KR200151813Y1 - 전동차의 측벽 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전동차의 측벽 구조에 관한 것으로, 길이방향으로 중앙돌출부가 형성되고 양쪽에 날개부가 형성된 채널형재의 중간 돌출부가 전동차의 사이드판넬(1)에 접촉되게 용접되고, 채널형재의 서로 교차되는 부위는 일부 날개부에 평판형 스티퍼너(stiffner)를 대고 용접하거나 직접 용접한 구성으로 되어 있으며, 사이드 포스트(2)와 윈도우 어퍼 실(8),(20)의 십자부위 보강용 연결부위에 십자부위 보강용 평판형 스티퍼너(35)를 대고 용접하고, 도어 포스트(4)와 엔트런스 실(10)의 티자부위 보강용 연결부위, 그리고 도어 포스트(5)와 엔트런스 실(11)의 티자부위 보강용 연결부위에 티자부위 보강용 평판형 스티퍼너(36)를 대고 용접하며, 사이드 포스트(2)와 윈도우 어퍼 실(8)의 티자부위 보강용 연결부위, 그리고 사이드 포스트(2)의 윈도우 어퍼 실(20)의 티자부위 보강용 연결부위에 티자부위 보강용 평판형 스티퍼너(37)를 대고 용접한 구성으로 되어 있어, 외판과 채널형재의 스포트 용접을 위한 평면 유지가 용이하게 되므로써 용접의 최적화를 달성할 수 있고, 외판과 채널형재의 스포트 용접수를 줄여 미적외관을 향상시키면서 내구성을 향상시키는 한편, 조립부재의 형상을 간단히하여 벤딩 가공 없이 연결 및 보강할 수 있게 되고 필요 단품 수를 감소시켜 작업성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

전동차의 측벽 구조

본 고안은 전동차의 측벽 구조(side structure)에 관한 것으로, 특히 외판과의 조립에 따른 용접의 합리화, 주골조 연결부재의 추가 발생 제거 및 형상의 단순화에 의해 제작상 용이성을 확보하도록 한 전동차의 측벽 구조에 관한 것이다.

종래 전동차의 측벽 구조는 도 1 에 도시된 바와 같이, 사이드 판넬(1)에 중앙에 길이방향으로 그루부가 형성되고 양쪽에 날개부가 형성된 채널형재를 사용하여 조립된 구조로, 상기 날개부가 사이드 판넬(1)에 상호 접촉되도록 종방향 및 횡방향으로 배치하여 접합되어 있다.

즉, 사이드 포스트(2)가 지붕 구조물과 거시트(gusset)를 이용하여 연결되고, 사이드 포스트(2)와 도어 포스트(4),(5)는 사이드 로커 레일(13)과 용접되고, 바닥 구조물과 용접되어 차체의 외부 수직하중력을 분담하는 구조로 되어 있다.

또한, 차체의 길이방향으로는 수평압축하중을 분담하는 부재 윈도우 어퍼 실(window upper sill)(8), 윈도우 로우어 실(9), 엔트런스 실(entrance sill)(10), 엔트런스 실(11), 엔터런스 실(21) 및 엔터런스 실(22)이 사이드 포스트(2)와 도어 포스트(4),(5)와 조립되고, 차체 수직 방향의 강도를 확보하고 버클링(burkling)을 방지하기 위한 부재 미들 포스트(middle post)(6)가 사이드 포스트(2)와 같은 방향으로 엔트런스 실(10),(11),(21),(22)과 용접 결합된 구조로 되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 사이드 판넬(1)의 일측면 중간부에 수개의 사이드 포스트(2)가 종방향으로 배치됨과 아울러 도어 포스트(4),(5)가 양단부에 종방향으로 배치되고, 횡방향으로 배치되는 미들 포스트(6)의 상하측에 윈도우 어퍼 실(8)과 윈도우 로우어 실(9)이 횡방향으로 배치되며, 윈도우 로우어 실(9)의 하부에 수개의 로우어 포스트(7)가 배치되어 있다.

