KR102043277B1 - Buffer for railway vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도 차량용 완충장치에 관한 것으로서, 인접하는 철도 차량의 차체를 향해 돌출된 봉 형상의 로드; 상기 로드의 축선을 따라 단차를 형성하며 상기 로드와 동심 배치되는 복수의 슬리브를 가지며, 상기 로드를 해당 철도 차량의 차체에 연결하는 슬리브 유니트; 상기 로드 및 상기 로드와 인접하는 슬리브의 사이와, 인접하는 한 쌍의 슬리브 사이에 상기 로드와 동심을 이루며 각각 마련되어, 상기 로드로부터 상기 해당 철도 차량의 차체를 향해 전달되는 하중을 흡수하며 완충하는 복수의 완충부재; 및 상기 로드 및 복수의 상기 슬리브 중 적어도 어느 하나와, 상기 해당 철도 차량의 차체 사이에 탄성 변형가능하게 마련되어, 상기 로드로부터 상기 해당 철도 차량의 차체를 향해 전달되는 하중을 완충하는 하나 이상의 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a shock absorber for a railway vehicle, comprising: a rod-shaped rod protruding toward a vehicle body of an adjacent railway vehicle; A sleeve unit forming a step along the axis of the rod and having a plurality of sleeves arranged concentrically with the rod, the sleeve unit connecting the rod to a vehicle body of the corresponding railway vehicle; A plurality of concentric with the rod between the rod and the sleeve adjacent to the rod and between a pair of adjacent sleeves, each absorbing and cushioning a load transmitted from the rod toward the vehicle body of the corresponding railway vehicle; Cushioning member; And at least one elastic member provided elastically deformable between at least one of the rod and the plurality of sleeves and the vehicle body of the railroad vehicle, and buffering a load transmitted from the rod toward the vehicle body of the railroad vehicle. It is characterized by including.
Description
본 발명은 철도 차량용 완충장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 철도 차량의 연결부에 설치되어 충격을 흡수하는 철도 차량용 완충장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shock absorber for a railroad car, and more particularly, to a shock absorber for a railroad car, which is provided at a connection portion of a railroad car to absorb shocks.
철도 차량용 완충장치는 철도 차량의 연결부에 설치되어 충격을 흡수하는 역할을 한다.The shock absorber for a railway vehicle is installed at the connection part of a railway vehicle and serves to absorb a shock.
여러 대의 객차가 연결된 철도 차량이 발차할 때와 제동시 또는 갑작스런 속도 변화시에 발생되는 앞 뒤 객차간의 속도 차이에 의해 진동이 발생되게 된다.Vibration is generated by the speed difference between the front and rear carriages that occur when a railroad car with multiple carriages is connected and when braking or when the speed changes suddenly.
이러한 진동에 의해 앞 뒤 객차간의 연결부에서 충돌이 일어나면서, 그 충돌로 인하여 발생하는 커다란 충격은 완충장치에 의해 흡수되어, 철도 차량의 차체 및 주행부 그리고 의장, 전장시스템 등의 주요 기능부를 충격으로부터 보호하는 기능을 한다.These vibrations cause collisions at the joints between the front and rear passenger cars, and the large shocks generated by the collisions are absorbed by the shock absorbers. Function to protect
한편, 이러한 충격력은 수 톤으로 매우 크게 작용하므로, 큰 충격력을 흡수하기 위하여 사용되는 완충장치도 커다란 충격력을 충분히 완충시킬 수 있어야 하고, 충격력을 견디어 낼 수 있도록 제작되어야 하므로 충격에 강한 금속 재질로 된 구조물과 충격력을 흡수하는 고무판들로 완충 장치를 구성한다.On the other hand, since the impact force is very large in several tons, the shock absorber used to absorb the large impact force must also be able to fully absorb the large impact force, and must be manufactured to withstand the impact force, so that it is made of a strong metal material. The shock absorber consists of a structure and rubber plates that absorb the impact force.
