KR20010006079A

KR20010006079A - 차체와 차대간의 결합소자유닛을 장착한 철도차량

Info

Publication number: KR20010006079A
Application number: KR1019997009157A
Authority: KR
Inventors: 슐러유베르; 벤커토마스; 하크만울리히
Original assignee: 다임러크라이슬러 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 1998-02-13
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2001-01-15
Also published as: DE59811202D1; JP3383805B2; HUP0001544A2; CA2281728A1; US6279488B1; EP0975503B1; JP2000510417A; CZ286362B6; ES2218879T3; HU222126B1; CZ282399A3; WO1999041126A1; EP0975503A1; ATE264210T1; HUP0001544A3; KR100356132B1; DE19805895C1

Abstract

철도차량에서 감쇠작용을 하는 결합소자유닛(9),(10),(11)은 차체(1)와 차대(4)간에 위치하고 있다. 감쇠방향에 대한 가로방향으로 작용하는 힘으로부터 결합소자유닛을 경감시키기위해, 차체(1)의 바닥에 평행한 방향으로 상호이동할 수 있는 두개의 슬라이딩소자(11.1),(11.2)를 구비한 슬라이딩어댑터(11)를 설치한다.

Description

차체와 차대간의 결합소자유닛을 장착한 철도차량 {RAIL VEHICLE WITH COUPLING ELEMENT UNIT BETWEEN THE BODY OF THE WAGON AND THE CHASSIS}

종래기술의 철도차량에 있어서, 차체는 일반적으로 차체아래에 위치한 화물차의 차대프레임상에 결합소자유닛수단에 의해 탄성적으로 지지될 수 있는 것으로 알려져있다. 이 경우 서스펜션동작을 실행하는 결합소자는 차체와 차대프레임간에 발생하는 이동을 추적할수 있도록 차체와 차대프레임에 연결되지않으면 안된다.

본발명의 목적은 청구항 1에 소개된 형태의 철도차량이 편향방향에서 직각으로 발휘되는 부하를 경감시키는 스프링동작을 할수있도록 결합소자를 실현한 결과로서 방법을 찾기위한 것이다.

본발명은 이 목적이 청구항 1에 기술된 특징에 의해 달성될수 있음을 발표한다.

본발명은 청구항 1의 특징부로서 기술된 철도차량에 관한 것이다.

도 1은 화물차에 가까운 슬라이딩어댑터와 철도차량의 일부를 나타내는도면

도 2는 슬라이등어댑터와 함께 결합소자에 가까운 도 1에 나타낸 시스템의 측면도

도 3은 슬라이딩어댑터를 상세히 나타낸 단면도.

본발명에 의해 실현된 철도차량은 결합소자와 일체로된 슬라이딩어댑터가 차체와 차대프레임간에 허용할수있는 동작조건하에서 발생할수있는 측면이나 회전방향의 운동을 흡수한다.

이 슬라이딩어댑터는 극소마찰을 갖고 그결과 파손이 적어 거의 유지보수가 필요없다. 잼현상 없이 슬라이딩운동을 균등하게 할 수 있다. 슬라이딩어댑터는 두개의 불일치축에 대한 병진운동 자유도를 가지며 변위평면이 차체바닥이나 또는 차대프레임을 수용하는 평면에 대해 평행이동하도록 설치된다. 스프링을 갖는 결합유닛의 소자는 유압식 작동기와 같이 한방향으로만 이동해야하는 부품인 경우도 있다. 따라서 변위방향에 대한 직각이동은 슬라이딩어댑터에 의해 흡수되기때문에 이 작동기의 실린더는 차대프레임이나 차체의 바닥에 이동하지않도록 단단히 고정되고 즉 나사조임되거나 용접될수있다. 이 슬라이딩어댑터는 예를들면 작동기 소자간의 마찰을 낮게 유지하기위해 볼장착대 형상으로 실현할 수 있고, 그에따라 편향방향에 대해 직각으로 스프링소자상의 부하를 최소화할 수 있다. 화물차의 주행진동이 결합소자유닛을 거쳐서 비감쇠로 차체에 전송되지않도록 상호관련해서 이동할수있는 슬라이딩어댑터의 적어도 하나의 어댑터소자에는 음향절연수단이 구비되어있다. 이 목적을 위해 어댑터소자는 절연층수단에 의해서만 상호연결된 두개의 판을 가질수가 있다.

이 절연층은 슬라이딩어댑터의 변위평면과 평행배열되고, 고체디스크의 형태로 실현될 수 있고, 차례대로 위치한 복수의 디스크형태로서 또는 특히 환형디스크 형태로 실현될 수가 있다. 판들간의 변위위험 없이 슬라이딩어댑터의 마찰에 의해 생성된 힘을 흡수할수 있도록, 판의 정합청음기 강하에 대응하여 판에 대향하는 단말표면수단에 의해 절연층이 유지되어있다.

