KR102279804B1 - 철도차량용 바닥재의 제조방법 - Google Patents

철도차량용 바닥재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 키스톤플레이트를 제작하는 제1 단계; 제1 완충재와 상기 제1 완충재의 상측면에 배치되는 제2 완충재를 포함한 완충부를 제작하고 상기 키스톤플레이트 상측면에 적층하는 제2 단계; 및 바닥커버를 제작하고 상기 완충부 상측에 적층하는 제3 단계;를 포함하는 철도차량용 바닥재의 제조방법을 제공한다.

Description

철도차량용 바닥재의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING FLOOR MATERIALS OF RAILWAY VEHICLE}
본 발명은 철도차량의 바닥의 편평도와 방진 및 방음 효과가 개선된 철도차량용 바닥재의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 철도차량은 승객 또는 화물을 운송하기 위해 지면에 설치된 레일 위을 주행하는 차량을 말하며, 한 량 이상의 객차 또는 화물차와, 상기 객차 또는 화물차를 이동시키는 기관차를 포함한다.
이러한 철도차량의 바닥은 승차감과 정숙성을 고려하여 운행시 발생할 수 있는 진동 및 내부, 외부 소음을 방지하기 위한 구조를 요한다.
예를 들어, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0319756호(고안의 명칭: 철도차량용 바닥재)는 방음, 방진 및 방화 성능을 가진 철도차량용 바닥재를 게재하고 있다.
구체적으로, 상기 종래기술은 철도차량의 바닥을 이루는 키스톤플레이트(keystone plate)와, 상기 키스톤플레이스 상측에 위치하는 바닥커버와, 상기 키스톤플레이트와 바닥커버 사이에 배치되는 발포알루미늄패널을 포함한다.
상기 종래기술 이외에도 다수의 종래기술은 키스톤플레이트와 바닥커버 사이에 발포성 소재를 배치함으로써 방음, 방진 및 방화의 효과을 꾀하고 있다.
그러나, 이러한 종래기술이 적용된 철도차량들의 객차 또는 화물차 내부에 승차하는 승객 또는 화물이 균일하게 모든 바닥면에 하중을 가하는 것이 아니라, 특정 구역, 예를 들어, 문 옆, 의자 앞 등에 집중되기 때문에 편하중이 발생한다.
이러한 편하중에 의해 철도차량용 바닥은 편평도(flattness)가 변형될 수 있는 문제점이 있으며, 이는 방음, 방진 기능의 저하를 야기함과 동시에 승차감이 저하될 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 바닥재의 조성 및 구조를 개선하여 방음, 방진 기능을 향상시키고, 편하중에 의해 변형될 수 있는 편평도를 유지할 수 있는 철도차량용 바닥재의 제조방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 키스톤플레이트를 제작하는 제1 단계; 제1 완충재와 상기 제1 완충재의 상측면에 배치되는 제2 완충재를 포함한 완충부를 제작하고 상기 키스톤플레이트 상측면에 적층하는 제2 단계; 및 바닥커버를 제작하고 상기 완충부 상측에 적층하는 제3 단계;를 포함하는 철도차량용 바닥재의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 제2 단계와 제3 단계 사이에는, 금속패널, 합판, 발포세라믹보드 중 적어도 어느 하나 이상을 제작하여 상기 완충부와 바닥커버 사이에 적층하는 보조재 제작 및 적층 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 완충재는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM) 또는 네오프렌 고무로 형성되며, 상기 제2 완충재는 폴리우레탄 폼(Polyurethane form)으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제2 단계는, 상기 제1 완충재의 재료를 교반하는 단계; 이 후, 상기 제1 완충재를 압출하는 단계; 이 후, 상기 제1 완충재를 가황처리하는 단계; 이 후, 상기 제1 완충재를 절단하는 단계; 이 후, 상기 제1 완충재의 표면을 매끄럽게 처리하는 단계; 이 후, 상기 제2 완충재의 재료를 교반하는 단계; 이 후, 상기 제2 완충재의 재료를 상기 제1 완충재의 상측면에 발포하는 단계; 및 이 후, 상기 제2 완충재를 절단하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 완충재의 재료를 상기 제1 완충재의 상측면에 발포하는 단계는 상기 제1 완충재의 상측면에 계면활성 접착제를 도포한 후 상기 제2 완충재의 재료를 상기 제1 완충재의 상측면에 발포하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 완충재를 압출하는 단계는, 상기 제1 완충재의 상측면에 소정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 돌출부가 형성되도록 압출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 돌출부는 아치형, 사다리꼴형 또는 삼각형으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 완충재를 압출하는 단계는, 상기 제1 완충재의 상측면은 사인파, 구형파 또는 삼각파의 형상으로 형성되도록 압출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 바닥커버로부터 전달되는 하중을 효과적으로 분산될 수 있도록 키스톤플레이트 상에 상호 접합면이 아치형 등을 형성하는 이종의 완충재가 배치되어 방진, 방음 효과를 향상시킴과 동시에 편하중으로부터 발생할 수 있는 편평도를 유지시켜 승차감을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 바닥재의 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 완충부가 키스톤플레이트에 배치된 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 바닥재의 제조방법에 대한 플로우차트.