종래의 철도 차량용 완충장치가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다.Conventional railroad car shock absorbers are shown in FIGS. 6 and 7.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 철도 차량용 완충장치(10)는 주물로 주조된 하우징(21)과, 하우징(21)의 내측에 삽입 설치되는 다수 개의 사각 쿠션패드(22)와, 후방플랜지부(23)가 하우징(21)의 전방측 내면에 삽입되면서, 선단돌출부(24)는 하우징(21)의 전방측으로 노출되게 설치되어 충격력이 제일 먼저 작용하는 플로워(25)와, 하우징(21)의 후방에 설치되는 다수 개의 다이아몬드형 쿠션패드(26)와, 다수 개의 다이아몬드형 쿠션패드(26)를 볼트(27)로서 하우징(21)의 후방에 고정 설치하는 리어플로워(28)로 이루어진다.As shown in the drawings, the conventional shock absorber 10 for a railway vehicle includes a
사각 쿠션패드(22)와 다이아몬드형 쿠션패드(26)는 소정 두께의 금속판으로된 플레이트(29)의 양측면에 충격흡수용 고무판(30)이 부착된 양면 패드와, 플레이트(29)의 일측면에만 고무판(30)이 부착된 단면 패드로 이루어지며, 사각 쿠션패드(22)와 다이아몬드형 쿠션패드(26)는 모두 5개의 양면 패드가 밀착 접촉되면서, 5개의 양면 패드가 밀착 접촉된 양면 패드의 양측면에 한 개씩의 단면 패드가 밀착되게 설치되어 있다.The
이와 같은 종래의 완충장치(10)는 충격이 일차적으로 작용하는 플로워(24)와 다수 개의 사각 쿠션패드(22)가 삽입 설치되는 하우징(21)이 무거운 주물품으로 제작되어서 완충장치(20)의 무게가 증가하게 된다.Such a
따라서, 종래 철도 차량용 완충장치(10)는 무게가 매우 무거우므로, 생산 현장에서 완충장치(10)를 제작할 때 주물품으로 제작되어 무게가 무거운 하우징(21)을 조립하거나 또는 이동, 적재등과 같이 하우징(21)을 취급하는 작업부터 어려움이 있어 생산성이 저하됨은 물론, 무거운 하우징(21)을 취급과정에서 부주의로 인하여 안전사고가 발생될 염려가 많다.Therefore, the conventional railroad car shock absorber 10 is very heavy, so when manufacturing the shock absorber 10 in the production site is manufactured as a cast and
또한, 종래의 철도 차량용 완충장치(10)는 중량이 크므로, 제작 완료된 완충장치(10)를 철도 차량에 설치하거나 보수 점검 작업시에도 어려운 문제점이 있다.In addition, since the conventional shock absorber 10 for a railroad vehicle has a large weight, it is difficult to install the manufactured shock absorber 10 in a railroad car or during maintenance inspection work.
그리고, 종래의 철도 차량용 완충장치(10)는 완충 역할을 하는 복수의 고무판(30)이 철도 차량의 차체에 나란하게 병렬 배치되고, 이에 복수의 고무판(30)이 압축되며 완충하는 압축 방식을 가진다.In addition, the conventional railroad car shock absorber 10 has a plurality of
따라서, 종래의 철도 차량용 완충장치(10)에서 전단 하중이 작용하는 경우, 복수의 고무판(30)에 전단이 발생하여 완충 능력이 저하될 뿐만 아니라 고무판(30)이 쉽게 파손되어 완충장치(10)로서의 기능을 상실할 염려가 있다. 즉, 종래의 철도 차량용 완충장치(10)는 압축 하중에는 대응이 가능하지만 전단 하중에는 완충 능력이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, when the shear load is applied in the conventional shock absorber 10 for a railroad vehicle, the shearing occurs in the plurality of
이에, 본 출원인은 완충 구조를 개선하여, 구조가 간단하고, 장치의 전체 중량을 줄여 제조 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 철도 차량의 설치 및 보수 작업시 생산성을 향상시킬 수 있으며, 전단 하중 및 압축 하중에도 대응하며 완충할 수 있는 철도 차량용 완충장치를 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present applicant improves the shock absorbing structure, the structure is simple, not only to improve the manufacturing productivity by reducing the overall weight of the device, but also to improve the productivity during the installation and maintenance work of the railway vehicle, shear load and compression load The company has also developed a shock absorber for railroad cars that can cope with and absorb shocks.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 구조가 간단하고, 장치의 전체 중량을 줄여 제조 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 철도 차량의 설치 및 보수 작업시 생산성을 향상시킬 수 있으며, 전단 하중 및 압축 하중에도 대응하며 완충할 수 있는 철도 차량용 완충장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to simplify the structure, reduce the overall weight of the device to improve the production productivity, as well as to improve the productivity during the installation and maintenance work of railway vehicles. In addition, the present invention is to provide a shock absorber for a railway vehicle that is capable of cushioning the shear load and the compressive load.
본 발명의 목적은, 인접하는 철도 차량의 차체를 향해 돌출된 봉 형상의 로드; 상기 로드의 축선을 따라 단차를 형성하며 상기 로드와 동심 배치되는 복수의 슬리브를 가지며, 상기 로드를 해당 철도 차량의 차체에 연결하는 슬리브 유니트; 상기 로드 및 상기 로드와 인접하는 슬리브의 사이와, 인접하는 한 쌍의 슬리브 사이에 상기 로드와 동심을 이루며 각각 마련되어, 상기 로드로부터 상기 해당 철도 차량의 차체를 향해 전달되는 하중을 흡수하며 완충하는 복수의 완충부재; 및 상기 로드 및 복수의 상기 슬리브 중 적어도 어느 하나와, 상기 해당 철도 차량의 차체 사이에 탄성 변형가능하게 마련되어, 상기 로드로부터 상기 해당 철도 차량의 차체를 향해 전달되는 하중을 완충하는 하나 이상의 탄성부재를 포함하는, 철도 차량용 완충장치에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention, the rod-shaped rod protruding toward the vehicle body of the adjacent railway vehicle; A sleeve unit forming a step along the axis of the rod and having a plurality of sleeves arranged concentrically with the rod, the sleeve unit connecting the rod to a vehicle body of the corresponding railway vehicle; A plurality of concentric with the rod between the rod and the sleeve adjacent to the rod and between a pair of adjacent sleeves, each absorbing and cushioning a load transmitted from the rod toward the vehicle body of the corresponding railway vehicle; Cushioning member; And at least one elastic member provided elastically deformable between at least one of the rod and the plurality of sleeves and the vehicle body of the railroad vehicle, and buffering a load transmitted from the rod toward the vehicle body of the railroad vehicle. It can be achieved by a shock absorber for rolling stock, including.