철도차량과 결합된 슬라이딩어댑터는 철도차량의 주행중에 수직지지대 역할을 하는 결합소자유닛내의 가로이동을 보상할 뿐 아니라, 차체와 플랫폼 가장자리 사이의 간극크기를 감소시키는 측면, 예를들면 차량이 플랫폼에 정지하면 플랫폼의 가장자리로 차체를 접근하도록 이동시키는데 사용될 수 있다. 이것은 또한 어댑터소자간의 임의로 조정가능한 연동장치를 구비하는데 적당하고, 동작조건의 함수로서 무제한의 기동력을 감소시키거나 또는 기동력을 모두 제거하기위한 제어가능한 연동장치를 구비하는데도 적당하다.

차체와 화물차간의 힘을 전송하기위한 분리력 결합소자가 있다. 예를들면 세로힘과 가로힘은 화물차프레임상의 정합쓰러스트베어링과 차체에 단단히 고정된 베어링네크의 수단에 의해 전송된다. 그러나 세로힘의 전송을 위해 세로힘결합소자 형태로 실현된 결합로드가 있을수 있다. 다른한편 가로힘은 능동적으로 제어가능한 작동기의 형태로 실현된 적어도 하나의 가로힘결합소자에 의해 조작에 따른 함수로서 제어가능한 주행화물차와 차체간의 가로방향 변위에 의해 흡수될수 있다. 힘결합소자에 의해 발생된 차체와 주행화물차간의 변위는 각각의 슬라이딩어댑터의 허용할수 있는 변위이동보다 작다.

각각의 결합소자유닛내에 삽입된 스프링소자는 수동적일수 있고, 예를들면 강코일스프링이나 고체고무스프링의 형태로 실현될 수가 있다.

그러나 바람직하게는 스프링소자는 능동적으로 제어하고, 특히 유압제어식 유압실린더의 형태로 실현되며 길이는 한방향으로만 변경가능하다. 차체나 화물차의 경사로부터 또는 차체와 화물차프레임간의 어긋남으로 생기는 경사이동을 동등하게하기위해 결합소자유닛은 볼과 소켓이음의 방법으로 실현된 너클이음(knuckle joint)과 같이 장착될수있다.

너클이음은 바람직하게는 스프링소자와 슬라이딩어댑터간에 설치될수 있고, 단하나의 너클만을 갖는다. 본발명은 첨부도면에 도시한 실시예에 관련해서 다음에 상세히 설명한다.

도 1은 차량을 개략적으로 나타내고, 특히 바닥벽(2) 아래에 적어도 하나의 화물차가 있는 차체(1)와 철도차량를 나타낸다. 트럭은 적어도 하나의 축과 두개의 바퀴(3), 여기서는 두개의 축과 4개의 바퀴(3)를 갖는다. 바퀴(3)는 철도차량바퀴의 형태로 실현된다. 차대프레임(4)은 화물차의 주행방향으로 달리는 세로비임(5)에 의해 지지되고, 비임(5)은 적어도 하나의 교차부재(6)수단에 의해 상호연결되고, 바퀴(3)의 바퀴베어링소자(8)상에 제1스프링(7)수단에 해 지지되고, 그들이 원활하게 주행할수 있도록 바퀴(3)와 함께 결합한다. 주행방향으로 순서배열된 두바퀴(3)의 중간에는, 세로비임(5)에 의해 형성된 평면에 수직인 각 세로비임(5) 위에 결합소자유닛이 존재하며이 결합소자유닛에 의해 차체(1)가 화물차 상에서 바닥벽(2)에 지지된다.

결합소자유닛은 스프링소자로서 작동하는 작동기(9), 전방향으로 경사질 수 있는 너클이음커넥터(10)와 또한 작동기(9)의 동작방향으로 기계적배열된 안내커넥터(11)로 구성된다. 특히 유압제어식 유압실린더의 형태로 실현될수있는 작동기(9)는 두개의 작동기소자(9.1),(9.2)를 갖고, 이들은 상호관련해서 직선으로만 축방향조정이 가능하다. 전방향으로 제한이동량으로서 선회이동가능하도록 너클이음(10)은 유니버설이나 볼과 소켓이음, 탄성이음의 형태, 또는 스프링강대의 방식으로 실현될 수 있다. 슬라이딩커넥터(11)는 차체(1)의 바닥벽(2)에 평행한 평면상에서만 병진자유도를 갖는다. 방향제한이 없는 슬라이딩커넥터의 평면상의 변위력은 상술한 값으로 한정된다. 연결장치의 각부품(9),(10),(11)간의 결합에 따라, 작동기만이 화물차(4)와 차체(1)간의 거리차이를 보상하고, 너클이음(10)은 방향과 무관한 종속선회이동만을 보상할 수 있고, 또한 슬라이딩커넥터(11)는 작동방향으로 또는 작동축(12)에 직각방향의 이동에 대해서만 보상가능하다. 그러므로 두부품의 단말이 한편으로는 화물차에 단단히 고정되고 다른한편으로 차체(1)에 단단히 고정되기만하면 부품(9),(10),(11)간의 상호연결방식은 기본적으로 중요하지않다.

