KR102202252B1 - Gauge-changeable wheelset for railway vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 구성에 의해 궤간 가변 구간에서 걸림쇠 해정 레일에 의해 플랜지에 가해지는 힘에 의한 플랜지의 편심 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 궤간 가변의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 차축, 차륜, 상기 차축에 고정 결합되는 고정캡, 상기 고정캡에 연결 설치되어 차륜의 좌,우 이동을 제한하는 잠금기구, 상기 고정캡의 일측 단부에 결합되어 상기 잠금기구의 해정을 구속하는 플랜지, 상기 고정캡의 타측 단부에 결합되는 스프링홀더 및 상기 플랜지와 스프링홀더 사이에 내설되는 압축스프링을 포함하여 이루어지는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 있어서, 상기 플랜지의 외측 테두리부분을 감싸도록 결합되어 궤간가변시 해정레일에 의해 가해지는 힘을 플랜지에 전달하는 가압실린더와, 상기 스프링홀더에 결합되고 상기 가압실린더의 내측면을 지지함으로써 플랜지 및 가압실린더의 편심을 방지하는 지지실린더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle, and more particularly, by a simple configuration, it is possible to prevent the eccentricity of the flange due to the force applied to the flange by the clamp release rail in the gauge variable section. It relates to a gauge variable wheel shaft system for railroad vehicles that can improve reliability and stability.
The present invention relates to an axle, a wheel, a fixed cap fixedly coupled to the axle, a locking mechanism connected to the fixed cap to restrict left and right movement of the wheel, and coupled to one end of the fixed cap to unlock the locking mechanism. In the gauge variable wheel shaft system for railroad vehicles comprising a flange to restrain, a spring holder coupled to the other end of the fixing cap, and a compression spring installed between the flange and the spring holder, it is coupled to surround the outer rim of the flange And a pressure cylinder that transmits the force applied by the lifting rail to the flange when the gauge is changed, and a support cylinder that is coupled to the spring holder and supports the inner surface of the pressure cylinder to prevent eccentricity of the flange and the pressure cylinder. It features.

Description

철도차량용 궤간가변 윤축 시스템{Gauge-changeable wheelset for railway vehicle}Gauge-changeable wheelset for railway vehicle

본 발명은 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 구성에 의해 궤간 가변 구간에서 걸림쇠 해정 레일에 의해 플랜지에 가해지는 힘에 의한 플랜지의 편심 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 궤간 가변의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle, and more particularly, by a simple configuration, it is possible to prevent the eccentricity of the flange due to the force applied to the flange by the clamp release rail in the gauge variable section. It relates to a variable gauge wheel shaft system for railroad vehicles that can improve reliability and stability.

최근 들어, 남북철도 연결사업이 가속화되고 있고, 이로 인하여 표준궤를 사용하는 남북철도와 광궤를 사용하는 러시아 철도간의 국경에서의 궤간 차이를 극복하는 방안들에 대한 관심이 고조되고 있으며, 이러한 방안으로서 환적, 대차교환 및 궤간가변 대차 등의 방법이 검토되었다.Recently, the inter-Korean railway connection project is accelerating, and as a result, interest in ways to overcome the gap between the gauge at the border between the North-South railway using a standard gauge and the Russian railway using a wide gauge is increasing. , Balance exchange, and gauge variable balance were reviewed.

이러한 일례로 대한민국 등록특허공보 제10-0614613호 등에는 철도차량용 궤간 가변 윤축 시스템이 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 차축(1), 차륜(2), 차축(1)에 고정 결합되는 고정캡(3), 상기 고정캡(3)의 둘레에 끼워지고 축둘레 방향으로 회전함으로써 차륜(2)을 좌우로 이동시키는 잠금기구(4), 고정캡(3)의 우측단부에 결합되고 잠금기구(4)의 잠금과 풀림을 구속하는 플랜지(5), 상기 고정캡(3)의 좌측 단부에 결합되는 스프링홀더(6) 및 플랜지(5)와 스프링홀더(6) 사이에 내설되는 압축스프링(7)을 포함하여 이루어진다.As an example of this, Korean Patent Publication No. 10-0614613, etc. discloses a variable gauge wheel shaft system for railroad vehicles, and the main technical configurations thereof are an axle 1, a wheel 2, an axle 1 as shown in FIG. ) Fixed cap (3), fitted around the fixing cap (3) and rotating in a circumferential direction to move the wheel (2) left and right (4), the right side of the fixing cap (3) Flange (5) coupled to the end of the locking mechanism (4) locking and unlocking, the spring holder (6) coupled to the left end of the fixing cap (3) and between the flange (5) and the spring holder (6) It consists of including a compression spring (7) installed in.

즉, 상기 종래의 궤간 가변 시스템에서는 한 종류의 궤간을 가진 선로를 주행할 때 차륜(2) 간격을 고정시키기 위해서 차륜(2) 안쪽에 위치한 플랜지(5)가 압축스프링(7)의 힘으로 차축(1)의 중심 방향으로 밀린 상태로 고정된다.That is, in the conventional variable gage system, the flange 5 located inside the wheel 2 is an axle with the force of the compression spring 7 in order to fix the distance of the wheel 2 when traveling on a track having one type of gage. It is pushed in the direction of the center of (1) and is fixed.