여기서, 상기 탄성부재는, 상기 로드의 축선을 따라 상기 로드와 상기 해당 철도 차량의 차체 사이에 탄성 변형가능하게 마련되는 로드용 탄성부재를 포함할 수 있다.Here, the elastic member may include a rod elastic member provided elastically deformable between the rod and the vehicle body of the corresponding railway vehicle along the axis of the rod.
또한, 상기 탄성부재는, 상기 로드의 축선과 나란하게 상기 슬리브와 상기 해당 철도 차량의 차체 사이에 탄성 변형가능하게 마련되는 슬리브용 탄성부재를 포함할 수 있다.In addition, the elastic member may include an elastic member for a sleeve which is provided to be elastically deformable between the sleeve and the vehicle body of the corresponding railway vehicle in parallel with the axis of the rod.
상기 로드의 축선에 대해 방사상으로 상기 완충부재에 마련되어, 상기 완충부재가 외력에 의해 변형된 변형상태에서 외력이 작용하지 않는 원래의 정상상태로 복원하도록 상기 완충부재의 형상을 유지하는 형상유지부재를 더 포함할 수 있다.A shape retaining member provided radially with respect to the axis of the rod to maintain the shape of the shock absorbing member so as to restore the shock absorbing member to its original normal state in which the shock absorbing member is not deformed by the external force in the deformed state deformed by the external force. It may further include.
상기 형상유지부재는 상기 로드 및 상기 로드와 인접하는 슬리브와, 인접하는 한 쌍의 슬리브에 각각 지지될 수 있다.The shape maintaining member may be supported by the rod, the sleeve adjacent to the rod, and a pair of adjacent sleeves, respectively.
상기 로드의 외주에 간격을 두고 함몰 형성되어, 상기 완충부재가 요입되는 복수의 요입홈을 더 포함할 수 있다.The recess may be formed at an outer circumference of the rod to further include a plurality of recess grooves through which the buffer member is recessed.
상기 슬리브용 탄성부재는 해당하는 상기 완충부재와 각각, 동일한 탄성계수 또는 상이한 탄성 계수를 가질 수 있다.The sleeve elastic member may have the same elastic modulus or different elastic modulus, respectively, as the corresponding cushioning member.
복수의 상기 완충부재는 각각 상이한 경도를 갖는 재질로 이루어질 수 있다.A plurality of the buffer member may be made of a material having a different hardness, respectively.
본 발명에 따르면, 완충 구조를 개선함으로써, 구조가 간단하고, 장치의 전체 중량을 줄여 제조 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 철도 차량의 설치 및 보수 작업시 생산성을 향상시킬 수 있으며, 전단 하중 및 압축 하중에도 대응하며 완충할 수 있다.According to the present invention, by improving the shock absorbing structure, the structure is simple, not only to improve the manufacturing productivity by reducing the overall weight of the device, but also to improve the productivity during the installation and maintenance work of the railway vehicle, shear load and compression load It can also be buffered.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치의 사시도,
도 2는 도 1의 종단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치가 적용된 철도 차량의 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치의 사시도,
도 5는 도 4의 종단면도,
도 6은 종래의 철도 차량용 완충장치의 사시도,
도 7은 도 6의 정면도이다.1 is a perspective view of a shock absorber for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention;
2 is a longitudinal cross-sectional view of FIG.
3 is a view of a railway vehicle to which a shock absorber for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention is applied,
4 is a perspective view of a shock absorber for a railway vehicle according to another embodiment of the present invention;
5 is a longitudinal sectional view of FIG. 4;
6 is a perspective view of a shock absorber for a conventional railway vehicle,
7 is a front view of FIG. 6.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be embodied in various different forms, and the present embodiments only make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the skilled person the scope of the invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and / or" includes each and all combinations of one or more of the mentioned components.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used in the present specification (including technical and scientific terms) may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, terms that are defined in a commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
이하, 첨부 도면을 참조하며, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
설명에 앞서, 이하에서는 본 발명이 철도 차량에 적용되는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않고, 본 발명에 따른 기술적 사상은 철도 차량 이외의 서로 연결하여 수송되는 모든 수송수단의 각 연결부에 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.Prior to the description, hereinafter, the present invention is described as being applied to a railroad car, but the present invention is not limited thereto, and the technical idea according to the present invention may be applied to each connection part of all means of transportation that are connected and transported with each other. Find out in advance.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치가 도시되어 있다.1 and 2 illustrate a shock absorber for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100)는 로드(110)와, 슬리브 유니트(120)와, 복수의 완충부재(131,133,135)와, 탄성부재(141,151,153)를 포함한다.As shown in these drawings, the railroad vehicle shock absorber 100 according to an embodiment of the present invention includes a
로드(110)는 일정 길이의 원형 단면의 봉 형상을 가진다.The
로드(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 인접하는 철도 차량의 차체(210)를 향해 돌출하도록 마련된다.As shown in FIG. 3, the
한편, 로드(110)에는 완충부재가 요입되는 복수의 요입홈(111)이 마련되어 있다. 복수의 요입홈(111)은 로드(110)의 외주에 간격을 두고 함몰 형성되어 있다. 이와 같이 로드(110)에 요입홈(111)을 형성함으로써, 로드(110)와 후술할 제1슬리브(121) 사이에 후술할 제1완충부재(131)를 마련할 때 제1완충부재(131)의 일부가 로드(110)의 로드(110)에 요입되어, 제1완충부재(131)가 외력에 의해 탄성 변형하더라도 제1완충부재(131)는 로드(110)로부터 분리되지 않고 견고하게 지지된다.On the other hand, the
여기서, 본 실시예에서는 로드(110)가 원형 단면형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 로드(110)는 타원형 또는 다각형의 단면형상을 가질 수도 있다.In this embodiment, the
슬리브 유니트(120)는 복수의 슬리브(121,123,125)로 이루어지며, 각 슬리브(121,123,125)는 원형 단면의 링 형상을 가진다.
