KR20010049256A - Center clamp assembly for frame brace rail truck - Google Patents

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KR20010049256A
KR20010049256A KR1020000019931A KR20000019931A KR20010049256A KR 20010049256 A KR20010049256 A KR 20010049256A KR 1020000019931 A KR1020000019931 A KR 1020000019931A KR 20000019931 A KR20000019931 A KR 20000019931A KR 20010049256 A KR20010049256 A KR 20010049256A
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clamp
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struts
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불록로버트엘.
헤이든토마스제이.
팩윌슨더블유.에스.
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리차드 에이 마쎄스
스탠다드 리서치 앤드 디자인 코포레이션
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Abstract

PURPOSE: A center clamp assembly is provided to increase the fatigue-preventive property of the welding part between clamp plates and struts, and to reduce the stress. CONSTITUTION: A rail car truck has a pair of longitudinally spaced wheelsets(12,14) and a pair of laterally spaced side frames which extend between and are supported by the wheelsets. A bolster(16) extends between the side frames to support the rail car vehicle body. There is a brace which is connected to the side frames to control relative longitudinal movement therebetween. The brace includes a pair of struts(18,20) which are diagonally connected to the side frame on opposite sides of the centerline thereof. The struts intersect generally centrally of the side frames and there is a clamp assembly(30) for attaching the struts together. The clamp assembly includes a pair of clamp plates(32,34), each having a channel formed and adapted to receive a strut. Each clamp plate is welded to a strut and there are fasteners which attach the facing surfaces of the clamp plates directly to each other. The clamp plates are welded one to another. The clamp assembly inhibits relative movement between the struts in a generally horizontal plane.

Description

프레임 브레이스 레일 트럭을 위한 센터 클램프 조립체{CENTER CLAMP ASSEMBLY FOR FRAME BRACE RAIL TRUCK}CENTER CLAMP ASSEMBLY FOR FRAME BRACE RAIL TRUCK for Frame Brace Rail Trucks

본 발명은 본 출원인에게 양도된 미국특허 제 4.570.544 호와 5.243.920 호 및 5.584.250 호에 서술된 형태의 프레임 브레이스 레일 카 트럭에 관한 것이다. 상기 '544 특허에서, 사이드 프레임들을 상호연결하는 진단 브레이드나 스트러트는 샤클(shackle)에 의해 상호연결부에 지지된다. 상기 '920 특허에서, 스트러트는 2개의 클램프판으로 구성되고 클램프판과 스트러트의 대향면 사이의 엘라스토머 패드와 채널을 각각 갖는 클램프판 조립체에 의해 횡단되는 곳에서 상호연결된다. 클램프판을 서로 지지하는 것은 파스너이다.The present invention relates to a frame brace rail car truck of the type described in US Pat. Nos. 4.570.544 and 5.243.920 and 5.584.250 assigned to the applicant. In the '544 patent, a diagnostic braid or strut that interconnects the side frames is supported by the shackles to the interconnects. In the '920 patent, the struts consist of two clamp plates and are interconnected where they are crossed by a clamp plate assembly each having an elastomeric pad and channel between the clamp plate and the opposing face of the strut. It is the fastener that supports the clamp plates.

상기 '250 특허에서, 클램프판은 프레임 브레이스 스트러트에 용접되며, 클램프판은 서로 용접된다. 이러한 용접 조립체가 강화된 상호연결부를 제공한다 하더라도, 용접부는 잔류응력이 높은 영역에 위치하게 된다. 본 발명은 클램프판 채널의 각각의 단부에 U 형 절결을 제공하므로써 클램프판과 각각의 스트러트 사이에서 용접부의 형상을 변경하며, 상기 스트러트는 U 형 개구의 엣지를 따라 클램프판에 용접된다.In the '250 patent, the clamp plates are welded to the frame brace struts, and the clamp plates are welded to each other. Even if such a weld assembly provides a strengthened interconnect, the weld will be located in areas of high residual stress. The present invention changes the shape of the weld between the clamp plate and each strut by providing a U-shaped cutout at each end of the clamp plate channel, which is welded to the clamp plate along the edge of the U-shaped opening.