한 종류의 궤간에서 다른 폭의 궤간을 가진 궤도로 주행할 때에는 릴리스 레일이 설치된 지상 변환 시설을 통과하면서 걸림쇠 해정 레일에 의해 플랜지(5)가 차축(1)을 따라 바깥쪽으로 밀리고 잠금기구(4)를 해정시켜 고정되어 있던 차륜(2)의 위치가 바뀔 수 있도록 구성되어 있다.When traveling from one type of gage to a track with a different width of the gage, the flange (5) is pushed outward along the axle (1) by the brace release rail while passing through the ground conversion facility with the release rail installed, and the locking mechanism (4) It is configured so that the position of the wheel 2 fixed by unlocking the wheel 2 can be changed.

하지만, 궤간 가변시 걸림쇠 해정 레일에 의해 힘을 받는 플랜지(5)가 얇은 디스크 형상으로 이루어져 있어, 해정시 플랜지(5)에 힘이 가해지는 경우 플랜지(5)가 차축(1)을 따라 바깥쪽으로 균일하게 밀리지 못하게 되면서 플랜지(5)에 편심 현상, 즉 차축(1)에 대해 수직을 유지하지 못하고 기울어지는 현상이 발생되고, 그에 따라 해정이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.However, when the gauge is variable, the flange (5), which receives force by the latch release rail, has a thin disk shape, so when a force is applied to the flange (5) during release, the flange (5) moves outward along the axle (1). As it cannot be pushed evenly, an eccentric phenomenon in the flange 5, that is, a phenomenon in which the flange 5 cannot be maintained perpendicular to the axle 1 and is inclined occurs, and accordingly, a problem arises that the unlocking is not properly performed.

또한, 철도차량 특히 대차의 구성품은 매우 높은 안전성, 신뢰성이 요구되는 부분으로 궤간 가변 차량에서 윤축의 잠금 및 해정이 작동하지 않거나 오작동 될 경우 큰 사고로 이어질 수도 있는 문제점도 있다.In addition, components of railway vehicles, especially bogies, require very high safety and reliability, and there is also a problem that may lead to a major accident if locking and unlocking of the wheel shaft in a variable gauge vehicle does not operate or malfunctions.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 플랜지(10)의 안쪽으로 중량의 실린더(12)를 결합시켜, 궤간 가변시 걸림쇠 해정 레일에 의해 가해지는 힘이 중량의 실린더(12)를 통해 플랜지(10)에 가해질 수 있도록 하는 방안을 시도하여 보았으나, 이러한 경우 차축(20)의 좌,우측에 설치되는 궤간 가변 장치 사이의 공간이 협소해지므로 차축(20)의 중앙부에 설치되어야 하는 제동디스크, 견인기어 등의 설치공간이 부족해지는 문제점이 있었다.In a way to solve this problem, as shown in FIG. 2, by coupling the weight of the cylinder 12 to the inside of the flange 10, the force applied by the latch release rail when the gage is varied is the weight of the cylinder 12 ) To be applied to the flange 10, but in this case, the space between the gauge variable devices installed on the left and right sides of the axle 20 becomes narrow, so it is installed in the center of the axle 20 There was a problem that the installation space such as the braking disk and the traction gear that should be required is insufficient.

대한민국 등록특허공보 제10-0614613호Korean Registered Patent Publication No. 10-0614613 대한민국 등록특허공보 제10-0708485호Korean Patent Publication No. 10-0708485 대한민국 등록특허공보 제10-0799338호Korean Patent Publication No. 10-0799338

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 궤간 가변 구간에서 해정 레일에 의해 플랜지에 가해지는 힘에 의한 플랜지의 편심 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 궤간 가변의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to prevent the eccentricity of the flange due to the force applied to the flange by the lifting rail in the gage variable section, thereby preventing the reliability and stability of the gauge variable. It is to provide a variable gauge wheel shaft system for railway vehicles that can improve the speed.

또한, 본 발명의 다른 목적은 가압실린더와 지지실린더가 차륜과 플랜지의 사이에 구비됨으로써 차축에 설치되는 제동디스크, 견인장치 등의 설치공간을 제공할 수 있도록 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a variable gauge wheel shaft system for railroad vehicles in which a pressure cylinder and a support cylinder are provided between a wheel and a flange to provide an installation space for a brake disk and a traction device installed on the axle. will be.

또한, 본 발명의 다른 목적은 가압실린더와 지지실린더가 2개의 피스(piece)로 이루어지도록 분리 구성함으로써 궤간 가변 장치에 이상이 발생한 경우 유지 보수가 용이한 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a gauge variable wheel shaft system for railroad vehicles that is easy to maintain when an abnormality occurs in the gauge variable device by separating the pressure cylinder and the support cylinder to consist of two pieces.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은; The present invention for solving this problem is;

차축, 차륜, 상기 차축에 고정 결합되는 고정캡, 상기 고정캡에 연결 설치되어 차륜의 좌,우 이동을 제한하는 잠금기구, 상기 고정캡의 일측 단부에 결합되어 상기 잠금기구의 해정을 구속하는 플랜지, 상기 고정캡의 타측 단부에 결합되는 스프링홀더 및 상기 플랜지와 스프링홀더 사이에 내설되는 압축스프링을 포함하여 이루어지는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 있어서, 상기 플랜지의 외측 테두리부분을 감싸도록 결합되어 궤간가변시 해정레일에 의해 가해지는 힘을 플랜지에 전달하는 가압실린더와, 상기 스프링홀더에 결합되고 상기 가압실린더의 내측면을 지지함으로써 플랜지 및 가압실린더의 편심을 방지하는 지지실린더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.An axle, a wheel, a fixed cap fixedly coupled to the axle, a locking mechanism connected to the fixed cap to restrict left and right movement of the wheel, a flange coupled to one end of the fixed cap to restrict disengagement of the locking mechanism , In the gauge variable wheel shaft system for railway vehicles comprising a spring holder coupled to the other end of the fixing cap and a compression spring installed between the flange and the spring holder, the gauge is variable by being coupled to surround the outer edge of the flange It characterized by comprising a pressure cylinder that transmits the force applied by the release rail to the flange, and a support cylinder that is coupled to the spring holder and supports the inner side of the pressure cylinder to prevent eccentricity of the flange and the pressure cylinder. do.

