와 생크(7)의 고정공(8)이 스토퍼(5, 5')에 의해 조절되면서 상호 일치되면 고정핀(10)을 관통삽입하여 연결대상 차량에 설치된 연결장치와 일치되는 연결장치를 선택하여 사용할 수 있도록 한 것에 그 특징이 있다.
즉, 상기 종래기술은 연결기 몸체(1)에 서로 다른 두 가지 형상의 헤드가 형성되어 연결기의 교체 없이도 연결기의 종류가 서로 다른 차체를 연결할 수 있게 되는 장점이 있으나, 두 가지 형상의 헤드가 형성된 연결기 몸체(1)가 생크(7)에 힌지 결합부만으로 지지되므로 지지력이 약하다는 단점이 있다.
또한, 상기 종래기술은 두 가지 형상의 헤드 중 사용되지 않는 헤드, 즉 다른 차체와 결합되지 않는 헤드가 일츨으로 돌출되어 연결기 몸체(1)의 무게중심이 일측으로 치우치게 되고, 이와 같은 상태에서 철도차량이 주행하는 경우 주행 중 연결기 몸체(1)에 가해지는 하중이 편심되어 작용하게 되므로 철도차량의 주행안정성이 저하될 뿐만 아니라, 생크(7)와 연결기 몸체(1) 사이의 결합부에 가해지는 하중에 의해 연결기가 변형 또는 파손될 수 있는 문제점도 있다.
1. 대한민국 실용신안공보 실1991-0007833호(1991. 10. 07. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 대륙철도차량의 주행 중 서로 다른 두 가지 형상의 연결기가 일체로 형성된 헤드부에 작용하는 하중에 대한 지지력을 증가시킴으로써 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 대륙철도차량의 주행 중 연결기에 가해지는 하중을 분산시킬 수 있도록 함으로써 편심 하중에 의한 주행안정성 저하를 방지할 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,
서로 다른 두 개의 연결기 형상이 일체로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에 결합되어 철도차량 차체에 연결 설치되는 샹크부를 포함하여 구성되는 대륙철도차량용 연결기 구조에 있어서, 상기 샹크부는 헤드부가 내측으로 삽입되어 힌지 결합되는 U자 형상의 헤드결합부와, 상기 헤드결합부의 후단에 연장 형성되어 차체에 고정 설치되는 고정부로 구성되고, 상기 헤드부의 후단 상면과 하면에는 지지부가 돌출 형성되며, 상기 헤드결합부의 내측면에는 지지부가 삽입되는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 지지부와 지지홈은 원호 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤드부와 헤드결합부의 대응되는 위치에는 힌지핀이 삽입 결합되는 제1 및 제2힌지공이 각각 형성되고, 상기 제1 및 제2힌지공의 후방에는 헤드부를 헤드결합부에 고정시키기 위한 고정핀이 삽입 결합되는 삽입홀 및 결합홀이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 삽입홀은 서로 일정거리 이격되도록 형성되는 제1 내지 제3삽입홀로 구성되고, 상기 결합홀은 서로 일정거리 이격되도록 형성되는 제1 및 제2결합홀로 구성되며, 상기 고정핀은 제1 및 제2결합홀과 제1 또는 제3삽입홀 및 제2삽입홀을 통해 결합되는 제1 및 제2고정핀으로 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 헤드결합부의 외측에는 헤드부가 내측으로 수용될 수 있도록 하는 수용부가 형성된 지지프레임이 결합된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 헤드부의 양측에는 제1 및 제2결합부가 각각 돌출 형성되고, 상기 제1 및 제2결합부는 지지프레임의 수용부 내측으로 수용된 상태에서 체결수단에 의해 체결 고정될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지프레임의 내측에는 열선이 삽입 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 대륙철도차량의 주행 중 서로 다른 두 가지 형상의 연결기가 일체로 형성된 헤드부를 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 연결기에 작용하는 편심하중, 휨 하중, 비틀림 하중 등을 분산시킬 수 있도록 함과 동시에 하중에 대한 지지력을 향상시킴으로써 대륙철도차량의 주행안정성을 향상시킬 수 있음은 물론, 연결기의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 철도차량용 회전식 쌍두 연결 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 분리 사시도.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 종단면도.