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 완충부의 제조방법에 대한 플로우차트.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 바닥재의 측단면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 완충부가 키스톤플레이트에 배치된 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 바닥재(100)는 키스톤플레이트(110), 바닥커버(120) 및 완충부(130)를 포함할 수 있으며, 보조재(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 키스톤플레이트(110)는 상기 바닥커버(120) 방향으로 형성된 철부(111)와 반대 방향으로 형성된 요부(112)가 순차적으로 일방향(종방향)으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 요부(112)와 철부(111)는 강성을 향상시키기 위해 역사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 키스톤플레이트(110) 하측면에는 방진, 방수를 위한 페인트(113)가 도포될 수도 있다.
상기 바닥커버(120)는 상기 키스톤플레이트(110) 상측에 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.
이러한 바닥커버(120)는 승객 또는 화물이 상측에 위치할 수 있는 바닥재로서, 예를 들어, 합성고무 재질로써 형성될 수 있다.
상기 완충부(130)는 상기 키스톤플레이트(110) 상측면에 배치되는 제1 완충재(131)와 상기 제1 완충재(131)의 상측면에 배치되는 제2 완충재(132)를 포함하여 상기 키스톤플레이트(110)와 바닥커버(120) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 상기 완충부(130)는 상기 철부(111)에 각각 일방향(종방향)으로 배치될 수 있으며, 또는 도 2에 도시된 것과 같이 격자 형식으로 상기 일방향과 수직한 방향인 횡방향으로 추가 배치될 수도 있다.
이러한 완충부(130)는 두 가지의 이종재로써 방진, 방음 기능을 향상시킴과 동시에 상기 바닥커버(120) 상측에 위치한 승객 또는 화물의 하중을 효과적으로 분산하여 편하중이 발생하여도 상기 바닥커버(120)의 편평도를 유지할 수 있는 구조를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 완충재(131)는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM) 또는 네오프렌 고무로 형성되며, 상기 제2 완충재(132)는 폴리우레탄 폼(Polyurethane form)으로 형성될 수 있다.
상기 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM)는 합성고무 중 비중이 낮고 경제성이 뛰어난 합성고무이면서 우수한 탄성을 가지고 있어 진동 및 흡음 특성이 우수하다
상기 네오프렌 고무는 기름과 고온, 물, 오존에 대하여 저항성을 가지고 있으며, 스펀지 같이 공기 층을 가지고 있기 때문에 뛰어난 단열성 및 방진, 방음 효과를 가질 수 있다.
상기 폴리우레탄 폼은 발포성이 우수하고(foaming ability) 작업성이 양호하여 도시된 것과 같은 복잡한 형상을 성형하기 용이하다.
또한, 상기 폴리우레탄 폼은 우수한 발포성에 의해 단열성 및 내구성 등 기계적 강도가 우수하여 상기 제1 완충재(131) 상측에 제2 완충재(132)로서 배치되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 제1 완충재(131)와 제2 완충재(132)는 계면활성 접착재로써 상호 부착될 수 있으며, 이에 의해 상호 견고한 부착력을 유지할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 완충부(130)는 효과적인 하중 분산을 고려하여 상기 제1 완충재(131)와 제2 완충재(132)의 접합면을 다음과 같은 형상으로 구현할 수 있다.
일단, 상기 제1 완충재(131)의 상측면은 소정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 돌출부가 형성되며, 상기 제2 완충재(132)의 하측면은 상기 제1 완충재(131)의 상측면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 돌출부는 아치형, 사다리꼴형 또는 삼각형으로 형성될 수 있으며, 이에 의해 상기 바닥커버(120) 방향에서 전달되는 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
또는, 상기 제1 완충재(131)의 상측면은 사인파, 구형파 또는 삼각파의 형상으로 형성되며, 상기 제2 완충재(132)의 하측면은 상기 제1 완충재(131)의 상측면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 이에 의해 상기 바닥커버(120) 방향에서 전달되는 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
상기 보조재(140)는 상기 완충부(130)과 바닥커버(120) 사이에 배치되거나, 또는 상기 키스톤플레이트(110)와 완충부(130) 사이에 충진될 수 있다.