이때, 상기 가압실린더는 일측 단부가 내측으로 절곡된 중공의 원통 형상으로 형성되어 타측 단부가 차축의 외측 방향을 향하도록 설치되고, 상기 지지실린더는 타측 단부가 내측으로 절곡된 중공의 원통 형상으로 형성되고 일측 단부가 차축의 중심 방향을 향하도록 설치되어 가압실린더의 내측면을 지지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.At this time, the pressure cylinder is formed in a hollow cylindrical shape in which one end is bent inward and the other end is installed to face the outside of the axle, and the support cylinder is formed in a hollow cylindrical shape in which the other end is bent inward. It is characterized in that the one end is installed to face the center direction of the axle and configured to support the inner surface of the pressure cylinder.

또한, 상기 가압실린더의 타측 단부 외주면 및 상기 지지실린더의 일측 단부 내주면에는 서로 대응되는 형상의 기어 이가 길이방향으로 형성된 제1 및 제2기어부가 구비되어 상기 가압실린더와 지지실린더가 서로 기어결합되도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, first and second gear units having gear teeth corresponding to each other in the longitudinal direction are provided on the outer circumferential surface of the other end of the pressure cylinder and the inner circumferential surface of one end of the support cylinder, so that the pressure cylinder and the support cylinder are geared together. It features.

그리고, 상기 가압실린더와 지지실린더의 두께비는 1 : 2 ~ 3인 것을 특징으로 한다.And, the thickness ratio of the pressure cylinder and the support cylinder is characterized in that 1: 2 ~ 3.

또한, 상기 지지실린더의 외측면에는 상기 가압실린더의 이동을 제한하기 위한 이동제한부가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, a movement limiting portion for restricting movement of the pressure cylinder is protruded on an outer surface of the support cylinder.

아울러, 상기 가압실린더 및 상기 지지실린더는 2개의 피스로 분리 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the pressure cylinder and the support cylinder is characterized in that it is configured to be separated into two pieces.

본 발명에 따르면, 궤간 가변 구간에서 해정 레일에 의해 플랜지에 가해지는 힘에 의한 플랜지의 편심 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 궤간 가변의 신뢰성을 향상시킬 수 있고 그에 따라 궤간 가변 구간에서의 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.According to the present invention, by preventing the eccentricity of the flange due to the force applied to the flange by the lifting rail in the variable gauge section, the reliability of the gauge variable can be improved, and accordingly, the driving stability in the variable gauge section is improved. It has an excellent effect that can be made.

또한, 본 발명에 따르면 플랜지의 편심 현상을 방지할 수 있도록 하는 가압실린더와 지지실린더를 차륜과 플랜지의 사이에 설치할 수 있도록 함으로써 궤간 가변 윤축의 차축 중앙부에 설치되는 제동디스크, 견인장치 등의 설치공간을 제공할 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.In addition, according to the present invention, a pressure cylinder and a support cylinder that can prevent the eccentricity of the flange can be installed between the wheel and the flange, so that the installation space for a braking disk, a traction device, etc. installed in the center of the axle of the variable gauge wheel It has an additional effect that allows it to be provided.

또한, 본 발명에 따르면 가압실린더와 지지실린더를 2개의 피스(piece)로 분리 구성함으로써 궤간 가변 장치에 이상이 발생한 경우 유지 보수가 용이하도록 하는 효과를 추가로 갖는다.In addition, according to the present invention, by separating the pressure cylinder and the support cylinder into two pieces, it has an additional effect of facilitating maintenance when an abnormality occurs in the gauge variable device.

도 1은 종래의 자동 궤간변환 윤축시스템을 도시한 도면.
도 2는 종래의 궤간가변 윤축시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템 중 가압실린더와 지지실린더를 나타낸 분리 사시도.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템의 다른 실시 예를 도시한 도면.1 is a view showing a conventional automatic gauge conversion wheel axis system.
2 is a view showing a conventional gage variable wheel shaft system.
3 is a cross-sectional view showing a variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle according to the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing a pressure cylinder and a support cylinder in the gauge variable wheel shaft system for a railroad vehicle according to the present invention.
Figure 5 (a) and (b) is a view showing another embodiment of the variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle according to the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 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 이해하여야한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted. In addition, it should be understood that the present invention may be implemented in a number of different forms, and is not limited to the described embodiments.

도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템 중 가압실린더와 지지실린더를 나타낸 분리 사시도이며, 도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle according to the present invention, Figure 4 is an exploded perspective view showing a pressure cylinder and a support cylinder among the variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle according to the present invention, Figure 5 (a) And (b) is a view showing another embodiment of the gauge variable wheel shaft system for a railroad vehicle according to the present invention.

