KR102599225B1 - 대륙철도차량용 연결기 회전시스템 - Google Patents

대륙철도차량용 연결기 회전시스템 Download PDF

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문형석
박정준
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한국철도기술연구원
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Abstract

본 발명은 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 연결기의 헤드부가 차륜과 링크구조에 의해 연결 설치되도록 하여 궤간 변경 구간에서의 차륜 이동에 의해 연결기의 헤드부가 자동으로 회전하도록 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 관한 것이다.
본 발명은 궤간 변경 구간에 설치되는 해정레일에 의해 양측 차륜의 위치를 가변시킬 수 있도록 하는 궤간가변장치와, 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 헤드부가 구비된 연결기를 포함하는 대륙철도차량에 있어서, 상기 궤간가변장치와 연결기헤드의 사이에 연결 설치되어 궤간 변경 구간에서의 궤간가변장치의 작동에 의해 헤드부를 자동으로 회전시킬 수 있도록 하는 제어수단을 포함하고, 상기 제어수단의 작동에 의해 대륙철도차량이 주행하는 궤간의 종류에 따라 제1 또는 제2헤드를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.

Description

대륙철도차량용 연결기 회전시스템{Coupler rotating system for trans-continental railway vehicles}
본 발명은 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 연결기의 헤드부가 차륜과 링크구조에 의해 연결 설치되도록 하여 궤간 변경 구간에서의 차륜 이동에 의해 연결기의 헤드부가 자동으로 회전하도록 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 철도 차량은 철도 선로를 주행하는 여객 열차, 화물 열차, 전동차 등을 구성하는 중요한 운송수단의 하나로서, 다수의 철도차량을 연속적으로 연결하여 안전한 상태로 주행할 수 있으므로 대략 수백 내지 수천명의 승객을 태울 수 있음은 물론, 한꺼번에 대량의 화물을 운반할 수 있는 장점이 있다.
이때, 철도차량은 다수가 연결되어 열차를 이루어 운행하게 되는데, 차량과 차량을 결합하기 위한 연결기를 이용하여 차량들을 연결시켜준다.
이와 같은 연결기는 선두차량과 후미차량 간에 항상 일정거리를 유지할 수 있도록 하여 선두차량과 후미차량간에 접촉에 의한 사고 발생을 방지하며, 기관실로 부터 전달된 동력을 각 차량으로 전달 시키기 위한 매개체로서의 역할을 하는 것으로, 너클 방식의 자동 연결기나 자물쇠방식의 밀착 연결기가 주로 사용된다.
한편, 대륙철도는 한반도와 중국, 중앙아시아, 러시아, 유럽의 연결을 목표로 추진하는 철도노선을 의미하는 것으로, 우리나라의 경우 주로 AAR 타입의 연결기헤드를 사용하고, 러시아를 포함한 동구권 유럽의 경우 주로 CA3 타입의 연결기헤드를 사용하고 있다.
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.