도면에 나타낸 실시예에서, 실린더하우징(9.1)은 예를들면 유압작동기(9)수단으로 작동기축(12)의 수직방향에 있는 하나의 수직비임(5)에 견고히 고정되어있다. 작동기(9)의 다른 작동기소자(9.2)는 작동기축(12)에 따라서만 직선으로 변위할수 있도록 안내된 실린더피스톤의 철(凸)자로드이며, 작동기소자(9.2)의 자유단말은 선회커넥터(10)의 제1선회소자(10.1)에 단단히 연결되고, 제2선회소자(10.2)는 슬라이딩소자(11)의 제1슬라이딩소자(11.1)에 단단히 고정되어있다. 너클이음(10)은 수직비임(5)과 바닥벽(2)에 의해 형성된 평면간에 발생하는 경사이동만을 허용하는 볼과 소켓의 형태로 실현된다. 차량부(1),(3),(4)간의 측면이동과 또는 평면의 찌그러짐으로인한 측면조정을 보상할수 있도록 슬라이딩커넥터(11)를 구비하며 여기에는 너클이음(10)의 제2선회소자(10.2)와 단단히 연결된 제1슬라이딩소자(11.1)와 또한 차체(1)의 바닥벽(2)과 단단히 연결된 제2슬라이딩소자(11.2)가있다.

적어도 하나의 슬라이딩소자(11.1)는 상호병렬로 배치되고 본래 경질의 재료 특히 금속으로 제조된 두개의 판(11.3)(11.4)으로 구성되며 그사이에는 절연층(11.5)이 있다.

판(11.3)(11.4)은 탄성적이고 진동-감쇠재료로 제작된 절연층수단에 의해 상호연결되어있다. 그리하여 절연층(11.5)은 슬라이딩어댑터(11)의 변위평면과 평행위치하게된다. 바람직하게는 절연층(11.5)은 작동기(9)와 너클이음(10)의 조정축과 동일축방향으로된 링의형태로 실현된다. 절연층(11.5)을 방사형변위에 대하여 불변고정시키기 위해서는, 청음기함몰부(12)를 두판(11.3)(11.4)속에 설치하고 이것의 깊이를 절연층(11.5)의 두께보다 훨씬 작게만든다. 방사형변위에 대한 방지 때문에, 슬라이딩어댑터(11)의 측면이동은 슬라이딩소자(11.1),(11.2)간에서만 발생한다.

이 구성에서, 작동기(9)는 2차 서스펜션 역할을 하는 유연성소자로 대체가능하다. 그 목적을 위해, 작동기(9)는 특별히 유압식 작동실린더 형태로서 실현될 수 있고 이렇게해서 차체와 화물차프레임간의 수직균등화를 허용하지않으며 따라서 코일스프링 또는 공기스프링과 유사한 스프링특성을 가질수있다. 스프링특성은 특정이 요건에 따라 제어할 수 있다. 세로힘 및 가로힘을 지지하기위한 차체와 화물차간의 힘의 결합, 예를들면 제어아암이나 화물차중심핀 또는 팔자결합소자나 탄성완충재 혹은 스프링소자수단에 의해 종래적으로 제공될 수가 있다.

연결장치(9),(10),(11)는 물론 차체(1)와 화물차(4)간에 휘어지게 설치될 수 있다. 이경우 슬라이딩커넥터(11) 역시 기능과 안전상의 역효과없이, 각각의 세로비임(5)과 작동기(9)의 대향하는 작동기소자(9.1) 사이에 설치될수있다. 이때 제2이음소자(10.2)는 차체(1)에 단단히 연결된다. 기능변화없이 슬라이딩커넥터(11)는 작동기(9)와 너클이음(10)간에 설치될 수 있다. 다양한 변형과 모든 동작조건하에서, 작동기(9)는 세로비임(5)에 직접연결되거나 슬라이딩커넥터(11) 수단에 의해연결될 수 있을 정도로 화물차(4)에 대해 수직위치를 유지한다. 만일 작동기(9)가 슬라이딩커넥터(11)를 거쳐서 직접 차체(1)에 위치하면 한정된 평면에 관련한 모든 동작조건하에서 그 수직위치를 유지한다.