복수의 슬리브(121,123,125)는 로드(110)와 동일한 중심축선을 가지며 예컨대, 동심을 이루며 배치된다.The plurality of
또한, 복수의 슬리브(121,123,125)는 상이한 직경을 가진다. 복수의 슬리브(121,123,125)는 로드(110)와 가까이에 위치할수록 작은 직경의 슬리브가 배치됨과 동시에, 인접하는 슬리브와 부분 중첩하도록 배치된다.In addition, the plurality of
이에 의해, 복수의 슬리브(121,123,125)는 로드(110)의 축선을 따라 단차를 형성한다. 복수의 슬리브(121,123,125)는 상대 이동가능하게 마련될 수 있다.As a result, the plurality of
본 실시예에서는 슬리브 유니트(120)가 3개의 슬리브로 구성되어 있지만 이에 한정되지 않고, 슬리브는 한 쌍 이상으로 마련될 수 있다.In the present embodiment, the
한편, 이하에서는 설명의 편리상, 로드(110)를 부분적으로 둘러싸며 배치되는 슬리브를 제1슬리브(121)라고 하고, 제1슬리브(121)를 부분적으로 둘러싸며 배치되는 슬리브를 제2슬리브(123)이라 하며, 제2슬리브(123)을 부분적으로 둘러싸며 배치되는 슬리브를 제3슬리브(125)라고 한다. In the following description, for convenience of description, a sleeve disposed partially surrounding the
이러한 복수의 슬리브(121,123,125)는 압축 강도 및 충격 강도가 우수한 금속재로 이루어진다.The plurality of
한편, 제3슬리브(125)의 자유단부에는 철도 차량용 완충장치(100)를 철도 차량의 차체(210)에 장착하기 위한 플랜지(127)가 마련되어 있다. 플랜지(127)는 제3슬리브(125)보다 큰 직경의 원반 형상을 가지며, 제3슬리브(125)의 하단부에 마련된다. 이와 같이, 제3슬리브(125)의 하단부에 플랜지(127)를 마련함에 따라, 제3슬리브(125)와 플랜지(127)는 철도 차량용 완충장치(100)의 하우징 형태를 이룬다.On the other hand, at the free end of the
이러한 플랜지(127)는 볼트(129) 등과 같은 체결수단에 의해 철도 차량의 차체(210)에 체결된다.The
복수의 완충부재(131,133,135)는, 로드(110) 및 로드(110)와 인접하는 슬리브의 사이와, 인접하는 한 쌍의 슬리브 사이에 각각 마련된다.The plurality of
즉, 복수의 완충부재(131,133,135)는, 로드(110) 및 제1슬리브(121) 사이와, 제1슬리브(121) 및 제2슬리브(123) 사이와, 제2슬리브(123) 및 제3슬리브(125) 사이에, 각각 마련된다. 복수의 완충부재(131,133,135)는 각 슬리브(121,123,125)와 마찬가지로, 로드(110)와 동심을 이루며 배치된다.That is, the plurality of
이하에서는 설명의 편리상, 로드(110) 및 제1슬리브(121) 사이에 위치하는 완충부재를 제1완충부재(131)라고 하고, 제1슬리브(121) 및 제2슬리브(123) 사이에 위치하는 완충부재를 제2완충부재(133)라고 하며, 제2슬리브(123) 및 제3슬리브(125) 사이에 위치하는 완충부재를 제3완충부재(135)라고 한다.Hereinafter, for convenience of description, the shock absorbing member located between the
각 완충부재(131,133,135)는 슬리브(121,123,125)의 단면 형상에 대응하여, 원형 단면의 링 형상을 가진다.Each of the
각 완충부재(131,133,135)는 인접하는 슬리브(121,123,125)와 중첩하는 부분에 대응하는 길이를 가진다.Each of the
완충부재(131,133,135)는 탄성을 가지며, 충격 흡수성이 우수하고, 가공성 및 취급성이 우수한 고무 또는 우레탄 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. The
각 완충부재(131,133,135)와 각 슬리브(121,123,125)는 벌카나이즈(vulcanize) 접합되어, 견고하게 결합된다.Each of the
이로써, 로드(110)는 복수의 슬리브(121,123,125)와 복수의 완충부재(131,133,135)에 의해 철도 차량의 차체(210)에 탄성 지지된다.As a result, the
한편, 복수의 완충부재(131,133,135)는 각각 상이한 경도(硬度)를 가진다. 즉, 제1완충부재(131)와 제2완충부재(133)과 제3완충부재(135)는 각기 다른 경도를 가진다.On the other hand, the
본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100)의 복수의 완충부재(131,133,135)는 로드(110)로부터 이격 배치될수록 경도가 높은 재질로 이루어진다.The plurality of
즉, 제1완충부재(131)는 제2완충부재(133)보다 상대적으로 낮은 경도를 가지고, 제2완충부재(133)은 제3완충부재(135)보다 상대적으로 낮은 경도를 가진다. 일 예로서, 제1완충부재(131)의 경도가 쇼어 경도로서 Hs 40이면, 제2완충부재(133)의 경도는 Hs 50, 제3완충부재(135)의 경도는 Hs 60을 가질 수 있다.That is, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100)의 복수의 완충부재(131,133,135)는, 다른 실시예로서 로드(110)로부터 이격 배치될수록 경도가 낮은 재질로 이루어질 수도 있다. 그리고, 또 다른 실시예로서, 복수의 완충부재(131,133,135)는 동일한 경도를 갖는 재질로 이루어질 수도 있다.In addition, the plurality of
이와 같이, 복수의 완충부재(131,133,135)를 로드(110)로부터 이격 배치될수록 경도가 높은 재질로 순차적으로 배치함으로써, 외부로부터의 하중이 로드(110)에 가해지면, 로드(110)로부터 전달된 하중은 상대적으로 가장 낮은 경도를 갖는 제1완충부재(131)에 의해 1차적으로 완충되면서 제2완충부재(133)로 전달된다. 이 때, 제1완충부재(131)는 로드(110)의 축선방향을 따라 압축되면서 탄성 변형되어, 로드(110)는 제1완충부재(131)의 탄성 변위만큼 철도 차량의 차체(210)를 향해 부분적으로 이동한다. As such, the plurality of