그리고, 윈도우 로우어 실(9)의 양측부에는 엔트런스 실(10),(11)이 동일 직선상에 배치되고, 사이드 판넬(1)의 하단부에는 사이드 로커 레일(13)이 배치되며, 윈도우 공간부(3)의 주연부에 윈도우 코너 라이너(14),(15),(16)가 배치되고, 사이드 포스트(2)의 상단부에 어퍼 포스트(17)가 배치되어 있다.

또한, 미들 포스트(6)와 로우어 포스트(7)의 양단부가 엔터런스 실(21),(22) 및 윈도우 로우어 실(9)과 만나 티자형으로 결합되는 결합부에는 도 2a에 자세히 도시된 바와 같이 티자부위 보강용 스티퍼너(34)를 대고 용접하여 접합한 구조로 되어 있다.

한쌍 도어 포스트(5)의 상단부와 엔터런스 실(22)의 결합부에는 평판형 도어 포스트 스티퍼너(30)가 접합되고, 한쌍 도어 포스트(5)와 엔트런스 실(11)의 결합부는 평판형 도어 포스트 스티퍼너(31)와 티자부위 보강용 스티퍼너(19)가 접합되어 있다.

또, 사이드 포스트(2)와 윈도우 어퍼 실(8), 사이드 포스트(2)와 윈도우 로우어 실(9)의 교차부위에는 도 2b에 자세히 도시된 바와 같이 십자부위 보강용 스티퍼너(18)가 접합되어 있으며, 사이드 포스트(2), 윈도우 어퍼 실(8) 및 엔터런스 실(21)의 교차부위, 그리고 사이드 포스트(2), 윈도우 어퍼 실(8) 및 엔터런스 실(22)의 교차부위에는 티자부위 보강용 스티퍼너(19)와 평판형 사이드 포스트 스티퍼너(32)가 접합되어 있다.

또한, 도어 포스트(4)와 엔터런스 실(22)의 결합부에는 평판형 도어 포스트 스티퍼너(33)가 접합되어 있다.

상기한 바와 같이 종래에는 사이드 판넬(1)에 채널형재를 양쪽 날개부가 사이드 판넬(1)에 접촉되도록 종방향 및 횡방향으로 배치하고, 각 채널형재의 십자부위 보강용 및 티자부위 보강용 결합부에 십자부위 보강용 스티퍼너(18)와 티자부위 보강용 스티퍼너(19)를 대고 용접한 구조로 되어 있다.

이와같이 종래 전동차의 측벽 구조를 이루는 주골조는 첫째 외판과의 스포트 용접을 위한 평면 유지가 어려운 문제점이 있다. 즉, 스티퍼너 플레이트를 벤딩(bending) 가공으로 제작하여 용접하는 것이므로 사이드 포스트, 도어 포스트, 미들 포스트, 어퍼 포스트 및 로우어 포스트 등의 채널형재의 조립, 그리고 사이드 판넬과의 조립시 용접되는 부재의 면이 정확하게 평면을 유지하기 어려운 형태로 되어 있어 용접시 용접 불량이 발생하는 결함이 있었으며, 이로 인해 차체의 강도를 확보하는데 숙련된 용접 기술 및 검사가 요구되고, 작업성이 저하되는 문제점이 있었다.

둘째, 스포트 용접수의 과다에 따른 부재의 내구성 저하 및 미적 외관이 손상되는 문제점이 있다. 즉, 전동차 골조의 조립은 대부분 용접에 의해 연결되며, 이 중 외판과의 조립은 스포트 용접방법이 사용되고 있다. 이 방법은 용접전류, 통전시간, 가압력, 모재 표면의 상태에 의해 큰 영향을 받게 되며, 용접자의 숙련된 기술에 의해서만 정확한 용접이 이루어져 결합부의 강도를 충분히 유지할 수 있는 방법이다. 그러나 종래의 외판과의 조립에 따른 용접은 용접 타점수가 지니치게 많아 용접부가 열영향에 의해 변형 수축되기 쉽고, 용접한 재료 내부에 응력이 발생하여 크랙(crack)이 유발되는 등 위험이 내포되어 있으며, 많은 용접 타점에 의한 작업 공수도 증가하게 된다. 또한 접합면의 일부는 녹아 바둑알 모양(nugget)이 형성되는데 과다한 용접 타점은 외판을 우굴쭈굴한 상태가 되게 하여 미적 외관을 해치게 되다.