그러나, 현재 전세계적으로 표준화된 철도차량의 연결기가 존재하지 않으므로 국가마다 연결기 규격이 서로 달라 한 국가에서 다른 국가로 철도차량이 이동하여 철도차량을 연결하는 경우에 철도차량의 연결기를 교체하여야 하므로 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1 및 도 2에서와 같이 AAR 타입의 제1헤드(20)와 CA3 타입의 제2헤드(30)가 일체로 형성된 헤드부(40)가 구비된 연결기(C)가 개발되었는데, 이러한 연결기(C)를 사용할 경우, 연결기를 교체하는 대신 일체형으로 형성된 연결기(C)의 헤드부(40)를 회전시키는 작업만으로 서로 다른 형태의 AAR 타입 연결기(AAR) 또는 CA3 타입 연결기(CA3)와 결합시킬 수 있는 장점은 있으나, 100kg 이상의 중량이 나가는 헤드부(40)를 회전시키기 위해서는 철도차량을 정지시킨 상태에서 별도의 도구 등을 이용하여 수동으로 작업을 진행해야 하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-2019981호 대한민국 공개실용신안 제20-1990-0006582호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 연결기의 헤드부가 차륜과 링크구조에 의해 연결 설치되도록 하여 궤간 변경 구간에서의 차륜 이동에 의해 연결기의 헤드부가 자동으로 회전하도록 함으로써 대륙철도차량의 운행 중단이나, 별도의 인력 및 장비 투입 없이도 자동으로 연결기 타입을 교체할 수 있음은 물론, 그에 따라 연결기 교체에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템을 제공함에 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;
궤간 변경 구간에 설치되는 해정레일에 의해 양측 차륜의 위치를 가변시킬 수 있도록 하는 궤간가변장치와, 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 헤드부가 구비된 연결기를 포함하는 대륙철도차량에 있어서, 상기 궤간가변장치와 헤드부의 사이에 연결 설치되어 궤간 변경 구간에서의 궤간가변장치의 작동에 의해 헤드부를 자동으로 회전시킬 수 있도록 하는 제어수단을 포함하고, 상기 제어수단의 작동에 의해 대륙철도차량이 주행하는 궤간의 종류에 따라 제1 또는 제2헤드를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 제어수단은 대차프레임에 구비되어 궤간 변경 구간에서의 차륜의 이동과 연동되어 작동하는 스위치부와, 상기 스위치부와 연결기 헤드부 사이에 연결 설치되어 스위치부의 작동에 의해 헤드부를 좌,우 방향으로 회동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스위치부는 대차프레임에 구비되어 궤간 변경 구간에서의 차륜의 이동에 의해 차축 방향으로 이동하는 스위치와, 일측 단부는 상기 스위치에 연결 설치되고, 타측 단부는 상기 구동부에 연결 설치되는 제1링크를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스위치에는 차륜의 상단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 양 측면에는 상기 차륜의 양 측면과 접촉되는 베어링이 구비될 수 있다.
또한, 상기 스위치의 상부에는 도브 테일(dove tail) 형상의 가이드부가 돌출 형성되고, 상기 대차프레임에는 상기 가이드부가 삽입 결합되는 가이드홈이 차축 방향으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 구동부는 상기 제1링크에 연결되어 대차프레임의 전,후 방향으로 직선운동하도록 설치되는 직선이동블럭과, 일측 단부는 상기 직선이동블럭에 연결 설치되고, 타측 단부는 상기 헤드부의 일측 가장자리에 편심되게 연결 설치되는 제2링크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 대차프레임에는 상기 직선이동블럭이 차량 진행방향으로 직선이동되도록 가이드하는 이동가이드가 설치될 수 있다.
아울러, 상기 제어수단은, 궤간 변경 구간의 선로에 고정 설치되는 가이드레일과, 대차프레임에 구비되어 상기 가이드레일의 가이드에 의해 차축 방향으로 이동하는 스위치부와, 상기 스위치부에 연결 설치되어 상기 헤드부를 회전시켜 제1 또는 제2헤드를 선택적으로 사용할 수 있도록 하는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 연결기의 헤드부가 차륜과 링크구조에 의해 연결 설치되도록 하여 궤간 변경 구간에서의 차륜 이동에 의해 연결기의 헤드부가 자동으로 회전하도록 함으로써 대륙철도차량의 운행 중단이나, 별도의 인력 및 장비 투입 없이도 자동으로 연결기 타입을 교체할 수 있음은 물론, 그에 따라 연결기 교체에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.
도 1 및 도 2는 AAR과 CA3의 이종 연결기헤드가 일체로 형성된 연결기의 상용 예를 도시한 도면.
도 3은 종래의 자동 궤간변환 윤축시스템을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 표준궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 표준궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 광궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 평면도.
도 7은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 광궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템 중 스위치의 설치상태를 도시한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 다른 실시예를 도시한 도면.
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.