이러한 보조재(140)는 부가적인 방진, 방음 성능을 구현하거나, 방화 성능을 구현하기 위하여 추가적으로 적층될 수 있는 것으로서, 예를 들어, 금속패널, 합판, 발포세라믹보드 중 적어도 어느 하나 이상이 적층될 수 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 바닥재(100)의 제조방법을 설명하자면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 바닥재의 제조방법에 대한 플로우차트이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 완충부의 제조방법에 대한 플로우차트이다.
일단, 도 3을 참조하면, 본 발명은 키스톤플레이트(110)를 제작하는 제1 단계(s10)와, 제1 완충재(131)와 상기 제1 완충재(131)의 상측면에 배치되는 제2 완충재(132)를 포함한 완충부(130)를 제작하고 상기 키스톤플레이트(110) 상측면에 적층하는 제2 단계(s20)와, 바닥커버(120)를 제작하고 상기 완충부(130) 상측에 적층하는 제3 단계(s30)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 단계(s20)와 제3 단계(s30) 사이에는 금속패널, 합판, 발포세라믹보드 중 적어도 어느 하나 이상을 제작하여 상기 완충부(130)와 바닥커버(120) 사이에 적층하는 보조재(140) 제작 및 적층 단계(s40)를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 각 재료의 적층은 시계열적 순서로 수행될 수 있으나, 상기 키스톤플레이트(110), 완충부(130), 바닥커버(120) 또는 보조재(140)의 제조 순서는 순서에 관계없이 제조될 수 있다.
상술한 것과 같이, 상기 제1 단계(s10)에서, 상기 키스톤플레이트(110)는 금속재질로써 형성될 수 있으며, 종방향으로 요부(112)와 철부(111)가 형성되도록 프레스 작업 또는 절곡 작업을 통해 형성될 수 있다.
또한, 상기 키스톤플레이트(110)의 하측면 및/또는 상측면에는 방수, 방진, 방음 등을 위한 페인트(113)가 도포될 수 있다.
상기 제2 단계(s20)에서, 상기 제1 완충재(131)는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM) 또는 네오프렌 고무로 형성되며, 상기 제2 완충재(132)는 폴리우레탄 폼(Polyurethane form)으로 형성될 수 있으며, 다음과 같이 구체화될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 완충부(130)의 제조를 위한 상기 제2 단계(s20)는 상기 제1 완충재(131)의 재료를 교반하는 단계(s21)와, 이 후, 상기 제1 완충재(131)를 압출하는 단계와(s22), 이 후, 상기 제1 완충재(131)를 가황처리하는 단계와(s23), 이 후, 상기 제1 완충재(131)를 절단하는 단계(s24)와, 이 후, 상기 제1 완충재(131)의 표면을 매끄럽게 처리하는 단계(s25)와, 이 후, 상기 제2 완충재(132)의 재료를 교반하는 단계와(s26), 이 후, 상기 제2 완충재(132)의 재료를 상기 제1 완충재(131)의 상측면에 발포하는 단계와(s27), 이 후, 상기 제2 완충재(132)를 절단하는 단계(s28)를 포함 할 수 있다.
여기서, 가황처리는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM) 또는 네오프렌 고무로 형성되는 상기 제1 완충재(131)를 탄성력, 인장강도 및 내구성을 향상시키고 변형시에도 체적변화를 최소화하기 위한 처리를 의미할 수 있다.
또한, 상기 제2 완충재(132)는 적어도 한 종류 이상의 난연제가 투입된 폴리올(polyol)에 프리폴리머(prepolymer)를 일정비율 섞어서 교반하여 제조된 폴리우레탄 폼일 수 있으며, 예를 들어, 폴리올(polyol)의 비율은 50% 내지 100%, 프리폴리머(prepolymer)의 비율은 50% 내지 80%일 수 있다.
또한, 상기 제1 완충재(131)와 제2 완충재(132)의 부착을 더욱 견고하게 하기 위해, 상기 제2 완충재(132)의 재료를 상기 제1 완충재(131)의 상측면에 발포하는 단계(s27)는 상기 제1 완충재(131)의 상측면에 계면활성 접착제를 도포한 후 상기 제2 완충재(132)의 재료를 상기 제1 완충재(131)의 상측면에 발포하는 작업을 더 포함할 수 있다.