본 발명은 트럭을 안정시키고 사이드 프레임에 대해 상대적인 길이방향 이동에 대한 저항을 개선시키기 위해 한쌍의 스트러트가 사용되는 프레임 브레이스 트럭에 관한 것이다.The present invention relates to a frame brace truck in which a pair of struts is used to stabilize the truck and to improve resistance to longitudinal movement relative to the side frame.

본 발명의 주요한 목적은 횡단 스트러트를 사이드 프레임 사이에 부착하기 위한 강화된 클램프 조립체를 제공하는 것이다.It is a primary object of the present invention to provide a reinforced clamp assembly for attaching a transverse strut between side frames.

본 발명의 다른 목적은 용접 형상이 피로 저항을 증가시키는 클램프판과 스트러트 사이의 용접부에 대한 특이한 기하학적 형상을 사용하여 상술한 바와 같은 형태의 클램프 조립체를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a clamp assembly of the type as described above using a unique geometry for the weld between the clamp plate and the strut where the weld shape increases fatigue resistance.

본 발명의 또 다른 목적은 측부 벤딩 부하의 중앙 축선에 가깝게 용접되어 용접부에서의 응력을 감축시키는 클램프판과 스트러트 사이의 U 형 용접부를 사용하는 것이다.Another object of the present invention is to use a U-shaped weld between the clamp plate and the strut which is welded close to the central axis of the side bending load to reduce the stress in the weld.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 레일 카 트럭의 측면도.1 is a side view of a rail car truck of the present invention.

도 2 는 도 1 에 도시된 레일 카 트럭의 배면도.FIG. 2 is a rear view of the rail car truck shown in FIG. 1. FIG.

도 3 은 상부 프레임 스트러트의 평면도.3 is a plan view of the upper frame strut.

도 4 는 상부 프레임 스트러트의 측면도.4 is a side view of the upper frame strut.

도 5 는 하부 프레임 스트러트의 평면도.5 is a plan view of the lower frame strut.

도 6 은 하부 프레임 스트러트의 측면도.6 is a side view of the lower frame strut.

도 7 은 상부 클램프의 평면도와 하부 클램프의 배면도를 확대한 도면.7 is an enlarged plan view of the upper clamp and the rear view of the lower clamp;

도 8 은 상부 클램프의 배면도와 하부 클램프의 평면도를 확대한 도면.8 is an enlarged view of a rear view of the upper clamp and a plan view of the lower clamp;

도 9 는 도 7 의 선 9-9 을 따른 단면도.9 is a sectional view along line 9-9 of FIG.

도 10 은 클램프 조립체의 확대배면도.10 is an enlarged back view of the clamp assembly.

도 11 은 도 10 의 선 11-11 을 따른 단면도.FIG. 11 is a sectional view along line 11-11 of FIG. 10;

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

12, 14 : 휘일 세트 16 : 볼스터12, 14: wheel set 16: bolster

18, 20 : 횡단 스트러트 22 : 브래킷18, 20: transverse strut 22: bracket

32, 34 : 클램프판 36 : 트라우32, 34: clamp plate 36: trau

미국 특허 제 4.570.544 호에는 종래 길이방향으로 이격된 휘일세트상에 지지되는 한쌍의 사이드 프레임을 갖는 레일로드 트럭이 서술되어 있다. 트럭의 안정성을 개선하기 위해, 횡단 스트러트가 사이드 프레임 사이로 연장되어 길이방향 이동에 대한 사이드 프레임의 저항을 증가시킨다. 엘라스토머 부재는 휘일세트와 사이드 프레임 사이에 위치되어 휘일세트의 요오 강성도를 감소시킨다. 그 결과, 트럭의 요오 강성도와 측부 강성도는 최적의 트럭 안정성이 제공되도록 선택될 수 있다.US Patent No. 4.570.544 describes a railroad truck having a pair of side frames supported on a longitudinally spaced set of wheels. To improve the stability of the truck, the transverse struts extend between the side frames to increase the side frame's resistance to longitudinal movement. An elastomeric member is positioned between the wheelset and the side frame to reduce the stiffness of the wheelset. As a result, the yaw stiffness and side stiffness of the truck can be selected to provide optimum truck stability.