제1완충부재(131)에 의해 1차 완충된 하중은 제1완충부재(131)의 반경방향으로 배치된 제2완충부재(133)로 전달되어 2차적으로 완충되면서 제3완충부재(135)로 전달된다. 이 때, 제2완충부재(133)은 로드(110)의 축선방향을 따라 압축되면서 탄성 변형되어, 로드(110)와 제1완충부재(131)와 제1슬리브(121)는 제2완충부재(133)의 탄성 변위만큼 철도 차량의 차체(210)를 향해 부분 이동한다.The first buffered load by the
제2완충부재(133)에 의해 2차 완충된 하중은 제2완충부재(133)의 반경방향으로 배치된 제3완충부재(135)로 전달되어 3차적으로 완충되면서 제3슬리브(125)에 연결된 철도 차량의 차체(210)로 전달된다. 이 때, 제3완충부재(135)는 로드(110)의 축선방향을 따라 압축되면서 탄성 변형되어, 로드(110)와 제1완충부재(131)와 제1슬리브(121)와 제2완충부재(133)과 제2슬리브(123)은 제3완충부재(135)의 탄성 변위만큼 철도 차량의 차체(210)를 향해 부분 이동한다.The second buffered load by the
즉, 로드(110)에 가해지는 하중은, 로드(110)와 각 슬리브(121,123,125) 사이에 배치되는 상이한 경도를 갖는 복수의 완충부재(131,133,135)를 통해 점진적으로 흡수 및 완충되면서, 철도 차량의 차체(210)로 전달된다.That is, the load applied to the
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100)는 상이한 경도를 갖는 복수의 완충부재(131,133,135)가 로드(110)에 대해 동심을 이루며 배치됨에 따라, 로드(110)에 가해지는 하중으로서 전단 하중이 발생하더라도, 완충부재(131,133,135)는 전단 하중을 부드럽게 흡수 및 완충하게 되고, 이에 로드(110)에 가해지는 전단 하중은 각 완충부재(131,133,135)를 거치면서 흡수 및 완충되며 철도 차량의 차체(210)로 전달된다.In particular, in the
여기서, 전술한 실시예에서는 복수의 슬리브(121,123,125)와 복수의 완충부재(131,133,135)가 원형 단면의 링 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 타원형, 또는 다각형의 단면형상을 가질 수도 있다.Here, in the above-described embodiment, although the plurality of
탄성부재는 로드(110) 및 복수의 슬리브(121,123) 중 적어도 어느 하나와, 해당 철도 차량의 차체(210) 사이에 탄성 변형가능하게 마련되어, 로드(110)로부터 해당 철도 차량의 차체(210)를 향해 전달되는 하중을 완충한다.The elastic member is provided to be elastically deformable between at least one of the
본 실시예에서는 탄성부재로서 로드(110)를 탄성 지지하는 로드용 탄성부재(141)와, 각 슬리브(121,123)를 탄성지지하는 슬리브용 탄성부재(151,153)를 포함한다.In this embodiment, the elastic member includes a rod
한편, 로드용 탄성부재(141)는 로드(110)의 축선을 따라 로드(110)와 철도 차량의 차체(210) 사이에 탄성 변형가능하게 마련된다. 로드용 탄성부재(141)는 그 일단부가 로드(110)의 단부에 지지되고, 그 타단부가 플랜지(127)에 지지된다. 이로써, 로드용 탄성부재(141)는 로드(110)로부터 해당 철도 차량의 차체(210)를 향해 전달되는 하중을 탄성 변형하며 완충한다. 본 실시예에서는 로드용 탄성부재(141)로서 원형 단면의 코일 스프링이 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.Meanwhile, the rod
슬리브용 탄성부재(151,153)는 슬리브(121,123)와 철도 차량의 차체(210) 사이에 로드(110)의 축선과 나란하게 마련되어 탄성 변형한다. 슬리브용 탄성부재(151,153)는 그 일단부가 슬리브(121,123)의 단부에 지지되고, 그 타단부가 플랜지(127)에 지지된다. 이로써, 슬리브용 탄성부재(151,153)는 슬리브(121,123)로부터 해당 철도 차량의 차체(210)를 향해 전달되는 하중을 완충하며 탄성 변형한다.The
이하에서는 설명의 편리상, 제1슬리브(121)를 지지하는 슬리브용 탄성부재를 제1슬리브용 탄성부재(151)라 하고, 제2슬리브(123)를 지지하는 슬리브용 탄성부재를 제2슬리브용 탄성부재(153)라 한다.Hereinafter, for convenience of description, the sleeve elastic member for supporting the
한편, 각 슬리브용 탄성부재(151,153)는 각 슬리브(121,123)에 대응하여, 로드(110)의 축선에 대해 동심을 이루며 간격을 두고 배치된다.Meanwhile, the sleeve
즉, 제1슬리브용 탄성부재(151)는 로드용 탄성부재(141)와 간격을 두고 둘러싸며 배치되고, 제2슬리브용 탄성부재(153)는 제1슬리브용 탄성부재(151)와 간격을 두고 둘러싸며 배치된다.That is, the first sleeve
본 실시예에서는 슬리브용 탄성부재(151,153)로서 원형 단면의 코일 스프링이 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.In the present embodiment, a coil spring having a circular cross section is shown as the
또한, 슬리브용 탄성부재(151,153)는 해당하는 완충부재(131,133)와 각각, 동일한 탄성 계수 또는 상이한 탄성 계수를 가질 수 있다.In addition, the