상술한 것과 같이 효과적인 하중분산을 위해, 상기 제1 완충재(131)를 압출하는 단계(s22)는 상기 제1 완충재(131)의 상측면에 소정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 돌출부가 형성되도록 압출할 수 있다.
여기서, 상기 돌출부는 아치형, 사다리꼴형 또는 삼각형으로 형성될 수 있다.
또는, 상기 제1 완충재(131)를 압출하는 단계(s22)는 상기 제1 완충재(131)의 상측면은 사인파, 구형파 또는 삼각파의 형상으로 형성되도록 압출할 수도 있다.
이러한 제1 완충재(131)와 제2 완충재(132)의 접촉면의 구조는 하중분산에 더욱 효과적인 형상으로서, 바닥커버(120) 상의 사람 또는 화물의 편하중에도 불구하고 장기간 편평도를 가질 수 있는 철도차량용 바닥재(100)를 구현함과 동시에 방진, 방음의 효과도 향상될 수 있다.
요컨대, 본 발명의 완충부(130)는 이종의 재료로써 진동, 소음 및 하중을 분산시키기 때문에 효과적으로 방진, 방음 기능을 구현할 수 있으며, 바닥커버(120) 상에 위치하는 편하중에도 불구하고 편평도를 유지함으로써 내구성 및 승차감을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
100: 철도차량용 바닥재 110: 키스톤플레이트
111: 철부 112: 요부
113: 폐인트 120: 바닥커버
130: 완충부 131: 제1 완충재
132: 제2 완충재 140: 보조재

Claims (8)

  1. 키스톤플레이트를 제작하는 제1 단계;
    제1 완충재와 상기 제1 완충재의 상측면에 배치되는 제2 완충재를 포함한 완충부를 제작하고 상기 키스톤플레이트 상측면에 적층하는 제2 단계; 및
    바닥커버를 제작하고 상기 완충부 상측에 적층하는 제3 단계;를 포함하고,
    상기 키스톤플레이트는 상기 바닥커버 방향으로 형성된 철부와 반대 방향으로 형성된 요부가 순차적으로 형성되고,
    상기 완충부는 상기 철부에 각각 배치되고,
    상기 제2 단계는,
    상기 제1 완충재의 상측면에 소정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 돌출부가 형성되도록 압출하고, 상기 제2 완충재의 하측면은 상기 제1 완충재의 상측면과 대응되는 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 완충재는 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM) 또는 네오프렌 고무로 형성되며, 상기 제2 완충재는 폴리우레탄 폼(Polyurethane form)으로 형성되는
    철도차량용 바닥재의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계와 제3 단계 사이에는,
    금속패널, 합판, 발포세라믹보드 중 적어도 어느 하나 이상을 제작하여 상기 완충부와 바닥커버 사이에 적층하는 보조재 제작 및 적층 단계를 더 포함하는 철도차량용 바닥재의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 제1 완충재의 재료를 교반하는 단계;
    이 후, 상기 제1 완충재를 압출하는 단계;
    이 후, 상기 제1 완충재를 가황처리하는 단계;
    이 후, 상기 제1 완충재를 절단하는 단계;
    이 후, 상기 제1 완충재의 표면을 매끄럽게 처리하는 단계;
    이 후, 상기 제2 완충재의 재료를 교반하는 단계;
    이 후, 상기 제2 완충재의 재료를 상기 제1 완충재의 상측면에 발포하는 단계; 및
    이 후, 상기 제2 완충재를 절단하는 단계;를 포함하는 철도차량용 바닥재의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 완충재의 재료를 상기 제1 완충재의 상측면에 발포하는 단계는 상기 제1 완충재의 상측면에 계면활성 접착제를 도포한 후 상기 제2 완충재의 재료를 상기 제1 완충재의 상측면에 발포하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 바닥재의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 아치형, 사다리꼴형 또는 삼각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 바닥재의 제조방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1 완충재를 압출하는 단계는,
    상기 제1 완충재의 상측면은 사인파, 구형파 또는 삼각파의 형상으로 형성되도록 압출하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 바닥재의 제조방법.
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KR101267787B1 (ko) * 2011-12-05 2013-05-31 한국철도기술연구원 발포세라믹 보드를 사용한 철도차량의 바닥구조
JP2016053280A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 永大産業株式会社 木質系床材

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