본 발명은 단순한 구성에 의해 궤간 가변 구간에서 걸림쇠 해정 레일에 의해 플랜지에 가해지는 힘에 의한 플랜지의 편심 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 궤간 가변의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템(100)의 구성은 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 차축(110), 차륜(120), 고정캡(130), 잠금기구(140), 플랜지(150), 스프링홀더(160), 압축스프링(170), 가압실린더(210) 및 지지실린더(220)를 포함하여 이루어진다.The present invention is to prevent the eccentricity of the flange due to the force applied to the flange by the clamp release rail in the gage variable section by a simple configuration, thereby improving the reliability and stability of the gage variable gage variable wheel shaft for railway vehicles. Regarding the system, the configuration of the variable gauge wheel shaft system 100 for a railroad vehicle according to the present invention is largely axle 110, wheel 120, fixed cap 130, locking mechanism 140, as shown in FIG. , A flange 150, a spring holder 160, a compression spring 170, a pressure cylinder 210 and a support cylinder 220.

보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템(100)은 차축(110)의 양단에 구비되는 차륜(120) 사이의 간격을 가변 궤간에 대응되도록 조절할 수 있도록 구성되는 것으로, 상기 고정캡(130)은 차축(110)의 양측 단부에 각각 고정 결합되어 플랜지(150)가 이탈하는 것을 방지함과 동시에 플랜지(150)가 차축(110)과 일체로 회전할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 잠금기구(140)는 고정캡(130)의 둘레에 끼워지고 축둘레 방향으로 회전함으로써 차륜(110)의 좌,우 방향으로의 이동을 선택적으로 제한하는 역할을 하는 것이며, 상기 플랜지(150)는 고정캡(130)의 차축의 중심방향 단부에 결합되고, 지상에 설치되는 해정 레일(50)과, 후술할 압축스프링(170)에 의해 좌,우로 이동하여 상기 잠금기구(140)를 해정 또는 구속시키는 역할을 하는 것이다.In more detail, the gauge variable wheel shaft system 100 for a railroad vehicle according to the present invention is configured to adjust the interval between the wheels 120 provided at both ends of the axle 110 to correspond to the variable gauge, and the fixed The cap 130 is fixedly coupled to both ends of the axle 110 to prevent the flange 150 from being separated and at the same time serve to allow the flange 150 to rotate integrally with the axle 110 , The locking mechanism 140 is fitted around the fixing cap 130 and rotates in a circumferential direction to selectively limit the movement of the wheel 110 in the left and right directions, and the flange 150 ) Is coupled to the end of the axle in the center direction of the fixing cap 130 and is moved to the left and right by the release rail 50 installed on the ground and a compression spring 170 to be described later to unlock the locking mechanism 140 Or it serves to restrain.

또한, 상기 스프링홀더(160)는 고정캡(130)의 차축 외측 방향 단부에 결합되어 압축스프링(170)을 고정 및 지지하는 역할을 하는 것이고, 상기 압축스프링(170)은 플랜지(150)와 스프링홀더(160)의 사이에 삽입 설치되어 복원력에 의해 플랜지(150)를 원위치로 복귀시키는 역할을 하는 것이다.In addition, the spring holder 160 is coupled to the outer end of the axle of the fixing cap 130 to fix and support the compression spring 170, and the compression spring 170 includes a flange 150 and a spring. It is inserted and installed between the holders 160 and serves to return the flange 150 to its original position by the restoring force.

상기와 같은 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템(100)을 구성하는 차축(110), 차륜(120), 고정캡(130), 잠금기구(140), 플랜지(150), 스프링홀더(160) 및 압축스프링(170)의 구성 및 작동관계는 대한민국 등록특허공보 제10-0614613호 등에 이미 공지된 내용이므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.An axle 110, a wheel 120, a fixing cap 130, a locking mechanism 140, a flange 150, and a spring holder 160 constituting the variable gauge wheel shaft system 100 for a railroad vehicle according to the present invention as described above. ) And the configuration and operation relationship of the compression spring 170 is already known in Korean Patent Application Publication No. 10-0614613, and a more detailed description thereof will be omitted.

다음, 상기 가압실린더(210)는 상기 플랜지(150)의 외측 테두리 부분을 감싸도록 결합되어 궤간 가변 구간에서 해정 레일과의 접촉에 의해 가해지는 힘을 플랜지(150)에 전달하는 역할을 하는 것으로, 양측 단부가 개구된 중공의 원통 형상으로 이루어진다.Next, the pressure cylinder 210 is coupled to surround the outer rim portion of the flange 150 and serves to transmit the force applied by contact with the unlocking rail in the gage variable section to the flange 150, It consists of a hollow cylindrical shape with both ends open.

보다 상세히 설명하면, 상기 가압실린더(210)는 일측 단부가 내측으로 절곡된 중공의 원통 형상으로 형성되어 절곡된 부분이 플랜지(150)의 내측면 테두리 부분, 즉 차축(110)의 중심방향을 향하는 면의 테두리 부분을 감싸도록 구성되어 볼트 등의 체결수단(미도시)에 의해 체결 고정되고, 가압실린더(210)의 타측 단부는 차축(110)의 외측 방향, 즉 차륜(120) 방향을 향하도록 설치되어 플랜지(150)를 커버하도록 설치된다.In more detail, the pressure cylinder 210 is formed in a hollow cylindrical shape with one end bent inward, so that the bent portion is a portion of the inner rim of the flange 150, that is, toward the center direction of the axle 110. It is configured to surround the edge portion of the surface and is fastened and fixed by a fastening means (not shown) such as a bolt, and the other end of the pressure cylinder 210 faces the outer direction of the axle 110, that is, the wheel 120 direction. It is installed to cover the flange 150.