즉, 제1완충부재(131)와 제1슬리브용 탄성부재(151), 제2완충부재(133)와 제2슬리브용 탄성부재(153)는 각각, 동일한 탄성 계수 또는 상이한 탄성 계수를 가질 수 있다.That is, the
그리고, 각 슬리브용 탄성부재(151,153)는 동일한 탄성 계수 또는 상이한 탄성 계수를 가질 수 있다.In addition, each of the sleeve
여기서, 본 실시예에서는 탄성부재로서 로드용 탄성부재(141)와 슬리브용 탄성부재(151,153)가 모두 마련되는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 로드용 탄성부재(141) 또는 슬리브용 탄성부재(151,153)만 마련될 수도 있다.Here, although the rod
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100)는 로드(110)의 축방향으로의 변위를 측정하기 위한 변위측정센서(161)를 더 포함할 수 있다.In addition, the railway
변위측정센서(161)는 플랜지(127)에 마련되어, 로드(110)의 축방향으로의 이동을 감지한다.The
한편, 변위측정센서(161)에 의해 측정된 변위 데이터는 철도 차량의 중앙 제어부(미도시)로 전송되고, 중앙 제어부는 변위측정센서(161)로부터 전송된 변위 데이터가 기준 변위 데이터 범위를 벗어나는지를 판단하여, 기준 변위 데이터 범위를 벗어난다고 판단되면, 철도 차량 운전자에게 알리거나, 또는 철도 차량이 제동되도록 비상 제어할 수도 있다.On the other hand, the displacement data measured by the
여기서, 변위측정센서(161)로서 초음파 변위센서, 레이저 변위센서, 포토센서 등이 마련될 수 있다.Here, the
한편, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100)가 장착된 철도 차량이 도시되어 있다.On the other hand, Figure 3 is shown a railroad vehicle equipped with a
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100)의 로드(110)는, 인접하는 다른 철도 차량의 차체(210)에 장착된 본 발명에 따른 철도 차량용 완충장치(100)의 로드(110)와 상호 대향하도록 설치된다.As shown in the figure, the
이로써, 양 철도 차량의 차체(210)의 충돌시 발생하는 하중은 각 완충장치(100)의 로드(110)와 각 완충부재(131,133,135)와 각 슬리브(121,123,125)를 순차적으로 거치면서 흡수 및 완충되어, 해당 철도 차량(200)의 차체(210)에 완화된 하중으로 전달된다.As a result, the load generated when the
이와 같이, 본 발명에 따르면, 외부의 충격이 가해지는 로드(110)를 중심으로 복수의 슬리브(121,123,125)를 동심 배치하고, 각 슬리브(121,123,125) 사이에는 상이한 경도를 갖는 완충부재(131,133,135)를 구비함으로써, 로드(110)에 가해지는 하중을 원만하게 흡수하며 완충하여 철도 차량의 차체(210)에 전달할 수 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하고, 장치의 전체 중량을 줄여 제조 생산성을 향상시키고, 설치 및 보수작업 또한 간편하게 할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, a plurality of
특히, 복수의 완충부재(131,133,135)가 로드(110)에 대해 동심을 이루며 배치되고, 상이한 경도를 갖는 각 완충부재(131,133,135)가 단계별로 충격하중을 서서히 완화시킴에 따라, 로드(110)에 가해지는 하중으로서 압축 하중 및 전단 하중이 발생하더라도 완충부재(131,133,135)가 부드럽게 완충하게 되어, 장치의 파손을 줄이며, 완충 능력을 더욱 향상시킬 수 있고, 구현의 자유도도 향상시킬 수 있게 된다.In particular, the plurality of
또한, 로드(110)와 각 슬리브(121,123)가 각각, 탄성부재(141,151,153)에 의해 탄성 지지되므로, 로드(110)와 각 슬리브(121,123)가 하중을 받을 때, 하중을 보다 원만하게 흡수하며 완충하여 철도 차량의 차체(210)에 전달하여, 철도 차량의 차체(210) 및 주행부 그리고 의장, 전장시스템 등의 주요 기능부를 충격으로부터 보호할 수 있게 된다.In addition, since the
한편, 도 4 및 도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치가 도시되어 있다.On the other hand, Figure 4 and 5 is shown a shock absorber for a railway vehicle according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 철도 차량용 완충장치(100′)는, 전술한 일 실시예와 달리, 형상유지부재(171,173,175)를 더 포함한다.According to another exemplary embodiment of the present invention, the
본 실시예에서의 형상유지부재(171,173,175)는 원형 단면의 코일 스프링으로 이루어지며, 로드(110)의 축선에 대해 방사상으로 각 완충부재(131,133,135)에 마련된다.The
즉, 제1완충부재(131)에 배치되는 제1형상유지부재(171)는 로드(110)의 축선에 대해 방사상으로 제1완충부재(131)에 간격을 두고 배치됨과 동시에, 제1형상유지부재(171)의 양단부는 로드(110)와 제1슬리브(121)에 각각 지지된다. 또한, 제1완충부재(131)에는 제1형상유지부재(171)가 관통 결합되는 제1관통공(181)이 형성되어 있다. 제1관통공(181)은, 제1완충부재(131)의 탄성 변형시 제1형상유지부재와 제1완충부재(131) 사이에 간섭이 발생하지 않도록, 제1형상유지부재(171)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 가진다.That is, the first