도 4는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 표준궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 표준궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 광궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 광궤에서의 상태를 개념적으로 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템 중 스위치의 설치상태를 도시한 도면이고, 도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명은 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 연결기의 헤드부가 차륜과 링크구조에 의해 연결 설치되도록 하여 궤간 변경 구간에서의 차륜 이동에 의해 연결기의 헤드부가 자동으로 회전하도록 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 관한 것으로, 그 구성은 도 4 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, AAR 타입의 제1헤드(20)와 CA3 타입의 제2헤드(30)가 일체로 형성된 헤드부(40)가 구비된 연결기(C)와, 궤간에 따라 차륜(2)의 위치를 가변시킬 수 있도록 하는 궤간가변장치(10)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 궤간가변장치(10)는 대륙철도차량의 윤축에 구비되어 궤간 변경 구간의 선로에 설치되는 해정레일(13)에 의한 플랜지(5)의 가압에 의해 작동함으로써 차축(1)의 양단에 구비되는 차륜(2) 사이의 간격을 궤간에 대응되도록 조절할 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 고정캡(3), 잠금기구(4), 플랜지(5), 스프링홀더(6) 및 압축스프링(7) 등을 포함할 수 있는데, 이와 같은 궤간가변장치(10)의 세부적인 구성은 본 발명에서 청구하고자 하는 바가 아니고, 대한민국 등록특허공보 제10-0614613호 등에 이미 공지된 내용이므로 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다음, 제1헤드(20)와 CA3 타입의 제2헤드(30)가 일체로 형성된 헤드부(40)가 구비된 연결기(C)는 연결기를 교체하는 대신 일체형으로 형성된 연결기(C)의 헤드부(40)를 회전시키는 작업만으로 제1헤드(20)를 사용하도록 하여 표준궤를 사용하는 한국 등의 AAR 타입 연결기(AAR)와 결합하거나, CA3 타입의 제2헤드(30)를 사용하도록 하여 광궤를 사용하는 러시아 등의 CA3 타입 연결기(CA3)와 결합시킬 수 있는 장점은 있으나, 100kg 이상의 중량이 나가는 헤드부(40)를 회전시키기 위해서는 철도차량을 정지시킨 상태에서 별도의 도구 등을 이용하여 수동으로 작업을 진행해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템은 상기와 같은 궤간가변장치(10)와 제1헤드(20)와 제2헤드(30)가 일체로 형성된 헤드부(40)가 구비된 연결기(C)를 모두 구비한 대륙철도차량에 적용될 수 있는 것으로, 궤간 변경 구간에서 궤간가변장치(10)에 의한 차륜(2)의 이동에 의해 연결기(C)의 헤드부(40)를 회전시켜 궤간의 종류에 따라 제1헤드(20)와 제2헤드(30)를 선택적으로 사용할 수 있도록 한 것에 그 특징이 있다.
