KR19990030849U - 철도 차량 프레임과 외판의 이음구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 철도 차량 프레임과 외판의 이음구조에 관한 것으로, 구멍을 갖는 이음연결부재와 상기 이음연결부재에 대응하는 프레임과 외판사이의 공간에 배치한 보강부재로 이루어지는 한편, 상기 보강부재는 이음연결 부재가 없는 프레임과 외판사이의 공간에 배치가능하며 □자 형상의 부재이고 상기 외판과 보강부재는 용접에 의하여 결합되도록 된 것이다.

Description

철도 차량 프레임과 외판의 이음구조

본 고안은 철도 차량 프레임과 외판의 이음구조에 관한 것으로, 특히 철도차량 주골조와 외판의 이음부위 중에서 집중응력이 발생되는 주골조의 지점 등을 보강부재로 강성을 증대시켜 국부응력을 제거함으로써 외판 및 골조의 변형을 방지할 수 있도록 된 철도 차량 프레임과 외판의 이음구조에 관한 것이다.

일반적으로 종래에는 철도 차량 프레임과 외판의 결합시에 외판과 구조물을 이루는 프레임의 연결부위에 결합강도를 증대시키고 응력집중 현상을 방지하기 위하여 이음연결 브라켓트와 같은 이음 연결부재를 용접하거나 또는 리벳팅 등의 결합 방법으로 결합하여 왔었다.

그러나 이러한 종래의 프레임과 외판의 결합에서는 외판과 프레임간의 용접 또는 리벳팅의 결합이 프레임 또는 이음연결 브라켓트의 외곽에서 이루어짐에 따라 프레임 배치부위와 그 외곽부위간의 응력 불균형 현상이 발생함에 따라 외판이 비틀리는 소위 버클링 현상이 발생하여 미관성능이 떨어질 뿐만 아니라 이를 교정하기 위한 별도의 교정 공정도 필요하게 되며, 특히 외판이 얇은 경우에는 상술한 현상이 더욱 현저하게 되어 철도 차량의 경량화에도 어려움이 있었다.

한편 상기와 같은 문제점을 보완한 기술로는 국내 실용신안 94-4065호에 상술된 것과 같이, 구멍을 갖는 이음연결부재와 상기 이음연결부재에 대응하는 프레임과 외판사이의 공간에 배치한 보강부재가 ㄷ자 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량 프레임과 외판의 이음의 구조가 고안되었으나, 이는 도 1내지는 도 5에 도시된 것과 같이 평판이나 ㄷ 자 형상의 보강재를 주골조와 외판사이에 부착하였으므로 결합작업이 매우 어렵고 특히 외판측 평면을 맞추기가 용이하지않아 이 또한 별도의 평면작업이 필요하게 되는 문제점이 발생하였다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출 된 것으로서, 주골조와 외판의 이음구조에서의 응력이 집중되는 주골조 교차부위에 쉽게 □ 자 형상의 보강부재를 취부하므로 작업시간을 단축시키고 별도의 교정이 필요 없도록 함으로써 작업성이 향상되고 강성이 크게 증대되어 골조 및 외판 변형을 방지할 수 있도록 된 철도 차량 프레임과 외판의 이음구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 철도차량을 실내에서 본 측골조의 정면도,

도 2는 본 고안에 따른 도 1의 가 부위에 결합되는 이음판의 확대사시도,

도 3은 본 고안에 따른 도 2의 이음판에 구멍가공이 실시된 이음판의 확대사시도,

도 4는 본 고안에 따른 주골조 내부에 보강부재를 부착한 후 이음판을 결합시킨 사시도,

도 5a는 내부에 보강부재가 부착된 후 수직 프레임과 수평프레임의 교차연결부위에 이음연결 브라켓트가 결합된 상태를 도시한 사시도,

도 5b는 도 5a의 E-E 부분에서 바라본 상태를 도시한 단면도,

도 6은 내부에 보강 부재가 부착된 후 프레임상에 이음연결 브라켓트가 결합된 상태에서 구멍가공을 한 형상을 도시하는 사시도,

도 7a는 도 1의 `나'부위에 연결되는 주골조의 확대사시도,

도 7b는 도 7a의 F-F 부분에서 바라본 상태를 도시한 단면도,

도 8은 본 고안에 따른 보강재의 사시도,

도 9는 도 5b의 가-가 선의 단면도이다.