제2완충부재(133)에 배치되는 제2형상유지부재(173)는 로드(110)의 축선에 대해 방사상으로 제2완충부재(133)에 간격을 두고 배치됨과 동시에, 제2형상유지부재(173)의 양단부는 제1슬리브(121)와 제2슬리브(123)에 각각 지지된다. 또한, 제2완충부재(133)에는 제2형상유지부재(173)가 관통 결합되는 제2관통공(183)이 형성되어 있다. 제2관통공(183)은, 제2완충부재(133)의 탄성 변형시 제2형상유지부재(173)와 제2완충부재(133) 사이에 간섭이 발생하지 않도록, 제2형상유지부재(173)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 가진다.The second
제3완충부재(135)에 배치되는 제3형상유지부재(175)는 로드(110)의 축선에 대해 방사상으로 제3완충부재(135)에 간격을 두고 배치됨과 동시에, 제3형상유지부재(175)의 양단부는 제2슬리브(123)와 제3슬리브(125)에 각각 지지된다. 또한, 제3완충부재(135)에는 제3형상유지부재(175)가 관통 결합되는 제3관통공(185)이 형성되어 있다. 제3관통공(185)은, 제3완충부재(135)의 탄성 변형시 제3형상유지부재(175)와 제3완충부재(135) 사이에 간섭이 발생하지 않도록, 제3형상유지부재(175)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 가진다.The third
여기서, 본 실시예에서는 형상유지부재(171,173,175)로서 원형 단면의 코일 스프링이 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 형상유지부재(171,173,175)는 탄성 변형 가능한 형상기억합금 소재로 이루어진 봉 형상으로 이루어질 수도 있다.Here, although the coil spring having a circular cross section is shown as the
이와 같이, 각 완충부재(131,133,135)에 형상유지부재(171,173,175)를 더 마련함으로써, 슬리브 유니트(120)에 전후, 좌우, 상하방향으로 작용하는 외력에 대해, 각 형상유지부재(171,173,175)가 다양한 형태로 탄성 변형하며, 로드(110) 및 각 완충부재(131,133,135)에 가해지는 하중을 원만하게 흡수하며 완충하여 철도 차량의 차체(210)에 전달할 수 있을 뿐만 아니라 외력이 제거된 경우 형상유지부재(171,173,175)의 탄성력에 의해 각 완충부재(131,133,135)를 외력이 작용하지 않는 원래의 정상상태로 신속하게 복원시켜, 완충부재(131,133,135)의 형상을 유지할 수 있게 된다. In this way, by providing the shape holding members (171, 173, 175) in each of the buffer members (131, 133, 135), the shape holding members (171, 173, 175) in various forms for the external force acting in the
한편, 전술한 실시예들에서는 제3슬리브의 하단부에 플랜지를 마련하여 플랜지를 체결수단을 의해 철도 차량의 차체에 체결하는 것으로 도시되어 있지만, 플랜지를 구비하지 않고 제3슬리브를 철도 차량의 차체에 직접 지지할 수도 있다. 이 때, 로드용 탄성부재와 각 슬리브용 탄성부재의 일단부는 철도 차량의 차체에 직접 지지될 수 있다. Meanwhile, in the above-described embodiments, the flange is provided at the lower end of the third sleeve and the flange is fastened to the vehicle body of the railway vehicle by the fastening means, but the third sleeve is not provided with the flange and the vehicle body of the railway vehicle. You can also support it directly. At this time, one end of the rod elastic member and each sleeve elastic member may be directly supported by the vehicle body of the railway vehicle.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains may realize the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
100,100′: 철도 차량용 완충장치
110: 로드
120: 슬리브 유니트
121,123,125: 슬리브
131,133,135: 완충부재
141: 로드용 탄성부재
151,153: 슬리브용 탄성부재
171,173,175: 형상유지부재
200: 철도 차량
210: 차체100,100 ′: Shock absorber for railroad car
110: load
120: sleeve unit
121,123,125: sleeve
131,133,135: buffer member
141: elastic member for the rod
151,153: elastic member for the sleeve
171, 173, 175: shape retaining member
200: railway car
210: body
Claims (8)
상기 로드의 축선을 따라 단차를 형성하며 상기 로드와 동심 배치되는 복수의 슬리브를 가지며, 상기 로드를 해당 철도 차량의 차체에 연결하는 슬리브 유니트;
상기 로드 및 상기 로드와 인접하는 슬리브의 사이와, 인접하는 한 쌍의 슬리브 사이에 상기 로드와 동심을 이루며 각각 마련되어, 상기 로드로부터 상기 해당 철도 차량의 차체를 향해 전달되는 하중을 흡수하며 완충하는 복수의 완충부재;
상기 로드 및 복수의 상기 슬리브 중 적어도 어느 하나와, 상기 해당 철도 차량의 차체 사이에 탄성 변형가능하게 마련되어, 상기 로드로부터 상기 해당 철도 차량의 차체를 향해 전달되는 하중을 완충하는 하나 이상의 탄성부재; 및