보다 상세히 설명하면, 광궤에서 표준궤로의 궤간 변경 구간에서 제1헤드(20)가 전방을 향하도록 헤드부(40)를 회전시켜 대륙철도차량이 표준궤를 주행하는 상태에서는 표준궤를 사용하는 한국 등의 AAR 타입 연결기와 결합될 수 있도록 하고, 표준궤에서 광궤로의 궤간 변경 구간에서 제2헤드(30)가 전방을 향하도록 헤드부(40)를 회전시켜 대륙철도차량이 광궤를 주행하는 상태에서는 광궤를 사용하는 러시아 등의 CA3타입 연결기와 결합될 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기와 같은 연결기(C)의 헤드부(40)의 회전을 제어하기 위한 구성으로 제어수단이 사용될 수 있는데, 상기 제어수단은 전술한 궤간가변장치(10)의 작동에 의한 차륜의 이동과 연동되도록 구성될 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이 상기 궤간가변장치(10)는 궤간 변경 구간에서 선로에 설치되는 해정레일(13)에 의한 플랜지(5)의 가압에 의해 플랜지(5)가 차축(1) 방향으로 이동하게 되어 차륜(2)을 잠금 또는 해정시켜 양측 차륜(2) 사이의 간격이 조절될 수 있도록 하는데, 상기 제어수단은 궤간 변경 구간에서 상기 궤간가변장치(10)의 작동에 의해 차륜(2)이 해정되어 이동하는 경우, 상기 차륜(2)의 이동에 의해 작동하여 헤드부(40)를 회전시켜 제1헤드(20) 또는 제2헤드(30)를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 제어수단은 스위치부(100)와 구동부(200)를 포함할 수 있는데, 상기 스위치부(100)는 대차프레임(50)에 구비되어 궤간가변장치(10)의 작동에 의한 차륜(2)의 이동과 연동되어 작동되는 구성으로, 스위치(110)와 제1링크(120)를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 스위치(110)는 대차프레임(50)에 구비되어 궤간 변경 구간에서 궤간가변장치(10)의 작동에 따른 차륜(2)의 이동에 의해 차축 방향, 즉 차륜(2)의 이동과 동일한 방향으로 이동하는 구성으로, 상기 스위치(110)의 일측 하부에는 차륜(2)의 상단부가 삽입되는 삽입홈(112)이 형성되어 궤간 변경 구간에서 차륜(2)이 차축(1) 방향으로 이동하는 경우, 상기 차륜(2)의 상단부 측면이 스위치(110)의 삽입홈(112) 내측면에 접촉하며 스위치(110)를 가압하여 스위치(110)를 차축(1) 방향으로 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 삽입홈(112)의 양 측면에는 베어링(114)이 구비될 수 있는데, 상기 베어링(114)은 차륜(2)의 양 측면이 삽입홈(112)에 접촉되는 경우 마찰을 최소화하여 차륜(2)의 마모 및 소음 발생을 줄이는 역할을 할 수 있다.
또한, 상기 스위치(110)의 상부에는 도브 테일(dove tail) 형상의 가이드부(116)가 돌출 형성될 수 있고, 상기 대차프레임(50)의 하부에는 상기 가이드부(116)가 삽입 결합되는 가이드홈(52)이 가이드부(116)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 가이드홈(52)은 대차프레임(50)의 하면에 차축 방향으로 형성되어 스위치(110)의 상부에 돌출 형성된 가이드부(116)를 지지함과 동시에 상기 차륜(2)의 이동에 따른 스위치(110)의 이동이 유동, 즉 흔들림 없이 차축 방향을 따라 정확히 이루어질 수 있도록 가이드하는 역할을 하게 된다.
또한, 상기 대차프레임(50)의 가이드홈(52)에는 서로 일정거리 이격되는 제1 및 제2안착홈(52a, 52b)이 형성되고, 상기 스위치(110)의 가이드부(116) 상단에는 상기 제1 및 제2안착홈(52a,52b)의 내측으로 선택적으로 삽입되는 볼플런저(118)가 구비될 수 있는데, 상기 제1 및 제2안착홈(52a,52b)과 볼플런저(118)는 차륜(2)의 궤간 변환이 완료된 후, 즉 스위치(110)의 위치 이동이 완료된 후 스위치(110)의 위치를 고정시키기 위한 구성이며, 이러한 스위치(110)의 위치 고정에 의해 후술할 구동부(200)의 구동도 완료되어 헤드부(40)를 일정 상태로 고정할 수 있는 것으로, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
보다 상세히 설명하면, 상기 제1안착홈(52a)은 대륙철도차량이 광궤를 주행하는 상태에서의 스위치(110) 위치 고정에 사용될 수 있고, 상기 제2안착홈(52b)은 대륙철도차량이 표준궤를 주행하는 상태에서의 스위치(110) 위치 고정에 사용될 수 있는데, 상기 제1 및 제2안착홈(52a,52b)은 스위치(110)가 진입하는 방향의 측면 경사가 완만하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드부(116) 상단에 구비된 볼플런저(118)는 차륜(2)의 이동에 의한 스위치(110)의 이동이 완료된 상태에서, 상기 제1 또는 제2안착홈(52a,52b)의 완만한 경사면 상에 위치되도록 설치된다.