세째로 연결부 조립에 따른 단품의 수 추가 및 형상 복잡화에 따른 제작 공수가 증가되는 문제점이 있다. 즉, 측벽 구조상 부재와 부재를 연결할 때 사용되는 십자부위 보강용 스티퍼너(18)와 티자부위 보강용 스티퍼너(19)가 2차 벤딩이 요구되는 단품으로서 제작공수가 증가되고, 도 1 과 같이 미들 포스트(6)와 엔터런스 실(21), 엔터런스 실(22)의 연결부위에도 티자부위 보강용 스티퍼너(34)가 사용되므로 요구되는 부재 수가 증가되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 제 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외판과 채널형재의 스포트 용접을 위한 평면 유지가 용이하게 되고, 외판과 채널형재의 스포트 용접수를 줄여 미적외관을 향상시키면서 내구성을 향상시키며, 연결부 조립을 위한 단품의 형상을 간단화하고 단품수를 줄여 작업성을 향상시킬 수 있게 되는 전동차의 측벽 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 철도차량의 측벽구조는, 전동차의 사이드 판넬에 채널형재의 주골조가 중간 돌출부가 서로 접촉되게 용접하고, 주골조의 서로 교차되는 일부 날개부에 평판형 스티퍼너를 대고 용접하며, 서로 교차되는 일부 날개부는 직접 용접하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래 철도차량의 측벽 구조도.

도 2a는 도 1의 A부를 확대도시한 사시도.

도 2b는 도 1의 B부를 확대도시한 사시도,

도 3 은 본 고안에 의한 철도차량의 측벽 구조도.

도 4a는 본 고안에 따른 채널형재의 접합관계를 개략적으로 확대도시한 사시도,

도 4b는 도 3 의 D부를 확대도시한 사시도,

도 4c는 도 3 의 E부를 확대도시한 사시도,

도 4d는 도 3 의 F부를 확대도시한 사시도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 사이드 판넬2 : 사이드 포스트

3 : 윈도우 공간부4 : 도어 포스트 도어

5 : 포스트6 : 미들 포스트

7 : 로우어 포스트8 : 윈도우 어퍼 실

9 : 윈도우 로우어 실10 : 엔트런스 실

11 : 엔트런스 실12 : 윈도우 코너 스페이서

13 : 사이드 로커 레일14 : 윈도우 코너 라이너

15 : 윈도우 코너 라이너16 : 윈도우 코너 라이너

17 : 어퍼 포스트18 : 십자부위 보강용 스티퍼너

19 : 티자부위 보강용 스티퍼너 20 : 윈도우 어퍼 실

21 : 엔터런스 실22 : 엔터런스 실

30 : 평판형 도어 포스트 스티퍼너

31 : 평판형 도어 포스트 스티퍼너

32 : 평판형 사이드 포스트 스티퍼너

33 : 평판형 도어 포스트 스티퍼너

34 : 티자부위 보강용 스티퍼너 35 : 십자부위 보강용 평판형 스티퍼너

36 : 티자부위 보강용 평판형 스티퍼너

37 : 티자부위 보강용 평판형 스티퍼너

이하, 이와 같은 본 고안을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 고안에 의한 철도차량의 측벽 구조도를 보인 것이고, 도 4a는 채널형재가 접합되는 부위를 도시한 사시도로서, 길이방향으로 중앙돌출부가 형성되고 양쪽에 날개부가 형성된 채널형재로 이루어진 각 부재들이 중앙돌출부가 사이드판넬(1)에 접촉되게 용접하고, 채널형재의 서로 교차되는 일부 날개부에 평판형 스티퍼너를 대고서 용접하며, 서로 교차되는 일부 날개부는 직접 용접한 구성으로 되어 있다.

여기서 미들 포스트(6)와 로우어 포스트(7)의 상단부가 엔터런스 실(21) 및 엔터런스 실(22)과 만나 티자형으로 결합되는 결합부에는 채널형재의 날개를 직접 용접한 구조로 되어 있다.