도 5는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 다른 실시예를 나타낸 분리 사시도.
도 6의 (a),(b)는 도 5에 나타낸 본 발명에 서로 다른 형태의 연결기가 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 7은 도 5에 나타낸 본 발명의 구조해설 결과를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 9는 도 8에 나타낸 본 발명의 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 분리 사시도이며, 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 종단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 다른 실시예를 나타낸 분리 사시도이며, 도 6의 (a),(b)는 도 5에 나타낸 본 발명에 서로 다른 형태의 연결기가 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5에 나타낸 본 발명의 구조해설 결과를 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8에 나타낸 본 발명의 평면도이다.
본 발명은 대륙철도차량에 설치되는 양용 연결기(duplex coupler)의 지지력을 증가시킬 수 있도록 함과 동시에 연결기에 작용하는 하중을 분산시켜 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 그 구성은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 헤드부(100) 및 샹크부(200)를 포함하여 이루어진다.
보다 상세히 설명하면, 상기 헤드부(100)는 이웃하는 차체와 연결될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 두 개의 서로 다른 형태의 연결기 형상이 일체로 형성된 구조로 이루어져 있다.
이때, 상기 헤드부(100)에 포함되는 연결기 형상은 전 세계적으로 사용되는 다양한 연결기의 형상 중 두 가지가 포함될 수 있으나, 본 발명은 대륙철도차량에 적용되는 것이므로 헤드부(100)의 형상이 도 3에 나타낸 바와 같이, 국내를 포함한 가장 많은 국가에서 사용되는 AAR 타입 연결기(이하, '제1연결기(100a)'라 한다)와, 러시아 및 중국에서 주로 사용되는 CA-3 타입 연결기(이하, '제2연결기(100b)'라 한다)가 일체로 형성된 것을 기준으로 설명하기로 한다.
다음, 상기 샹크부(200)는 헤드부(100)의 후방에 연결 설치되어 연결기(50)가 대륙철도차량의 차체에 고정 설치될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 헤드부(100)가 힌지 결합되는 헤드결합부(210)와, 차체에 고정 설치되는 고정부(220)를 포함하여 이루어진다.
보다 상세히 설명하면, 상기 헤드결합부(210)는 전방이 개구된 'U'자 형상으로 형성되어 개구된 부분을 통해 헤드부(100)가 내측으로 삽입되어 결합될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 고정부(220)는 헤드결합부(210)의 후방으로 연장 형성되는 자루 형상으로 이루어져 후단부가 차체에 결합됨으로써 연결기(50)가 차체에 고정 설치될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
이때, 상기 헤드부(100)의 중앙부에는 상,하 방향으로 제1힌지공(110)이 형성되고, 상기 제1힌지공(110)과 대응되는 위치의 헤드결합부(210)에는 제2힌지공(212)이 형성되어, 헤드부(100)가 헤드결합부(210)의 내측에 힌지핀(160)에 의해 힌지결합될 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 상기 헤드결합부(210)에 형성된 제2힌지공(212) 및 헤드부(100)에 형성된 제1힌지공(110)을 통해 삽입 결합된 힌지핀(160)에 의해 헤드부(100)는 헤드결합부(210)의 내측에 힌지 결합되므로 연결기(50)를 교체해야 하는 경우, 힌지핀(160)이 회전축 역할을 하게 되어 헤드부(100)를 헤드결합부(210)로부터 분리시키지 않고서도 힌지핀(160)을 중심으로 한 회전에 의해 제1연결기(100a)와 제2연결기(100b)를 교체할 수 있도록 구성된 것이다.