다음, 상기 지지실린더(220)는 상기 스프링홀더(160)와 가압실린더(210)의 사이에 연결 설치되어 상기 가압실린더(210)가 해정 레일(미도시)에 의해 가압 시 상기 가압실린더(210) 및 플랜지(150)에 편심 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것으로, 타측 단부, 즉 차륜(120) 방향 단부가 내측으로 절곡된 중공의 원통 형상으로 형성되어 절곡된 부분이 스프링홀더(160)의 외측면 테두리 부분, 즉 차륜(120) 방향을 향하는 면의 테두리 부분을 감싸도록 구성되어 볼트 등의 체결수단(미도시)에 의해 체결 고정된다.Next, the support cylinder 220 is connected and installed between the spring holder 160 and the pressure cylinder 210, so that when the pressure cylinder 210 is pressed by a release rail (not shown), the pressure cylinder 210 And to prevent the occurrence of eccentricity in the flange 150, the other end, that is, the end in the direction of the wheel 120 is formed in a hollow cylindrical shape bent inward, and the bent portion is spring holder 160 It is configured to surround the outer edge portion of the outer surface, that is, the edge portion of the surface facing the wheel 120 direction, and fastened and fixed by a fastening means (not shown) such as bolts.

또한, 상기 지지실린더(220)의 일측 단부는 차축(110)의 중심 방향을 향하도록 설치되어 그 외측으로 가압실린더(210)의 타측 단부가 삽입될 수 있도록 구성되어 있고, 그에 따라 지지실린더(220)의 외측면이 가압실린더(210)의 내측면을 지지할 수 있게 된다.In addition, one end of the support cylinder 220 is installed to face the center direction of the axle 110 and is configured to insert the other end of the pressure cylinder 210 to the outside thereof, and accordingly, the support cylinder 220 ) Of the outer surface is able to support the inner surface of the pressure cylinder (210).

따라서, 종래에는 얇은 디스크 형상으로 형성된 상기 플랜지(150)를 구속할 수 있도록 하는 수단이 별도로 존재하지 않으므로, 궤간 가변 구간에서 해정 레일(50)에 의해 플랜지(150)가 가압되는 경우 해정 레일(50)에 의해 가압되는 플랜지(150)의 하단측이 차축(110)의 외측을 향하도록 기울어지는 편심현상이 발생하게 되어 잠금장치(140)의 구동이 제대로 이루어지지 않게 되고 그에 따라 궤간가변이 이루어지지 않게 되는 등 철도차량의 운행에 신뢰성 및 안전성이 저하되는 문제점이 있었던 것인데 비해, 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템(100)에 의하면, 상기 플랜지(150)를 감싸도록 구성되는 가압실린더(210)가 해정 레일(50)에 의해 가압되어 차축(110)의 외측 방향으로 이동하여 플랜지(150)에 힘을 가하는 경우, 상기 가압실린더(210)의 타측 단부 내측면을 지지하는 지지실린더(220)에 의해 플랜지(150) 및 가압실린더(210)의 편심 현상이 방지되므로, 상기 잠금기구(140)의 구동이 정확히 이루어질 수 있게 되는 것이다.Therefore, conventionally, since there is no separate means for restraining the flange 150 formed in a thin disk shape, when the flange 150 is pressed by the unlocking rail 50 in the gage variable section, the unlocking rail 50 ), an eccentric phenomenon in which the lower side of the flange 150 pressurized by it is inclined toward the outside of the axle 110 occurs, so that the locking device 140 is not properly driven, and the gage is not changed accordingly. Compared to the problem of reducing reliability and safety in the operation of a railroad vehicle, the pressure cylinder 210 is configured to surround the flange 150 according to the variable gauge wheel shaft system 100 for a railroad vehicle according to the present invention. ) Is pressed by the release rail 50 and moves in the outer direction of the axle 110 to apply a force to the flange 150, the support cylinder 220 supporting the inner surface of the other end of the pressure cylinder 210 By this, the eccentricity of the flange 150 and the pressure cylinder 210 is prevented, so that the locking mechanism 140 can be accurately driven.

또한, 상기와 같은 가압실린더(210) 및 지지실린더(220)의 형상 및 결합 구성으로 인해, 궤간 가변 구간에서 차륜(120)의 해정 또는 고정에 직접적으로 관여되는 구성들, 즉 고정캡(130), 잠금기구(140), 플랜지(150), 스프링홀더(160) 및 압축스프링(170)을 외측에서 커버할 수 있게 되므로 철도차량의 주행 도중 상기 구성들을 외부로부터의 충격으로부터 보호할 수 있게 된다.In addition, due to the shape and coupling configuration of the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 as described above, configurations that are directly involved in unlocking or fixing the wheel 120 in the gage variable section, that is, the fixed cap 130 , Since the locking mechanism 140, the flange 150, the spring holder 160, and the compression spring 170 can be covered from the outside, it is possible to protect the above components from external shocks during the driving of the railway vehicle.