또한 도 3의 양쪽 윈도우 공간부(3)의 주변 사이드 포스트(2)와 윈도우 어퍼 실(8), 사이드 포스트(2)와 윈도우 로우어 실(9)의 교차부위에는 도 4b에 도시된 바와 같이 십자부위 보강용 평판형 스티퍼너(35)가 접합되어 있으며, 도어 포스트(4)와 엔트런스 실(11)의 결합부에는 도 4c에 도시된 바와 같이 평판형 도어 포스트 스티퍼너 (31)와 티자부위 보강용 평판형 스티퍼너 (36)가 접합되어 있다.

또한, 사이드 포스트(2), 윈도우 어퍼 실(8) 및 엔터런스 실(21)의 교차부위, 그리고 사이드 포스트(2), 윈도우 어퍼 실(8) 및 엔터런스 실(22)의 교차부위에는 도 4d에 도시된 바와 같이 평판형 도어 포스트 스티퍼너(37)와 평판형 사이드 포스트 스티퍼너(32)가 접합되어 있다.

상기한 바와 같은 본 고안은 사이드 판넬과 채널형재의 주골조를 그 주골조의 중간 돌출부가 접촉되도록 연결하고, 주골조 끼리는 날개부를 직접 용접하거나, 평판형 스티퍼너를 대고 용접한 구조로 되어 있으므로 외판과의 접촉면이 평면 유지가 가능하게 되어 양호한 용접환경이 제공되며, 용접시 모재 표면의 상태가 기공, 균열 등의 결함을 방지할 수 있게 된다. 또한, 종전 구조 보다 상대적으로 적은 용접 타점으로 인해 용접부에서 필히 발생되는 열 영향에 의한 변형 수축이 방지된다. 그리고, 미들 포스트를 엔터런스 실 및 엔트런스 실과 추가 부재 없이 직접 용접할 수 있으므로 필요 단품의 수를 절감할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안 전동차의 측벽 구조 외판과 채널형재의 스포트 용접을 위한 평면 유지가 용이하게 되어 용접 효율성 증대 및 작업 공수 절감을 기함으로써 외판 용접에 따른 용접의 최적화를 달성할 수 있고, 외판과 채널형재의 스포트 용접수를 줄여 미적외관을 향상시키면서 내구성을 향상시키며, 연결부 조립을 위한 단품의 형상을 간단화하여 기존의 벤딩 가공 없이 연결 및 보강할 수 있게 되어 제작상의 어려움을 극복할 수 있고, 필요 단품수를 줄여 작업성을 향상시킬 수 있게 되는 이점과 효과가 있다.

지금까지 본 고안의 실시예에 대하여 설명하였으나 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러가지 실시형태는 본 고안의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims (3)

1. 길이방향으로 중앙돌출부가 형성되고 양쪽에 날개부가 형성된 채널형재의 중간 돌출부가 전동차의 사이드판넬(1)에 접촉되게 용접하고, 채널형재의 서로 교차되는 일부 날개부에 다양한 구조의 평판형 스티퍼너를 대고 용접하며, 서로 교차되는 일부 날개부는 직접 용접하여 구성한 것을 특징으로 하는 전동차의 측벽 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 사이드 포스트(2)와 윈도우 어퍼 실(8),(20)의 십자부위 보강용 연결부위에 십자부위 보강용 평판형 스티퍼너(35)를 대고 용접하고, 도어 포스트(4)와 엔트런스 실(10)의 티자부위 보강용 연결부위, 그리고 도어 포스트(5)와 엔트런스 실(11)의 티자부위 보강용 연결부위에 티자부위 보강용 평판형 스티퍼너(36)를 대고 용접하며, 사이드 포스트(2)와 윈도우 어퍼 실(8)의 티자부위 보강용 연결부위, 그리고 사이드 포스트(2)의 윈도우 어퍼 실(20)의 티자부위 보강용 연결부위에 티자부위 보강용 평판형 스티퍼너(37)를 대고 용접하여 구성한 것을 특징으로 하는 전동차의 측벽 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 미들 포스트(6)와 로우어 포스트(7)의 상단부가 엔터런스 실(21) 및 엔터런스 실(22)과 만나 티자형으로 결합되는 결합부는 채널형재의 날개를 직접 용접하여 구성한 것을 특징으로 하는 전동차의 측벽 구조.