한편, 상기 헤드부(100)에 형성된 제1힌지공(110)의 후방에는 삽입홀(120)이 형성되고, 상기 헤드결합부(210)에 형성된 제2힌지공(212)의 후방에는 상기 삽입홀(120)과 대응되는 위치에 결합홀(214)이 형성되는데, 상기 삽입홀(120)과 결합홀(214)은 그 내측으로 헤드부(100)를 고정시키기 위한 고정핀(170)이 삽입 결합될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
즉, 상기 고정핀(170)은 헤드부(100)가 샹크부(200)의 헤드결합부(210)에 견고하게 고정될 수 있도록 함과 동시에 대륙철도차량의 주행 중 연결기(50)에 가해지는 하중을 지지하는 역할을 하는 것으로, 상기 힌지핀(160)에 의해 헤드부(100)를 헤드결합부(210)에 결합시킨 상태에서 헤드부(100)와 헤드결합부(210)에 각각 형성된 삽입홀(120) 및 결합홀(214)을 통해 고정핀(170)을 삽입 결합시킴으로써 헤드부(100)를 헤드결합부(210)에 견고하게 고정시킬 수 있도록 구성되어 있다.
다음, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 헤드부(100)의 후단 상면과 하면에는 각각 지지부(130)가 돌출 형성되고, 상기 헤드결합부(210)의 내측면에는 지지부(130)가 삽입되는 지지홈(216)이 형성되는데, 상기 지지부(130)와 지지홈(216)은 헤드결합부(210)에 결합된 헤드부(100)의 지지력을 향상시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
즉, 종래에는 철도차량의 주행 중 연결기(50)에 가해지는 하중이 힌지핀(160)과 고정핀(170)에 의해서만 지지되므로 편심하중, 휨 하중, 비틀림 하중 등 다양한 방향으로부터 전달되는 하중에 대한 지지력이 떨어지게 되는 문제점이 있던 것임에 비해, 본 발명에서는 헤드부(100)의 상,하부에 각각 돌출 형성되는 지지부(130)가 헤드결합부(210)에 형성된 지지홈(216) 내측으로 삽입 결합되어 헤드부(100)에 대한 지지면적이 증가됨으로써 헤드부(100)에 가해지는 하중에 대한 지지력을 대폭 향상시킬 수 있도록 구성된 것이다.
이때, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 지지부(130)와 지지홈(216)은 원호 형상을 이루도록 형성되어 제1연결기(100a)와 제2연결기(100b)를 교체하는 경우, 즉 힌지핀(160)을 중심으로 헤드부(100)를 회전시키는 경우에도 지지부(130)가 지지홈(216)으로부터 벗어나지 않고 지지될 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 다른 실시예에 의하면, 상기 헤드부(100)에 형성된 삽입홀(120)이 서로 일정거리 이격되도록 설치되는 제1 내지 제3삽입홀(120a,120b,120c)로 구성되고, 상기 헤드결합부(210)에 형성된 결합홀(214)은 마찬가지로 서로 일정거리 이격되도록 설치되는 제1 및 제2결합홀(214a,214b)로 구성될 수 있는데, 이는 힌지핀(160)의 후방에 위치되도록 하여 헤드부(100)와 헤드결합부(210)를 고정시키는 고정핀(170)을 두 곳에 삽입 결합시킬 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 전술한 바와 같이, 상기 헤드부(100)는 제1연결기(100a)와 제2연결기(100b)가 일체로 형성되어, 둘 중 하나의 연결기가 사용되는 경우 사용되지 않는 즉, 다른 차체와 결합되지 않는 연결기가 일측으로 돌출되어 헤드부(100)의 무게중심이 일측으로 치우치게 되고, 연결기의 헤드부(100)에 가해지는 하중이 힌지핀(160)과 1개의 고정핀(170)에 의해서만 지지된 상태에서 대륙철도차량이 주행하는 경우, 주행 중 헤드부(100)에 가해지는 하중이 편심되어 작용하게 되므로 대륙철도차량의 주행안정성이 저하될 뿐만 아니라 헤드부(100)에 가해지는 하중에 대한 지지력이 충분치 못하게 되어 연결기(50)가 변형 또는 파손될 수 있는 문제점이 있는 것이므로, 본 발명에서는 헤드부(100)와 헤드결합부(210) 사이의 힌지결합부 후방에서 서로 일정거리 이격되도록 삽입 설치되는 제1 및 제2고정핀(170a,170b)에 의해 헤드부(100)를 고정시킴으로써 헤드부(100)가 보다 견고하게 헤드결합부(210)에 고정될 수 있도록 함과 동시에 하중에 대한 지지력을 향상시킬 수 있도록 구성된 것이다.