미국 특허 제 5.243.920 호는 특히 횡단 스트러트를 사이드 프레임 사이의 중간포인트의 위치에 지지하는 클램프 영역에서 상기 '544 특허의 개선에 대해 서술하고 있다. 상기 '250 특허는 '920 특허의 제거된 엘라스토머 부재와 횡단 스트러트 사이의 연결부를 강화시킨다는 점에서 상기 '920 특허의 클램프 조립체를 개선한 것이다. 본 발명은 각각의 클램프판과 스트러트 사이에 용접부를 재위치시켜 용접부의 피로 저항을 증가시키고 용접부의 응력을 감소시킨 개선된 클램프 조립체를 제공한다. 이것은 내구성이 강화된 클램프 조립체를 제공한다.U. S. Patent No. 5.243.920 describes the improvement of the '544 patent in particular in the clamp region supporting the transverse strut at the position of the midpoint between the side frames. The '250 patent is an improvement over the clamp assembly of the' 920 patent in that it strengthens the connection between the removed elastomeric member and the transverse strut of the '920 patent. The present invention provides an improved clamp assembly that repositions the weld between each clamp plate and the strut to increase the fatigue resistance of the weld and reduce the stress of the weld. This provides a durable clamp assembly.

도면에 있어서, 종래 사이드 프레임은 도면부호 10 으로 도시되었으며, 휘일세트(12, 14)상에 장착되어 있다. 종래 롤러 베어링은 휘일세트를 장착하고, 사이드 프레임은 볼스터(16)에 의해 연결된다. 상기 볼스터(16)는 종래와 마찬가지로 스프링(17)에 의해 사이드 프레임상에 지지된다. 횡단 스트러트(18, 20)는 사이드 프레임 사이의 상대적 길이방향 이동에 대한 필요한 저항을 제공하기 위해 사이드 프레임 사이에 대각선으로 연결된다. 횡단 스트러트(18, 20)의 각각의 단부는 베이스 판(24)에 의해 사이드 프레임에 부착되는 장착 브래킷(22)에 의해 사이드 프레임에 부착된다. 단부 블럭 조립체(26)는 브래킷(22)에 부착되며, 그 내부에서 연장되어 각각의 횡단 스트러트(18, 20)를 지지하는 도시않은 노우즈(nose)를 갖는다. 단부 블럭 조립체와 이를 위한 장착부는 요오 강성도와 측부 강성도를 제공하기 위해 엘라스토머 요소를 포함한다.In the figure, a conventional side frame is shown at 10 and is mounted on wheel sets 12 and 14. Conventional roller bearings are equipped with wheel sets, and the side frames are connected by bolsters 16. The bolster 16 is supported on the side frame by a spring 17 as in the prior art. The transverse struts 18, 20 are connected diagonally between the side frames to provide the necessary resistance to relative longitudinal movement between the side frames. Each end of the transverse struts 18, 20 is attached to the side frame by a mounting bracket 22, which is attached to the side frame by the base plate 24. The end block assembly 26 is attached to the bracket 22 and has an unshown nose that extends therein to support each transverse strut 18, 20. The end block assembly and its mounting portion include an elastomeric element to provide io stiffness and side stiffness.

상기 클램프 조립체는 도면부호 30 으로 도시되어 있으며, 도 3 내지 도 11 에 상세히 도시되어 있다. 상기 클램프 조립체는 상부 클램프판(32)과, 하부 플램프 판(34)을 포함하며, 상기 클램프판의 형태는 동일하다. 각각의 클램프판은 스트러트(18, 20)의 어느 한쪽의 중앙부(38)에 위치된 중앙 트라우(36)를 포함한다.The clamp assembly is shown at 30 and shown in detail in FIGS. 3 to 11. The clamp assembly includes an upper clamp plate 32 and a lower flap plate 34, which have the same shape. Each clamp plate comprises a central traw 36 located at the central portion 38 on either side of the struts 18, 20.

상기 스트러트의 중앙부(38)는 도 9 내지 도 11 에 도시된 바와 같이 형상이 불규칙한 중앙 영역(44)인 하부면(42)과 비교하였을 때 약간 굴곡졌지만 비교적 평탄한 상부면(40)을 포함한다.The central portion 38 of the strut includes a relatively flat upper surface 40 that is slightly curved when compared to the lower surface 42, which is an irregularly shaped central region 44 as shown in FIGS. 9-11.