이는, 차륜(2)의 이동에 의한 스위치(110)의 이동이 완료된 상태에서 차륜(2)의 양 측면과, 삽입홈(112)의 내측면 또는 베어링(114) 사이의 접촉을 방지하기 위한 것으로, 차륜(2)의 이동에 의한 스위치(110)의 이동이 완료되어 볼플런저(118)가 제1 또는 제2안착홈(52a,52b)의 완만한 경사면 상에 위치되면, 볼플런저(118)에 구비된 스프링(118a)의 탄성에 의해 볼플런저(118)의 볼(118b)이 경사면을 따라 제1 또는 제2안착홈(52a,52b)의 중심 방향으로 이동하게 된다.
그에 따라 스위치(110)는 차륜(2)에 의한 이동이 완료된 상태, 즉 차륜(2)의 측면과 삽입홈(112)의 내측면 또는 베어링(114)이 접촉된 상태에서 조금 더 진행방향으로 이동하게 되어 차륜(2)의 양 측면과 삽입홈(112)의 내측면 또는 베어링(114) 사이에 공간이 형성되도록 이격시킴으로써 차륜(2)의 측면과 삽입홈(112)의 내측면 또는 베어링(114) 사이의 접촉을 방지할 수 있게 된다.
다음, 상기 제1링크(120)는 스위치(110)와 구동부(200) 사이에 연결 설치되어 차륜(2)의 이동에 따른 스위치(110)의 이동에 의해 구동부(200)의 위치를 변경시키는 역할을 하는 것으로, 제1링크(120)의 일측 단부는 스위치(110)에 힌지 결합되고, 제1링크(120)의 타측 단부는 구동부(200)에 연결 설치될 수 있다.
한편, 상기 구동부(200)는 상기 스위치부(100)에 연결 설치되어 스위치부(100)의 이동에 의해 발생되는 구동력을 이용하여 궤간에 적합한 제1헤드(20) 또는 제2헤드(30)가 전방을 향하도록 헤드부(40)를 회전시는 역할을 하는 것으로, 제1링크(120)의 타측 단부에 연결 설치될 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 구동부(200)는 상기 제1링크(120)에 연결되어 대차프레임(50)의 전,후 방향으로 직선 운동하도록 설치되는 직선이동블럭(210)과, 일측 단부는 상기 직선이동블럭(210)과 연결 설치되고, 타측 단부는 상기 헤드부(40)의 일측 가장자리에 편심되게 연결 설치되는 제2링크(220)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 대차프레임(50)에는 상기 직선이동블럭(210)이 지지되어 제1링크부재(120)의 회전에 의해 전, 후 방향으로 이동하도록 하는 이동레일 또는 가이드레일 등의 이동가이드(230)가 설치될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해, 궤간 변경 구간에서 이동하는 차륜(2)의 위치에 따라 스위치(110)의 위치가 변경되고, 이러한 변위가 제1링크부재(120)에 의해 직선이동블럭(210)에 전달되어 직선이동블럭(210)은 전진 또는 후진하게 되고, 그에 따라 제2링크부재(220)가 전, 후진 구동하면서 연결기(C)의 헤드부(40)를 회전할 수 있게 된다.
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 대륙철도차량이 표준궤를 주행하는 상태에서는 상기 구동부(200)에 의해 제1헤드(20)가 전방을 향하도록 헤드부(40)가 고정되므로, 표준궤를 사용하는 한국 등의 AAR 타입 연결기와 결합될 수 있다.