보다 상세히 설명하면, 상기 헤드부(100)에 형성되는 제1 내지 제3삽입홀(120a,120b,120c)은 서로 일정거리 이격되도록 하여 상,하 방향으로 관통 형성되는데, 도 5에 나타낸 바와 같이 제1힌지공(110)의 후방에 제2삽입홀(120b)이 형성되고, 상기 제1힌지공(110)의 좌,우 양측으로는 제1 및 제3삽입홀(120a,120c)이 제2삽입홀(120b)과 동일 간격을 이루도록 형성되어 제1 내지 제3삽입홀(120a,120b,120c)이 전체적으로 'ㄱ'자 형상을 이루도록 형성된다.
또한, 상기 헤드결합부(210)에 형성되는 제1 및 제2결합홀(214a,214b)은 제1, 2삽입홀(120a,120b) 사이의 간격 및 제2, 3삽입홀(120b,120c) 사이의 간격과 동일한 간격으로 이격되어 제2힌지공(212)의 후방에 서로 대칭을 이루도록 형성된다.
즉, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 헤드부(100)의 제1연결기(100a)가 사용되는 경우에는 제1삽입홀(120a) 및 제1결합홀(214a)을 통해 제1고정핀(170a)이 체결 고정되고, 제2삽입홀(120b) 및 제2결합홀(214b)을 통해 제2고정핀(170b)이 체결 고정된다.
또한, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 헤드부(100)의 제2연결기(100b)가 사용되는 경우에는 제2삽입홀(120b) 및 제1결합홀(214a)을 통해 제1고정핀(170a)이 체결 고정되고, 제3삽입홀(120c) 및 제2결합홀(214b)을 통해 제2고정핀(170b)이 체결 고정된다.
따라서, 상기와 같은 구성에 의해 연결기(50)의 종방향 중심축으로부터 일정 거리 이격되도록 하여 대칭을 이루는 두 지점에서 제1 및 제2고정핀(170a,170b)에 의해 헤드부(100)를 헤드결합부(210)에 고정시킬 수 있게 되어 사용되지 않는 헤드부(100)의 제1 또는 제2연결기(100a,100b) 후방을 추가적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라 헤드부(100)에 작용하는 전단하중은 물론 휨 하중이나 비틀림 하중에 대한 지지력도 향상시킬 수 있으므로 대륙철도차량의 주행안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 정거장에서 새로운 화차가 추가되는 등의 이유로 연결기(50)를 교체하여야 하는 경우에는 제1 및 제2고정핀(170a,170b)에 의한 헤드부(100)의 결합을 해제시키고, 헤드부(100)를 힌지핀(160)을 중심으로 회전시킨 후 다시 제1 및 제2고정핀(170a,170b)을 체결 고정시키는 작업만으로 연결기(50)를 교체할 수 있게 된다.