1 --- 외판, 2 --- 보강부재,

2a --- 용접구멍, 3,3' --- 주골조,

4 --- 이음연결부재, 6 --- 스폿용접장치.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 고안은 구멍을 갖는 이음연결부재와 상기 이음연결부재에 대응하는 프레임과 외판사이의 공간에 배치한 보강부재로 이루어지는 한편, 상기 보강부재는 이음연결 부재가 없는 프레임과 외판사이의 공간에 배치가능하며 □ 자 형상의 부재이고 상기 외판과 보강부재는 용접에 의하여 결합되어진다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조로 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 철도차량을 실내에서 본 측골조의 정면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 도 1의 가 부위에 결합되는 이음판의 확대사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 도 2의 이음판에 구멍가공이 실시된 이음판의 확대사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 주골조 내부에 보강부재를 부착한 후 이음판을 결합시킨 사시도이며, 도 5a는 내부에 보강부재가 부착된 후 수직 프레임과 수평프레임의 교차연결부위에 이음연결 브라켓트가 결합된 상태를 도시한 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 E-E 부분에서 바라본 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 내부에 보강 부재가 부착된 후 프레임상에 이음연결 브라켓트가 결합된 상태에서 구멍가공을 한 형상을 도시하는 사시도이고, 도 7a는 도 1의 `나'부위에 연결되는 주골조의 확대사시도이며, 도 7b는 도 7a의 F-F 부분에서 바라본 상태를 도시한 단면도이고, 도 8은 본 고안에 따른 보강재의 사시도이며, 도 9는 도 5b의 가-가 선의 단면도인 바, 본 고안은 소정의 형상으로 제작되어지는 외판(1)과, 이 외판(1)에 부착되면서 구멍을 갖는 이음연결부재(4)와, 주골조(3)와, 상기 외판(1) 및 이음연결부재(4)와 주골조(3) 사이의 공간에 배치되는 보강부재(2)로 이루어지는 한편 상기 보강부재(2)는 용접구멍(2a)을 형성하고, 이 보강부재(2)를 주골조(3)와 이음연결부재(4) 및 외판(1) 사이의 공간에 배치시킨 후 용접구멍(2a)을 통하여 스폿용접장치(6)에 의해서 용접되어진다.

또한 상기 보강부재(2)는 도 8에 도시된바와 같이, 직사각형으로 관통된 관재로서 상부 일측면에 원형의 용접구멍(2a)이 구비되어지고, 반대측 하부면에도 상기 용접구멍(2a)과 같은 크기의 용접구멍(2a)이 구비되되 상부 일측면의 용접구멍(2a)과 용접구멍(2a)사이의 공간에 위치되어져, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 스폿용접장치(6)가 용접구멍(2a)을 통하여 외판(1)에 별도의 치공구가 필요없이 보강부재(2)를 용접할 수 있다.

따라서 상기 보강재(2)가 상/하, 좌/우의 방향으로 외판(1) 및 주골조(3) 등의 하중을 지지할 수 있게 된다.

바람직하기로 상기 보강부재(2)는 이음연결부재가 없는 주골조(3,3')와 외판(1) 사이의 공간에도 배치될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 철도차량용 주골조는 특히 창문코너 부위의 골조에서 발생하는 큰 응력의 집중을 방지할 수 있어 외판의 변형을 없애고 상/하, 좌/우 각 방향의 하중에 강한 구조로 됨에 따라 차량의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 철도차량용 측면프레임의 이음구조에 있어서, 외판(1)과, 이 외판(1)에 부착되면서 구멍을 갖는 이음연결부재(4)와, 주골조(3)와, 상기 외판(1) 및 이음연결부재(4)와 주골조(3) 사이의 공간에 배치되는 보강부재(2)로 이루어지는 한편 상기 보강재(2)는 다수의 용접구멍(2a)이 형성되면서 그 단면이 □ 자로 이루어는 것을 특징으로 하는 철도 차량 프레임과 외판의 이음구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 보강재(2) 상부면의 용접구멍(2a)과 하부면의 용접구멍(2a)이 수직하방상에서 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량 프레임과 외판의 이음구조.