또한, 대륙철도차량이 주행하는 선로가 표준궤에서 광궤로 전환되는 경우에는 도 7에 나타난 바와 같이, 궤간 변경 구간에 설치된 해정레일(13)에 의해 궤간가변장치(10)가 작동되어 차륜(2)이 레일을 따라 차축(1)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되고, 상기 차륜(2)의 이동에 의해 스위치(110) 또한 차축(1)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되어 스위치(110)에 연결 설치된 제1링크(120)의 단부도 차축(1)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 된다.
이때, 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 제1링크(120)의 이동에 의해 제1링크(120)의 타측 단부에 연결 설치된 구동부(200)의 직선이동블럭(210)은 이동가이드(230) 내에서 후진하게 되고, 그에 따라 제2링크(220)도 후진하면서 헤드부(40)를 시계방향으로 회전시켜 제2헤드(30)가 전방을 향하도록 헤드부(40)가 고정되므로, 광궤를 사용하는 러시아 등의 CA3 타입 연결기와 결합될 수 있다.
또한, 대륙철도차량이 주행하는 선로가 광궤에서 표준궤로 전환되는 경우에는 도 5에 나타난 바와 같이, 궤간 변경 구간에 설치된 해정레일(13)에 의해 궤간가변장치(10)가 작동되어 차륜(2)이 레일을 따라 차축(1)의 중심 방향으로 이동하게 되고, 상기 차륜(2)의 이동에 의해 스위치(110) 또한 차축(1)의 중심 방향으로 이동하게 되어 스위치(110)에 연결 설치된 제1링크(120)의 단부도 차축(1)의 중심 방향으로 이동하게 된다.
이때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 제1링크(120)의 이동에 의해 제1링크(120)의 타측 단부에 연결 설치된 구동부(200)의 직선이동블럭(210)은 이동가이드(230) 내에서 전진하게 되고, 그에 따라 제2링크(220)도 전진하면서 헤드부(40)를 시계반대방향으로 회전시켜 제1헤드(20)가 전방을 향하도록 헤드부(40)가 고정될 수 있는 것이다.
한편, 궤간이 변경되는 경우에도 연결기 타입을 바꾸지 않고 그대로 주행해야 하는 경우가 발생될 수 있는데, 이러한 경우를 대비하여 스위치부(100)와 구동부(200) 중 어느 하나의 연결, 즉, 스위치(110)와 제1링크(120) 사이의 연결, 제1링크(120)와 직선이동블럭(210) 사이의 연결, 직선이동블럭(210)과 제2링크(220) 사이의 연결, 제2링크(220)와 헤드부(40) 사이의 연결 중 어느 하나를 용이하게 착탈 가능하도록 구성함으로써, 궤간이 변경되는 경우에도 연결기(C)의 헤드부(40)가 회전하지 않도록 구성할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템의 다른 실시예에 의하면, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 제1헤드(20)와 제2헤드(30)가 일체로 구비된 헤드부(40)를 회전시키기 위한 제어수단이 차륜(2)의 이동과 연동되지 않고 별도의 구성에 의해 작동되도록 구성할 수도 있는데, 본 실시예에서의 제어수단은 가이드레일(300), 스위치부(100') 및 구동부(200')를 포함할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 상기 가이드레일(300)은 궤간 변경 구간에서의 선로 상에 설치되는 것으로, 레일의 외측에 레일과 평행하게 설치될 수 있다.
즉, 상기 가이드레일(300)은 표준궤에서 광궤로 전환되는 궤간 변경 구간에서는 대륙철도차량의 진행 방향을 따라 궤간이 넓어지는 레일과 평행하도록 설치되고, 광궤에서 표준궤로 전환되는 궤간 변경 구간에서는 대륙철도차량의 진행 방향을 따라 궤간이 좁아지는 레일과 평행하도록 설치될 수 있다.