그리고, 상기 플랜지(150)의 편심 현상을 방지하기 위한 가압실린더(210) 및 지지실린더(220)는 플랜지(150)의 내측, 즉 차축(110)의 중심방향에 설치되는 것이 아니라, 플랜지(150)의 외측, 즉 차축(110)의 양측 가장자리 부분에 설치되므로, 차축(110)의 중앙부에 설치되는 제동디스크, 견인기어 등의 장치를 설치하기에 충분한 공간을 확보할 수 있는 장점도 갖게 된다.In addition, the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 for preventing eccentricity of the flange 150 are not installed inside the flange 150, that is, in the center direction of the axle 110, but the flange 150 ), because it is installed at the edges of both sides of the axle 110, there is also an advantage of securing sufficient space to install devices such as a braking disk or a traction gear installed in the center of the axle 110.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 가압실린더(210)의 타측 단부 내주면과, 상기 지지실린더(220)의 일측 단부 외주면에는 길이방향, 즉, 차축(110) 방향으로 서로 대응되는 형상의 다수 개의 기어 이(212a,222a)가 형성된 제1 및 제2기어부(212,222)가 각각 구비되어 상기 지지실린더(220)의 외측으로 가압실린더(210)가 결합되는 경우 제1 및 제2기어부(212,222)가 서로 치합될 수 있도록 구성되어 있다.On the other hand, as shown in Figure 4, the inner circumferential surface of the other end of the pressure cylinder 210, and the outer circumferential surface of one end of the support cylinder 220, a plurality of shapes corresponding to each other in the longitudinal direction, that is, the axle 110 direction. When the first and second gear portions 212 and 222 are provided with gear teeth 212a and 222a, respectively, and the pressure cylinder 210 is coupled to the outside of the support cylinder 220, the first and second gear portions 212 and 222 ) Are configured to fit together.

그에 따라, 궤간 가변 구간에서 상기 가압실린더(210)가 해정 레일(50)에 의해 가압되는 경우, 가압실린더(210)와 지지실린더(220)에 각각 형성된 제1 및 제2기어부(212,222)가 서로 가이드 역할을 하게 되어, 가압실린더(210)의 차축(110) 길이방향으로의 이동, 즉 차륜(120) 방향으로의 이동이 원활하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 상기 가압실린더(210)의 차축(110) 길이방향으로의 이동을 제외한 다른 방향으로의 이동 또는 회전이 제한되므로 플랜지(150)에 의한 잠금기구(140)의 구동이 보다 정확하게 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, when the pressure cylinder 210 is pressed by the lifting rail 50 in the gage variable section, the first and second gear portions 212 and 222 respectively formed on the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 are Since they serve as guides to each other, not only can the pressure cylinder 210 move in the longitudinal direction of the axle 110, that is, in the wheel 120 direction, but also the axle of the pressure cylinder 210 ( 110) Since movement or rotation in other directions except for movement in the longitudinal direction is restricted, the driving of the locking mechanism 140 by the flange 150 can be made more accurately.

그리고, 상기 가압살린더(210)의 두께와 지지실린더(220)의 두께 사이의 두께비, 즉 서로 결합되는 가압실린더(210)와 지지실린더(220)의 측벽 사이의 두께비는 1 : 2 ~ 3인 것이 바람직한데, 이는 플랜지(150)의 편심 현상을 방지하기 위한 지지실린더(220)의 지지력을 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.And, the thickness ratio between the thickness of the pressure cylinder 210 and the thickness of the support cylinder 220, that is, the thickness ratio between the pressure cylinder 210 coupled to each other and the side wall of the support cylinder 220 is 1: 2 ~ 3 It is preferable that this is to improve the support force of the support cylinder 220 for preventing the flange 150 from being eccentric.

즉, 상기 가압실린더(210)와 지지실린더(220)의 측벽 두께비가 1 : 2 미만인 경우에는 궤간 가변 구간에서 해정 레일(50)에 의해 가압실린더(210)에 힘이 가해질 경우, 가압실린더(210) 및 플랜지(150)의 편심 현상을 방지하기 위해 지지하는 힘이 충분치 못하게 되어 가압실린더(210) 및 플랜지(150)의 편심현상을 방지하는 효과가 제대로 발현되지 못하게 될 우려가 있고, 가압실린더(210)와 지지실린더(220)의 측벽 두께비가 1:3 보다 큰 경우에는 지지실린더(220)와 가압실린더(210) 사이의 강성 차이가 커지게 되어 상대적으로 가압실린더(210)에 변형이 발생될 수 있는 문제점이 있다.That is, when the side wall thickness ratio of the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 is less than 1:2, when a force is applied to the pressure cylinder 210 by the release rail 50 in the gage variable section, the pressure cylinder 210 ) And the flange 150 to prevent the eccentricity of the support force is insufficient, there is a fear that the effect of preventing the eccentricity of the pressure cylinder 210 and the flange 150 may not be properly expressed, and the pressure cylinder ( When the side wall thickness ratio of the 210 and the support cylinder 220 is greater than 1:3, the difference in rigidity between the support cylinder 220 and the pressure cylinder 210 increases, so that the pressure cylinder 210 is relatively deformed. There is a problem that can be.

한편, 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템(100)의 다른 실시 예에 의하면, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 지지실린더(220)의 외측면에 이동제한부(224)가 돌출 형성될 수도 있는데, 상기 이동제한부(224)는 궤간 가변 구간에서 가압실린더(210)가 해정 레일(50)에 의한 가압에 의해 필요 이상으로 차축(110)의 외측 방향으로 밀리는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.On the other hand, according to another embodiment of the gauge variable wheel shaft system 100 for a railway vehicle according to the present invention, as shown in Figure 5 (a), the movement limiting unit 224 on the outer surface of the support cylinder 220 It may be formed to protrude, and the movement limiting part 224 serves to prevent the pressure cylinder 210 from being pushed outward of the axle 110 more than necessary due to pressure by the release rail 50 in the gage variable section. Will do.