트라우(36)는 스트러트의 중앙부를 수용하도록 형성되며, 트라의 각각의 단부에는 U 형 개구(48)가 형성된다. 각각의 스트러트는 도 7 에서 도면부호 50 으로 도시된 바와 같이 상기 U 형 개구의 영역에서 클램프판에 용접된다. 또한, 각각의 스트러는 도 8 의 도면부호 52 로 도시된 바와 같이 그 측부를 따라 이격된 위치에서 상기 트라우(36)에 용접된다. 따라서, 클램프판의 트라우와 각각의 스트러트 측부를 따라 용접부가 형성되고, 각각의 스트러트와 클램프판 트라우의 각각의 단부에서 U 형 개구 사이에 용접부가 형성된다.The traw 36 is formed to receive the central portion of the strut, and a U-shaped opening 48 is formed at each end of the tra. Each strut is welded to the clamp plate in the region of the U-shaped opening, as shown at 50 in FIG. 7. In addition, each strut is welded to the traw 36 at a position spaced along its side, as shown at 52 in FIG. 8. Thus, a weld is formed along the trawl of the clamp plate and each strut side, and a weld is formed between each strut and the U-shaped opening at each end of the clamp plate traw.

각각의 클램프판(32, 34)은 측부(54)를 갖는 평행사변형 형태를 취하며, 상기 측부는 클램프판이 상기 트라우에 평행한 장축선과 트라우에 수직한 단축선을 갖도록 형성된다. 상기 클램프판은 도 10 및 도 11 에 도시된 바와 같이 클램프판 조립체를 제공하기 위해 클램프판의 정렬 구멍(57)을 통해 연장되는 파스너(56)에 의해 서로 고정된다.Each clamp plate 32, 34 takes the form of a parallelogram with sides 54, which sides are formed such that the clamp plate has a major axis parallel to the traw and a minor axis perpendicular to the traw. The clamp plates are secured to each other by fasteners 56 extending through the alignment holes 57 of the clamp plates to provide the clamp plate assembly as shown in FIGS. 10 and 11.

조립시, 상기 스트러트는 용접부(50, 52)에 의해 먼저 클램프판에 용접될 것이다. 그후, 상기 클램프판은 도 10 에 도시된 바와 같이 조립되어 파스너(56)에 의해 지지될 것이다. 상기 클램프판 조립체는 도 10 에 도시된 바와 같이 클램프판의 연결 엣지를 따라 용접부(58)에 의해 완성될 것이다.In assembly, the strut will first be welded to the clamp plate by welds 50, 52. The clamp plate will then be assembled as shown in FIG. 10 and supported by fasteners 56. The clamp plate assembly will be completed by the weld 58 along the connecting edge of the clamp plate as shown in FIG. 10.

사용시, 클램프 조립체는 횡단 스트러트나 횡단 브레이스 사이에 단단하고 강력한 상호연결부를 제공한다. 각각의 스트러트는 클램프판에 용접되고, 상기 클램판이 용접된 후 이들은 인접한 엣지를 따라 서로 용접된다. U 형 개구와 이러한 개구를 따른 용접부가 중요하다. 용접부를 클램프판 트라우 단부의 U 형개구에 위치시키므로써, 상기 용접부는 높은 잔류응력 영역으로부터 잔류 응력이 낮은 영역으로 이동된다. 이러한 연결부에서, 클램프판과 스트러트 사이의 U 형 연결부는 일반적으로 스트러트에 대해 잔류응력이 낮은 약간 굴곡진 표면(40)이거나 평탄한 영역이다. 또한, 상기 U 형 용접부는 클램프 조립체에 가해진 측부 벤딩 부하의 중앙 축선에 근접하여 위치된다. 이것은 클램프 조립체의 유효 수명을 증가시키는 용접부의 응력을 감소시킨다.In use, the clamp assembly provides a firm and strong interconnect between the cross struts or the cross braces. Each strut is welded to a clamp plate and after the clamp plate is welded they are welded to each other along adjacent edges. U-shaped openings and welds along these openings are important. By placing the weld at the U-shaped opening at the end of the clamp plate trawl, the weld is moved from the region of high residual stress to the region of low residual stress. In this connection, the U-shaped connection between the clamp plate and the strut is generally a slightly curved surface 40 or a flat area with low residual stress on the strut. In addition, the U-shaped weld is located close to the central axis of the side bending load applied to the clamp assembly. This reduces the stress of the weld which increases the useful life of the clamp assembly.

