KR19990058306A - 철도차륜의 소음저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차륜이 레일위를 구를 때 발생하는 진동에 의한 전동소음(rolling noise)을 줄이는 철도차륜의 소음저감장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치는 일측이 개방된 외부브래킷과, 상기 외부브래킷의 개방측에 출입가능하게 삽입되며 상기 외부브래킷과 동일한 측면이 개방된 내부브래킷과, 상기 내부브래킷의 개방측에 수직으로 설치된 샤프트에 회전가능하게 삽입되어 철도차륜 림의 측면과 접촉하고 함께 회전하는 롤러와, 상기 외부브래킷과 내부브래킷사이에 스프링과 함께 개재되어 상기 내부브래킷으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 흡진부재를 구비하고 있으므로, 차륜이나 차체를 변경하지 않고 일반적인 철도차량의 차체 또는 대차프레임의 구조를 이용하여 적합한 위치에 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 차륜으로부터 발생하는 진동을 흡수하여 전동소음(rolling noise)을 저감시킴에 의해 승차감을 향상시키고 차륜 및 레일의 마모를 감소시키는 뛰어난 효과가 있다.

Description

철도차륜의 소음저감장치

본 발명은 철도차륜이 레일위를 구를 때 발생하는 진동에 의한 전동소음(rolling noise)을 줄이는 철도차륜의 소음저감장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철도차량에서 발생하는 소음의 종류에는 전동소음(rolling noise), 스퀼링소음(squealing noise), 공력소음(aerodynamic noise) 및 기어소음(gear noise)로 나누어지는데, 전동소음은 차륜이 레일위를 구를 때 양자간의 미소한 요철에 의해 수직 또는 수평방향으로 발생하는 진동의 결과로 발생하고, 스퀼링소음은 곡선궤도운행중 차륜과 레일의 접촉(flange contact)이나 제동시 차륜과 제륜자의 스틱슬립(stick slip)에 의해 발생하고, 기어소음은 차량의 주행중 동력전달부재간의 마찰에 의하여 발생하며, 공력소음은 차량에 대한 공기저항에 의해 발생하는 소음이다.

상기 스퀼링소음과 기어소음의 경우 소음을 줄이기 위해서는 동력전달시스템이나 제동시스템 전체를 소음이 개선되도록 재설계하여야 하고, 공력소음의 경우 200㎞/h 이상으로 주행하는 고속철도차량에서 지배적인 영향을 미친다.

상기 소음들중 일반적인 철도차량의 운행중에 지배적인 영향을 미치는 소음은 전동소음이며, 이를 감소시키기 위한 방안으로서, 레일과 차륜답면을 평활화하거나 타이어와 윤심사이에 방진재를 삽입한 탄성차륜 또는 차륜판부에 합성고무로 만든 방음재를 부착한 감쇄차륜 등을 사용하였다.

그러나, 상기의 방법들은 소음저감효과가 미약할 뿐만 아니라 차륜을 복잡한 구조로 재설계 및 제작해야 한다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 차륜이나 차체를 변경하지 않고 일반적인 철도차량의 차체 또는 대차프레임의 구조를 이용하여 적합한 위치에 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 차륜으로부터 발생하는 진동을 흡수하여 전동소음(rolling noise)을 저감시킴에 의해 승차감을 향상시키고 차륜 및 레일의 마모를 감소시키는 철도차륜의 소음저감장치를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치의 사시도,

도2는 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치의 정단면도,

도3은 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치가 진동소음을 흡수하도록 차륜의 좌우 양측에 설치된 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:소음저감장치 2:외부브래킷

3:내부브래킷 4:롤러

5:샤프트 6:흡진부재

7:스프링 8:경사면

10:림 11:허브

12:웹플레이트 13:차축

14:대차프레임 15:결합부재

20:차륜

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 철도차륜의 소음저감장치는 일측이 개방된 외부브래킷과, 상기 외부브래킷의 개방측에 출입가능하게 삽입되며 상기 외부브래킷과 동일한 측면이 개방된 내부브래킷과, 상기 내부브래킷의 개방측에 수직으로 설치된 샤프트에 회전가능하게 삽입되어 철도차륜 림의 측면과 접촉하고 함께 회전하는 롤러와, 상기 외부브래킷과 내부브래킷사이에 스프링과 함께 개재되어 상기 내부브래킷으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 흡진부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치의 사시도이고, 도2는 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치의 정단면도이고, 도3은 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치가 진동소음을 흡수하도록 차륜의 좌우 양측에 설치된 상태를 도시한 단면도이다.