한편, 도 7은 국내 철도차량기술기준의 화차 연결기(E type) 너클(knuckle)에 대한 인장하중 조건을 적용한 상태에서 유한요소 해석 프로그램 ANSYS를 이용하여 구조해석을 수행한 결과를 나타낸 것으로, 본 발명에서와 같이 두 개의 고정핀, 즉 제1 및 제2고정핀(170a,170b)을 이용하여 헤드부(100)를 고정시킨 경우 최대응력이 약 608Mpa로 나타나 종래와 같이 한 개의 고정핀(170)을 이용하여 헤드부(170)를 고정시킨 것에 비해 지지력이 25% 이상 향상된 것을 확인할 수 있었다.
다음, 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 또 다른 실시예에 의하면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 샹크부(200)의 헤드결합부(210) 외측에 헤드부(100)가 내측으로 수용되는 수용부(300a)가 형성된 지지프레임(300)이 고정 설치되는데, 상기 지지프레임(300)의 상면과 하면에는 서로 대응되는 위치에 볼트, 핀 등의 체결수단(330)이 삽입 결합되는 제1 및 제2체결공(310,320)이 형성되어 있다.
또한, 상기 헤드부(100)의 양측으로는 각각 제1 및 제2결합부(140,150)가 돌출 형성되는데, 상기 제1 및 제2결합부(140,150)에도 볼트, 핀 등의 체결수단(330)이 삽입될 수 있는 제1 및 제2체결공(142,152)이 각각 형성되어 있다.
이때, 상기 지지프레임(300)과 제1 및 제2결합부(140,150)에 각각 형성된 제1 및 제2체결공(310,142,320,152)은 서로 대응되는 위치에 형성되어 체결수단(330)에 의해 지지프레임(300)의 내측으로 수용된 헤드부(100), 즉 헤드부(100) 중 사용되지 않는 제1 또는 제2연결기(100a,100b)를 체결 고정시킬 수 있도록 하여 대륙철도차량의 주행 중 헤드부(100)에 가해지는 하중을 추가적으로 지지할 수 있도록 구성되어 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 헤드부(100) 중 사용되지 않는 제1 또는 제2연결기(100a,100b)는 그 일부가 지지프레임(300)의 내측으로 수용되고, 상기 지지프레임(300)의 내측으로 수용된 부분은 헤드부(100)의 제1 또는 제2결합부(140,150) 및 지지프레임(300)의 서로 대응되는 위치에 형성된 제1 또는 제2체결공(142,310,152,320)을 통해 삽입 설치되는 체결수단(330)에 의해 체결 고정되어 고정핀(170)과 함께 헤드부(100)를 고정시킬 수 있게 됨은 물론 대륙철도차량의 주행 중 발생하는 하중을 지지할 수 있게 된다.
또한, 상기 헤드부(100)의 양측으로 돌출 형성되는 제1 및 제2결합부(140,150)는 제1 또는 제2연결기(100a,100b)가 다른 차체의 연결기와 결합되는 것을 방해하지 않는 위치에 돌출 형성되고, 상기 지지프레임(300)은 헤드결합부(210)가 아닌 차체의 언드프레임(미도시) 등에 고정 설치될 수도 있음은 물론이다.
한편, 상기 지지프레임(300)은 대륙철도차량의 주행 중 외부로부터의 충격, 즉 외부 물체와의 충돌로 인한 충격 등으로부터 헤드부(100)를 보호하는 역할도 하게 되는데, 이러한 지지프레임(300)의 내측에는 열선(미도시)이 삽입 설치될 수 있다.
즉, 본 발명이 적용되는 대륙철도차량의 경우 냉대 또는 한대기후 지역을 주행하게 되므로 눈이나 얼음 등에 의해 연결기(50) 부분이 얼어붙는 경우가 빈번하게 발생될 수 있고, 이러한 경우 헤드부(100)를 회전시켜 제1 또는 제2연결기(100a,100b)를 교체하는 것이 원활하게 이루어지지 않을 수 있으므로 지지프레임(300)의 내측에 열선을 삽입 설치하여 지지프레임(300)으로부터 전도되는 열에 의해 샹크부(200) 및 헤드부(100)가 얼어붙지 않도록 구성된 것이다.