즉, 상기 해정 레일(50)의 변형 등을 이유로 하여 가압실린더(210)가 필요 이상으로 밀리게 되는 경우, 압축스프링(170)의 변형 정도가 커지게 되어 복원력이 제대로 발현되지 못하게 되거나, 심한 경우에는 가압실린더(210)와 지지실린더(220)의 내측에 설치된 구성요소들이 고장 또는 파손될 우려가 있으므로, 상기 이동제한부(224)를 이용하여 가압실린더(210)의 이동을 제한할 수 있도록 구성된 것이다.That is, when the pressure cylinder 210 is pushed more than necessary due to the deformation of the release rail 50, the degree of deformation of the compression spring 170 increases, so that the restoring force cannot be properly expressed, or in severe cases. There is a possibility that components installed inside the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 may be broken or damaged, so the movement limiting unit 224 is used to limit the movement of the pressure cylinder 210. .

이때, 상기 이동제한부(224)는 다수 개로 분리되어 일정 간격으로 설치될 수도 있음은 물론이다.At this time, it goes without saying that the movement limiting unit 224 may be separated into a plurality of pieces and installed at regular intervals.

또한, 상기 가압실린더(210)의 이동을 제한하기 위하여 가압실린더(210)의 일측 단부 내측면에 지지부(214)를 돌출 형성시킬 수도 있는데, 상기 지지부(214)는 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 궤간 가변 구간에서 해정 레일(50)에 의해 가압실린더(210)가 차축(110)을 따라 외측으로 이동하는 경우, 지지실린더(220)의 일측 단면에 밀착됨으로써 가압실린더(210) 및 플랜지(150)가 일정 범위 이상으로 차축(110)의 외측 방향으로 밀리는 것을 방지할 수 있게 된다.In addition, in order to limit the movement of the pressure cylinder 210, a support part 214 may be protruded on the inner surface of one end of the pressure cylinder 210, and the support part 214 is shown in FIG. 5(b). As shown, when the pressure cylinder 210 moves outward along the axle 110 by the release rail 50 in the gage variable section, the pressure cylinder 210 and the flange are in close contact with one end surface of the support cylinder 220 It is possible to prevent 150 from being pushed in the outer direction of the axle 110 beyond a certain range.

이때, 상기 지지부(214)는 플랜지(150)의 외측면 테두리 부분, 즉 차륜(120) 방향을 향하는 면의 테두리 부분을 지지함으로써 플랜지(150)의 편심 현상을 추가적으로 방지할 수 있는 효과도 갖게 된다.At this time, the support part 214 has the effect of additionally preventing the eccentricity of the flange 150 by supporting the outer edge portion of the flange 150, that is, the edge portion of the surface facing the wheel 120 direction. .

한편, 도시하지는 않았으나, 상기 가압실린더(210)와 지지실린더(220)가 길이방향으로 분할되어 각각 2개의 피스(piece)로 이루어지도록 분리 구성할 수도 있는데, 이는 본 발명에 따른 궤간가변 윤축 시스템(100)의 유지 보수를 용이하게 하기 위함이다. On the other hand, although not shown, the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 may be divided in a lengthwise direction to be separated into two pieces each, which is a variable gauge wheel shaft system according to the present invention ( It is to facilitate maintenance of 100).

즉, 상기 가압실린더(210)와 지지실린더(220)가 각각 일체로 형성되는 경우 유지 또는 보수를 위해 전체 시스템을 분리하여야 하는 것임에 비해, 상기 가압실린더(210)와 지지실린더(220)가 2개의 피스로 분리 구성되는 경우 가압실린더(210) 또는 지지실린더(220)가 각각 플랜지(150) 또는 스프링홀더(160)에 고정 설치된 상태에서 한 쪽 피스만을 분리시키는 것만으로도 유지 또는 보수를 수행할 수 있는 효과가 있는 것이다.That is, when the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 are each integrally formed, the entire system must be separated for maintenance or repair, whereas the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 are 2 In the case of being separated into two pieces, maintenance or repair can be performed simply by separating only one piece while the pressure cylinder 210 or the support cylinder 220 is fixedly installed on the flange 150 or the spring holder 160, respectively. It can be effective.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템(100)에 의하면, 궤간 가변 구간에서 해정 레일(50)에 의해 플랜지(150)에 가해지는 힘에 의한 플랜지(150)의 편심 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 궤간 가변의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있고, 가압실린더(210)와 지지실린더(220)가 차륜(120)과 플랜지(150)의 사이에 구비됨으로써 차축(110)에 설치되는 제동디스크, 견인장치 등의 설치공간을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 가압실린더(210)와 지지실린더(220)가 2개의 피스(piece)로 이루어지도록 분리 구성함으로써 궤간 가변 장치에 이상이 발생한 경우 유지 보수가 용이하도록 하는 등의 다양한 장점을 갖는다.Therefore, according to the variable gauge wheel shaft system 100 for a railway vehicle according to the present invention as described above, the eccentric phenomenon of the flange 150 due to the force applied to the flange 150 by the offshore rail 50 in the gauge variable section The reliability and stability of the gage can be improved by making it possible to prevent, and the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 are provided between the wheel 120 and the flange 150 to be installed on the axle 110 In the case of an abnormality in the gauge variable device by separating the pressure cylinder 210 and the support cylinder 220 so as to consist of two pieces, as well as providing an installation space for the braking disk and the traction device. It has various advantages, such as making maintenance easy.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope substantially equal to the embodiment of the present invention. It is possible to implement various modifications by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs within the scope not departing from.