상기 로드의 축선에 대해 방사상으로 상기 완충부재에 마련되어, 상기 완충부재가 외력에 의해 변형된 변형상태에서 외력이 작용하지 않는 원래의 정상상태로 복원하도록 상기 완충부재의 형상을 유지하는 형상유지부재를 포함하는, 철도 차량용 완충장치.Rod-shaped rods protruding toward a vehicle body of an adjacent railway vehicle;
A sleeve unit forming a step along the axis of the rod and having a plurality of sleeves arranged concentrically with the rod, the sleeve unit connecting the rod to a vehicle body of the corresponding railway vehicle;
A plurality of concentric with the rod between the rod and the sleeve adjacent to the rod and between a pair of adjacent sleeves, each absorbing and cushioning a load transmitted from the rod toward the vehicle body of the corresponding railway vehicle; Cushioning member;
At least one elastic member provided elastically deformable between at least one of the rod and the plurality of sleeves and the vehicle body of the railroad vehicle, and buffering a load transmitted from the rod toward the vehicle body of the railroad vehicle; And
A shape retaining member provided radially with respect to the axis of the rod to maintain the shape of the shock absorbing member so as to restore the shock absorbing member to its original normal state in which the shock absorbing member is not deformed by the external force in the deformation state deformed by the external force. Including, a shock absorber for rolling stock.
상기 탄성부재는,
상기 로드의 축선을 따라 상기 로드와 상기 해당 철도 차량의 차체 사이에 탄성 변형가능하게 마련되는 로드용 탄성부재를 포함하는, 철도 차량용 완충장치.The method of claim 1,
The elastic member,
And a rod elastic member provided elastically deformable between the rod and the vehicle body of the corresponding railway vehicle along the axis of the rod.
상기 탄성부재는,
상기 로드의 축선과 나란하게 상기 슬리브와 상기 해당 철도 차량의 차체 사이에 탄성 변형가능하게 마련되는 슬리브용 탄성부재를 포함하는, 철도 차량용 완충장치.The method of claim 1,
The elastic member,
And an elastic member for a sleeve provided elastically deformable between the sleeve and the vehicle body of the corresponding railway vehicle in parallel with the axis of the rod.
상기 형상유지부재는 상기 로드 및 상기 로드와 인접하는 슬리브와, 인접하는 한 쌍의 슬리브에 각각 지지되는, 철도 차량용 완충장치.The method of claim 1,
And the shape retaining member is supported by the rod, the sleeve adjacent to the rod, and a pair of adjacent sleeves, respectively.
상기 로드의 외주에 간격을 두고 함몰 형성되어, 상기 완충부재가 요입되는 복수의 요입홈을 더 포함하는, 철도 차량용 완충장치.The method of claim 1,
It is formed at intervals on the outer periphery of the rod, and further comprising a plurality of recess grooves in which the buffer member is recessed, a railway vehicle shock absorber.
상기 슬리브용 탄성부재는 해당하는 상기 완충부재와 각각, 동일한 탄성 계수 또는 상이한 탄성 계수를 갖는, 철도 차량용 완충장치.The method of claim 3,
And the elastic member for the sleeve has the same elastic modulus or a different elastic modulus as the corresponding cushioning member, respectively.
복수의 상기 완충부재는 각각 상이한 경도를 갖는 재질로 이루어진, 철도 차량용 완충장치.The method of claim 1,
A plurality of the shock absorbing members are each made of a material having a different hardness, a shock absorber for a railway vehicle.
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2018
- 2018-07-11 KR KR1020180080526A patent/KR102043277B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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GRNT | Written decision to grant |