본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and is not limited thereto, and one of ordinary skill in the art should recognize that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the appended claims.

Claims (6)

길이방향으로 이격되는 한쌍의 휘일세트와,A pair of wheel sets spaced in the longitudinal direction, 상기 휘일세트 사이로 연장되고 이에 의해 지지되는 측방향이격되는 한쌍의 사이드 프레임과,A pair of laterally spaced side frames extending between and supported by the wheel set; 차량 몸체를 지지하기 위해 상기 사이드 프레임 사이로 연장되는 볼스터와,A bolster extending between the side frames to support the vehicle body, 사이드 프레임 사이의 상대적 길이방향 이동을 제어하기 위해 상기 사이드 프레임 사이에 연결된 브레이스와,A brace connected between the side frames to control relative longitudinal movement between the side frames, 상기 스트러트를 그 교차부에 부착하기 위한 클램프 조립체와,A clamp assembly for attaching the strut to its intersection; 상기 클램프판의 대향면들을 서로 직접 접촉시키는 고정 수단을 포함하며,Fastening means for directly contacting opposing surfaces of said clamp plate with each other, 상기 브레이스는 사이드 프레임 사이로 연장되고 트럭의 길이방향 축선에 반대방향으로 경사진 한쌍의 스트러트를 포함하며, 상기 스트러트는 사이드 프레임의 중앙을 교차하며, 상기 판은 평행사변형 형태를 취하고 스트러트를 수용하도록 형성된 중앙 채널을 포함하며, 각각의 클램프판 채널은 클램프판의 대향 단부에서 종료되며, 각각의 클램프판 채널 단부는 U 형 개구를 가지며, 각각의 클램프판은 U 형 개구를 따라 스트러트에 용접되는 것을 특징으로 하는 프레임 브레이스 레일 트럭을 위한 센터 클램프 조립체.The brace includes a pair of struts extending between the side frames and inclined in opposite directions to the longitudinal axis of the truck, the struts intersecting the center of the side frames, the plates taking a parallelogram shape and formed to receive the struts. A central channel, each clamp plate channel terminating at an opposite end of the clamp plate, each clamp plate channel end having a U-shaped opening, each clamp plate being welded to the strut along the U-shaped opening Clamp assembly for frame brace rail truck. 제 1 항에 있어서, 각각의 클램프판은 클램프판 채널을 따라 이격된 위치에서 스트러트에 용접되는 것을 특징으로 하는 프레임 브레이스 레일 트럭을 위한 센터 클램프 조립체.The center clamp assembly of claim 1, wherein each clamp plate is welded to the strut in a spaced apart position along the clamp plate channel. 제 1 항에 있어서, 클램프 조립체의 영역에서 각각의 스트러트는 그 한쪽 측부상에서는 다소 평탄한 표면을 갖고 그 대향쪽에서는 불규칙 표면을 포함하며, 상기 평탄한 표면은 U 형 개구에서 클램프판에 용접되는 것을 특징으로 하는 프레임 브레이스 레일 트럭을 위한 센터 클램프 조립체.2. The strut of claim 1, wherein each strut in the region of the clamp assembly has a somewhat flat surface on one side thereof and includes an irregular surface on the opposite side, the flat surface being welded to the clamp plate at the U-shaped opening. Center clamp assembly for frame brace rail truck. 제 1 항에 있어서, 상기 클램프판은 수평면에서 상기 스트러트 사이의 상대적 이동을 방지하기 위해 그 인접 측부를 따라 서로 용접되는 것을 특징으로 하는 프레임 브레이스 레일 트럭을 위한 센터 클램프 조립체.The center clamp assembly of claim 1, wherein the clamp plates are welded together along their adjacent sides to prevent relative movement between the struts in a horizontal plane. 제 1 항에 있어서, 횡단 채널의 각각의 측부에 위치되는 2개의 고정 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 브레이스 레일 트럭을 위한 센터 클램프 조립체.The center clamp assembly of claim 1, further comprising two securing means located on each side of the transverse channel. 제 1 항에 있어서, 각각의 판은 장축선과 단축선을 포함하며, 채널은 상기 장축선을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 프레임 브레이스 레일 트럭을 위한 센터 클램프 조립체.The center clamp assembly of claim 1, wherein each plate comprises a long axis and a short axis and the channel extends along the long axis.
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