이때, 도시하지는 않았지만, 상기 지지프레임(300)의 내측에 온도센서를 설치하고, 대륙철도차량의 운전석에는 온도센서에 의해 측정된 온도에 따라 열선을 발열시킬 수 있도록 하는 제어부를 설치하여 운전자가 연결기 부분의 온도에 따라 열선의 발열을 선택적으로 제어할 수 있도록 구성할 수도 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조에 의하면, 대륙철도차량의 주행 중 서로 다른 두 가지 형상의 연결기(100a,100b)가 일체로 형성된 헤드부(100)를 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 연결기에 작용하는 편심하중, 휨 하중, 비틀림 하중 등을 분산시킬 수 있도록 함과 동시에 하중에 대한 지지력을 향상시킴으로써 대륙철도차량의 주행안정성을 향상시킬 수 있음은 물론, 연결기(50)의 내구성을 대폭 향상시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대륙철도차량에 설치되는 양용 연결기(duplex coupler)의 지지력을 증가시킬 수 있도록 함과 동시에 연결기에 작용하는 하중을 분산시켜 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.
50 : 연결기 100 : 헤드부
100a : 제1연결기 100b : 제2연결기
110 : 제1힌지공 120 : 삽입홀
130 : 지지부 140 : 제1결합부
142, 310 : 제1체결공 150 : 제2결합부
152, 320 : 제2체결공 160 : 힌지핀
170 : 고정핀 200 : 샹크부
210 : 헤드결합부 212 : 제2힌지공
214 : 결합홀 216 : 지지홈
220 : 고정부 300 : 지지프레임
330 : 체결수단

Claims (7)

  1. 서로 다른 두 개의 연결기 형상이 일체로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에 결합되어 철도차량 차체에 연결 설치되는 샹크부를 포함하여 구성되는 대륙철도차량용 연결기 구조에 있어서,
    상기 샹크부는 헤드부가 내측으로 삽입되어 힌지 결합되는 U자 형상의 헤드결합부와, 상기 헤드결합부의 후단에 연장 형성되어 차체에 고정 설치되는 고정부로 구성되고,
    상기 헤드부의 후단 상면과 하면에는 지지부가 원호 형상으로 돌출 형성되며,
    상기 헤드결합부의 내측면에는 지지부가 삽입되는 지지홈이 원호 형상으로 형성되되,
    상기 헤드부와 헤드결합부의 대응되는 위치에는 힌지핀이 삽입 결합되는 제1 및 제2힌지공이 각각 형성되고,
    상기 제1 및 제2힌지공의 후방에는 헤드부를 헤드결합부에 고정시키기 위한 고정핀이 삽입 결합되는 삽입홀 및 결합홀이 각각 형성되며,
    상기 삽입홀은 서로 일정거리 이격되도록 하여 전체적으로 'ㄱ'자 형상을 이루도록 형성되는 제1 내지 제3삽입홀로 구성되고, 상기 결합홀은 서로 일정거리 이격되도록 하여 제2힌지공의 후방에 서로 대칭을 이루도록 형성되는 제1 및 제2결합홀로 구성되며, 상기 고정핀은 제1 및 제2결합홀과 제1 또는 제3삽입홀 및 제2삽입홀을 통해 결합되는 제1 및 제2고정핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 헤드결합부의 외측에는 헤드부가 내측으로 수용될 수 있도록 하는 수용부가 형성된 지지프레임이 결합된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 헤드부의 양측에는 제1 및 제2결합부가 각각 돌출 형성되고, 상기 제1 및 제2결합부는 지지프레임의 수용부 내측으로 수용된 상태에서 체결수단에 의해 체결 고정될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 지지프레임의 내측에는 열선이 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
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