다음, 상기 스위치부(100') 및 구동부(200')는 전술한 실시예와 동일한 구성일 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
단, 본 실시예에서는 스위치부(100')를 구성하는 스위치(110')의 삽입홈(112') 내측으로 가이드레일(300)의 상단부가 삽입 설치되고, 상기 스위치(110')는 가이드레일(300)의 가이드에 의해 차축(1) 방향으로 이동하면서 제1링크(120') 및 그에 연결 설치된 구동부(200')를 작동시켜 제1헤드(20)와 제2헤드(30)가 일체로 구비된 헤드부(40)의 회전을 제어할 수 있게 된다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 의하면 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 연결기의 헤드부가 차륜과 링크구조에 의해 연결 설치되도록 하여 궤간 변경 구간에서의 차륜 이동에 의해 연결기의 헤드부가 자동으로 회전하도록 함으로써 대륙철도차량의 운행 중단이나, 별도의 인력 및 장비 투입 없이도 자동으로 연결기 타입을 교체할 수 있음은 물론, 그에 따라 연결기 교체에 소요되는 시간을 대폭 단축시킬 수 있도록 하는 등의 다양한 장점을 가질 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 제1헤드와 제2헤드가 각각 AAR 타입과 CA3타입에 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.
본 발명은 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 연결기의 헤드부가 차륜과 링크구조에 의해 연결 설치되도록 하여 궤간 변경 구간에서의 차륜 이동에 의해 연결기의 헤드부가 자동으로 회전하도록 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템에 관한 것이다.
2: 차륜 5: 플랜지
10: 궤간가변장치 13: 해정레일
20: 제1헤드 30: 제2헤드
40: 헤드부 50: 대차프레임
52: 가이드홈 52a: 제1안착홈
52b: 제2안착홈 100: 스위치부
110,110': 스위치 112: 삽입홈
114: 베어링 116: 가이드부
118: 볼플런저 120,120': 제1링크
200,200': 구동부 210,210': 직선이동블럭
220,220': 제2링크 230,230': 이동가이드
300: 가이드레일

Claims (8)

  1. 궤간 변경 구간에 설치되는 해정레일에 의해 양측 차륜의 위치를 가변시킬 수 있도록 하는 궤간가변장치와, 서로 다른 타입의 제1 및 제2헤드가 일체로 형성된 헤드부가 구비된 연결기를 포함하는 대륙철도차량에 있어서,
    상기 궤간가변장치와 헤드부의 사이에 연결 설치되어 궤간 변경 구간에서의 궤간가변장치의 작동에 의해 헤드부를 자동으로 회전시킬 수 있도록 하는 제어수단을 포함하고,
    상기 제어수단의 작동에 의해 대륙철도차량이 주행하는 궤간의 종류에 따라 제1 또는 제2헤드를 선택적으로 사용할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어수단은 대차프레임에 구비되어 궤간 변경 구간에서의 차륜의 이동과 연동되어 작동하는 스위치부와,
    상기 스위치부와 연결기 헤드부 사이에 연결 설치되어 스위치부의 작동에 의해 헤드부를 좌,우 방향으로 회동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 스위치부는 대차프레임에 구비되어 궤간 변경 구간에서의 차륜의 이동에 의해 차축 방향으로 이동하는 스위치와,
    일측 단부는 상기 스위치에 연결 설치되고, 타측 단부는 상기 구동부에 연결 설치되는 제1링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 스위치에는 차륜의 상단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
    상기 삽입홈의 양 측면에는 상기 차륜의 양 측면과 접촉되는 베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스위치의 상부에는 도브 테일(dove tail) 형상의 가이드부가 돌출 형성되고, 상기 대차프레임에는 상기 가이드부가 삽입 결합되는 가이드홈이 차축 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 제1링크에 연결되어 대차프레임의 전,후 방향으로 직선운동하도록 설치되는 직선이동블럭과,
    일측 단부는 상기 직선이동블럭에 연결 설치되고, 타측 단부는 상기 헤드부의 일측 가장자리에 편심되게 연결 설치되는 제2링크를 포함하는 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 대차프레임에는 상기 직선이동블럭이 차량 진행방향으로 직선이동되도록 가이드하는 이동가이드가 설치된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 회전시스템.
  8. 삭제
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