본 발명은 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단순한 구성에 의해 궤간 가변 구간에서 걸림쇠 해정 레일에 의해 플랜지에 가해지는 힘에 의한 플랜지의 편심 현상을 방지할 수 있도록 함으로써 궤간 가변의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle, and more particularly, by a simple configuration, it is possible to prevent the eccentricity of the flange due to the force applied to the flange by the clamp release rail in the gauge variable section. It relates to a variable gauge wheel shaft system for railroad vehicles that can improve reliability and stability.

50 : 해정 레일 100 : 윤축 시스템
110 : 차축 120 : 차륜
130 : 고정캡 140 : 잠금기구
150 : 플랜지 160 : 스프링홀더
170 : 압축스프링 210 : 가압실린더
212 : 제1기어부 212a, 222a : 기어 이
214 : 지지부 220 : 지지실린더
222 : 제2기어부 224 : 이동제한부50: offshore rail 100: wheel shaft system
110: axle 120: wheel
130: fixing cap 140: locking mechanism
150: flange 160: spring holder
170: compression spring 210: pressure cylinder
212: first gear part 212a, 222a: gear teeth
214: support 220: support cylinder
222: second gear part 224: movement restriction part

Claims (6)

차축, 차륜, 상기 차축에 고정 결합되는 고정캡, 상기 고정캡에 연결 설치되어 차륜의 좌,우 이동을 제한하는 잠금기구, 상기 고정캡의 일측 단부에 결합되어 상기 잠금기구의 해정을 구속하는 플랜지, 상기 고정캡의 타측 단부에 결합되는 스프링홀더 및 상기 플랜지와 스프링홀더 사이에 내설되는 압축스프링을 포함하여 이루어지는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템에 있어서,
상기 플랜지의 외측 테두리부분을 감싸도록 결합되어 궤간가변시 해정레일에 의해 가해지는 힘을 플랜지에 전달하는 가압실린더와,
상기 스프링홀더에 결합되고 상기 가압실린더의 내측면을 지지함으로써 플랜지 및 가압실린더의 편심을 방지하는 지지실린더를 포함하여 구성되되,
상기 가압실린더는 일측 단부가 내측으로 절곡되고, 타측 단부는 차축의 외측 방향을 향하도록 설치되는 중공의 원통 형상으로 형성되어 절곡된 부분이 플랜지의 내측면 테두리 부분에 체결 고정되고,
상기 지지실린더는 타측 단부가 내측으로 절곡되고, 일측 단부는 차축의 중심 방향을 향하도록 설치되는 중공의 원통 형상으로 형성되어 절곡된 부분이 스프링홀더의 외측면 테두리 부분에 체결 고정되며,
상기 지지실린더의 일측 단부는 가압실린더의 타측 단부 내측으로 삽입되어 가압실린더의 내측면을 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템.
An axle, a wheel, a fixed cap fixedly coupled to the axle, a locking mechanism connected to the fixed cap to restrict left and right movement of the wheel, a flange coupled to one end of the fixed cap to restrict disengagement of the locking mechanism In the gauge variable wheel shaft system for railway vehicles comprising a spring holder coupled to the other end of the fixed cap and a compression spring installed between the flange and the spring holder,
A pressure cylinder that is coupled to surround the outer rim of the flange to transmit the force applied by the offshore rail to the flange when the gauge is changed,
It is coupled to the spring holder and is configured to include a support cylinder for preventing eccentricity of the flange and the pressure cylinder by supporting the inner surface of the pressure cylinder,
The pressure cylinder has one end bent inward, the other end is formed in a hollow cylindrical shape that is installed to face the outer direction of the axle, and the bent portion is fastened and fixed to the inner rim of the flange,
The support cylinder has the other end bent inward, and one end is formed in a hollow cylindrical shape that is installed toward the center of the axle, and the bent portion is fastened and fixed to the outer edge of the spring holder,
One end of the support cylinder is inserted into the other end of the pressure cylinder and is configured to support the inner surface of the pressure cylinder.
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 가압실린더의 타측 단부 외주면 및 상기 지지실린더의 일측 단부 내주면에는 서로 대응되는 형상의 기어 이가 길이방향으로 형성된 제1 및 제2기어부가 구비되어 상기 가압실린더와 지지실린더가 서로 기어결합되도록 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템.
The method of claim 1,
First and second gear units having gear teeth corresponding to each other in the longitudinal direction are provided on the outer circumferential surface of the other end of the pressure cylinder and the inner circumferential surface of one end of the support cylinder, and the pressure cylinder and the support cylinder are geared together. Gage variable wheel shaft system for railway vehicles
 제 1항에 있어서,
상기 가압실린더와 지지실린더의 두께비는 1 : 2 ~ 3인 것을 특징으로 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템.
The method of claim 1,
The thickness ratio of the pressure cylinder and the support cylinder is 1: 2 ~ 3, characterized in that the gauge variable wheel shaft system for railway vehicles.
 제 1항에 있어서,
상기 지지실린더의 외측면에는 상기 가압실린더의 이동을 제한하기 위한 이동제한부가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템.
The method of claim 1,
A variable gauge wheel shaft system for a railroad vehicle, characterized in that a movement limiting portion protruding from the outer surface of the support cylinder for restricting the movement of the pressure cylinder is formed.
 제 1항에 있어서,
상기 가압실린더 및 상기 지지실린더는 2개의 피스로 분리 구성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 궤간가변 윤축 시스템.
The method of claim 1,
The pressure cylinder and the support cylinder are divided into two pieces, characterized in that the gauge variable wheel shaft system for railway vehicles.
KR1020190061218A 2019-05-24 2019-05-24 Gauge-changeable wheelset for railway vehicle KR102202252B1 (en)

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