도1 내지 도3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 철도차륜의 소음저감장치는 일측이 개방된 외부브래킷(2)과, 상기 외부브래킷(2)의 개방측에 출입가능하게 삽입되며 상기 외부브래킷(2)과 동일한 측면이 개방된 내부브래킷(3)과, 상기 내부브래킷(3)의 개방측에 수직으로 설치된 샤프트(5)에 회전가능하게 삽입되어 철도차륜 림(10)의 측면과 접촉하고 함께 회전하는 롤러(4)와, 상기 외부브래킷(2)과 내부브래킷(3)사이에 스프링(7)과 함께 개재되어 상기 내부브래킷(3)으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 흡진부재(6)를 구비하고 있다.

상기 롤러(4)는 차륜의 회전에 의해 림(10)면의 위치에 따른 이동거리의 차이를 보상하도록 상부직경을 하부직경보다 크게 형성하여 외부면이 경사면(8)을 이루고 있다.

상기 롤러(4)는 스틸로 형성되어 있고, 상기 흡진부재(6)는 진동을 완충시킬 수 있는 러버로 형성되어 있으며, 상기 소음저감장치(1)는 적어도 하나이상이 결합수단(15)에 의하여 철도차량의 차체 혹은 대차프레임(14)에 장착된다.

도면중 미설명부호 11과 13은 차륜의 허브와, 상기 허브(11)를 관통하는 철도차량의 차축을 가리킨다.

다음에, 이와 같이 구성되어 있는 본 발명의 일실시예에 의한 철도차륜의 소음저감장치의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 소음저감장치(1)를 결합수단(15)에 의하여 차륜의 림(10) 측면과 접촉하도록 철도차량의 차체 혹은 대차프레임(14)에 장착한다.

철도차량이 레일을 따라 주행하게 되면, 차륜(20)은 레일위를 구르면서 상호간의 미소한 요철들에 의한 충격과 마찰력으로 진동하게 되고, 그에 따라 차량속도의 약 3승에 비례하는 소음이 발생한다.

이 때, 상기 림(10)의 진동은 림측면과 접촉하여 함께 회전하고 있는 상기 소음저감장치(1)의 롤러(4)로 전달되고, 상기 롤러(4)와 함께 좌우로 요동하는 내부브래킷(3)을 통해 흡진부재(6)와 스프링(7)으로 전달되어 감쇄시킨다.

그에 따라, 차륜(20)은 진동이 억제되고, 발생된 진동도 흡진부재(6)와 스프링(7)에 의해 감쇄되어 소음발생도 감소하게 된다.

상기 소음저감장치(1)는 도3에 도시된 바와 같이 좌우 양측에 설치할 수도 있으나, 차체나 대차프레임(14)의 구조에 따라 적어도 하나이상의 소음저감장치(1)를 장착하기 적합한 위치에 설치하면 된다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일실시예인 철도차륜의 소음저감장치에 의하면, 일측이 개방된 외부브래킷과, 상기 외부브래킷의 개방측에 출입가능하게 삽입되며 상기 외부브래킷과 동일한 측면이 개방된 내부브래킷과, 상기 내부브래킷의 개방측에 수직으로 설치된 샤프트에 회전가능하게 삽입되어 철도차륜 림의 측면과 접촉하고 함께 회전하는 롤러와, 상기 외부브래킷과 내부브래킷사이에 스프링과 함께 개재되어 상기 내부브래킷으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 흡진부재를 구비하고 있으므로, 차륜이나 차체를 변경하지 않고 일반적인 철도차량의 차체 또는 대차프레임의 구조를 이용하여 적합한 위치에 용이하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 차륜으로부터 발생하는 진동을 흡수하여 전동소음(rolling noise)을 저감시킴에 의해 승차감을 향상시키고 차륜 및 레일의 마모를 감소시키는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (2)

1. 일측이 개방된 외부브래킷과, 상기 외부브래킷의 개방측에 출입가능하게 삽입되며 상기 외부브래킷과 동일한 측면이 개방된 내부브래킷과, 상기 내부브래킷의 개방측에 수직으로 설치된 샤프트에 회전가능하게 삽입되어 철도차륜 림의 측면과 접촉하고 함께 회전하는 롤러와, 상기 외부브래킷과 내부브래킷사이에 스프링과 함께 개재되어 상기 내부브래킷으로부터 전달되는 진동을 흡수하는 흡진부재를 구비하여, 결합수단에 의하여 철도차량의 대차프레임에 적어도 하나이상이 장착되는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 소음저감장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 롤러는 차륜의 회전에 의해 림면의 위치에 따른 이동거리의 차이를 보상하도록 상부직경을 하부직경보다 크게 형성하여 외부면이 경사면을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 철도차륜의 소음저감장치.