본발명의 청구항에 적용된 슬라이딩커넥터는 작동기 대신에 화물차프레임상에 수직위치함에도 불구하고 수직상의 한축으로만 이동할 수 있도록 특히 유압식 제2스프링이 필요하다. 또한 작동기의 피스톤로드와 슬라이딩커넥터간의 너클과 동작과 안전을 위해 필요한 차체의 바닥과 평행한 평면상에서 화물차와 관련된 차체의 기동성이 보장된다. 또한 슬라이딩커넥터는 전송방향에 추가부품을 배치하는 결과로서 차대로부터 차체구조로의 진동전달을 최소화할 수 있다. 이 목적으로, 절연층에는 수직방향으로 전체에 적용된 힘을 전송하는 진동-차단특성이 구비되고 슬라이딩소자의 마찰을 극복하기위해 수직방향의 힘이 필요하다.

이와 별도로 슬라이딩소자 대신에 슬라이딩어댑터는 볼장착대 방식으로 롤러소자를 구비할 수도 있다.

본발명의 추가적인 이점은 슬라이딩어댑터를 수직작동기의 체결위치에 고정시키는것이 가능하다는 사실이다. 차체는 경사에 대해 안정성을 갖고 차체의 평면에서 자유이동할 수 있도록 항상 장착되며, 곡선주위로 가로이동과 행정을 허용해야한다. 특히 슬라이딩소자의 마찰부품의 적당한 선택과 구성에 의해 편안한 승차감을 최적화할 수 있다.

Claims

차대와 차대의 차대프레임상에 스프링동작을 하는 적어도 한쌍의 결합소자수단에 의해 수직으로 지지된 차체가 구비된 철도차량에 있어서,

결합소자유닛(9),(10),(11)은 두개의 슬라이딩소자(11.1),(11.2)와 슬라이딩어댑터(11)를 갖고, 하나의 슬라이딩소자(11.1)는 대응하는 슬라이딩소자(11.2)에 관련하여 제한된 거리에서 차체(1)의 바닥과 평행하게 위치된 평면내에서 자유변위될 수 있는 것을 특징으로하는 철도차량.
제1항에 있어서,

상기 슬라이딩어댑터(11)가 볼장착대인 것을 특징으로하는 철도차량.
제1항 또는 2항에 있어서,

적어도 하나의 슬라이딩소자(11.1)는 슬라이딩어댑터(11)의 변위평면에 평행으로 놓인 절연층(11.5)수단에 의해 상호연결된 두개의 판(11.3),(11.4)을 갖는 것을 특징으로하는 철도차량.
제3항에 있어서,

상기 절연층(11.5)은 링이고, 판(11.3),(11.4)상에는 절연층이 맞물림결합할 적당한 청음기함몰부가 있는것을 특징으로하는 철도차량.
제1항내지 제4항 중 적어도 한 항에 있어서,

슬라이딩소자(11.1),(11.2)가 차체(1)나 차대프레임(5)에 견고히 연결된 것을 특징으로하는 철도차량.
제1항 내지 제5항 중 적어도 한 항에 있어서,

상기 슬라이딩소자(11.1)가 스프링소자(9)에 연결되어있고, 스프링행정이 슬라이딩어댑터(9),(10),(11)의 변위평면에 수직인 것을 특징으로하는 철도차량
제6항에 있어서,

상기 스프링소자(9)가 수동적인 것을 특징으로하는 철도차량.
제6항에 있어서,

스프링소자(9)가 능동적으로 제어되는 것을 특징으로하는 철도차량.
제8항에 있어서,

상기 스프링소자(9)가 유압식제어된 유압실린더인 것을 특징으로하는 철도차량.
제4항 내지 제9항 중 적어도 한 항에 있어서,

상기 스프링소자(9)가 차대프레임(5)이나 또는 차체(1)에 단단히 고정된것을 특징으로하는 철도차량.
제1항 내지 제10항 중 적어도 한 항에 있어서,

상기 결합소자유닛(9),(10),(11)은 볼과 소켓이음 방식으로 실현되는 너클이음(10)을 갖고, 또한 적어도 슬라이딩어댑터(11) 및/또는 스프링소자(9)에 연결되는 것을 특징으로하는 철도차량.
제1항 내지 제11항 중 적어도 한 항에 있어서,

세로힘 결합소자가 차체(1)와 차대(5)간에 위치하는 것을 특징으로하는 철도차량.
제1항 내지 제12항 중 적어도 한 항에 있어서,

차체(1)와 차대(5) 사이에는 제어가능한 가로조정행정을 갖춘 가로힘 결합소자가 구비된 것을 특징으로하는 철도차량.
제13항에 있어서,

상기 가로힘 결합소자의 가로조정행정이 슬라이딩어댑터(11)의 자유변위행정보다 작은 것을 특징으로하는 철도차량.