KR20050081628A - 철도차량용 공기호스 커플러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량용 공기호스 커플러에 관한 것으로, 그 목적은 철도차량의 제동시 각각의 차량에 제동압을 전달하되, 유동손실을 최소화할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러에 의하면, 인입구와 배출구에 공기호스가 연결되어 압축공기를 흐르게 하는 연결커플러에 있어서, 상기 인입구와 배출구에 길이방향으로 나사가 형성된 후 연장되고, 상기 공기호스의 내부에 삽입된 다음 고정되는 호스완충기와, 상기 호스완충기의 나사에 나사결합되어 유동하는 압축공기의 흐름이 연속되도록 하는 호스연결기를 포함하여 구성된다.

이로인해, 길이방향으로 직렬 연결된 구성으로 공기호스의 탈착을 매우 편리하게 할 수 있어 열차의 편성 또는 분리시 작업의 효율을 극대화할 수 있으며, 또한 유동손실의 저감으로 인하여 제동 및 완해 신호를 충실히 전달할 수 있어 신뢰성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다.

Description

철도차량용 공기호스 커플러{Air hose coupler for railway vehicle}

본 발명은 철도차량에서 각 차량의 제동관을 연결하는 제동 공기호스 연결기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철도차량의 제동시 각각의 차량에 제동압을 전달하되, 유동손실을 최소화한 철도차량용 공기호스 커플러에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량에 적용되는 공기제동 계통도를 먼저 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1을 참조하면, 제동력을 발생시켜 각각의 차량에 제동력을 공급하는 기관차(1, Locomotive), 상기 기관차(1)에 연계된 제동관(2, Brake pipe)을 통해 제동공기압을 받아 제동력을 발휘하는 차량들로 구성된 열차(3)로 편성된다.

기관차(1)에는 압축공기를 발생시키는 콤프레샤(4, Compressor)와, 상기 압축공기가 유입된 후 일정한 압력(5kg/㎠)으로 유지하면서 보관하는 주공기통(5, Main reservoir)과, 제동신호시 개방 또는 폐쇄되어 주공기통(5)의 압축공기를 제동관(2)을 통해 각각의 열차(3)로 공급하는 제동밸브(6)가 마련된다.

열차(3)에는 상기 제동밸브(6)를 통해서 공급된 압축공기를 보관 또는 배출하는 보조공기통(7, Auxiliary reservoir)과, 제동밸브(6)의 신호를 인가받아 연동하는 제어밸브(8)와, 상기 제어밸브(8)의 신호에 따라 압축공기가 제동관(2)을 통하여 배출되고, 배출된 압축공기에 의해서 제동력을 발생시키는 제동실린더(9, Brake cylinder)가 마련된다.

상기와 같은 구성을 가진 제동장치의 작동은 먼저, 제동시 기관사가 제동밸브(6)를 작동시키면, 압축공기는 제동밸브(6)에서 배기되고, 이를 감지한 보조공기통(7)의 압력감지장치(미도시)는 상기 제동관(2)을 통하여 압축공기를 제동실린더 (9)에 공급한다.

완해의 경우, 제동으로 인한 보조공기통(7)의 압축공기를 다시 충진시켜야 하므로, 제동밸브(6)의 조작에 연동되는 주공기통(5)의 압축공기는 공기관(미도시)을 통하여 보조공기통(7)으로 압축공기를 재공급한다.

위에서 살펴본 바와같이, 압축된 공기는 제동관(2)을 통하여 이동한 후 제동력을 발생시킨다. 위와같은 이유로, 기관차(1)에서 발생된 압축공기는 압축된 압력을 최대한으로 보존하면서 차량(3) 또는 다른 시스템으로 이동하여야 한다.

또한, 압축된 공기가 이동하면서 발생된 손실은 다시 압축공기로 주공기통 (5)에 충진시켜야 하므로, 연료의 소모와 직결됨을 알 수 있다. 이러한 손실은 주로 제동관(2)과 제동관(2)을 연결하는 연결기(이하 "커플러"라 한다)에서 주로 발생하며, 이를 방지하기 위하여 다양한 커플러가 개시되어 있다.

도 2 내지 도 3은 전술한 문제점을 해결하기 위한 종래의 커플러를 보인 것으로, 제동관 또는 다른 호스가 결합되는 연결부(10)와, 연결부(10)를 통해서 유입된 압축공기 또는 기타 유체가 흐르는 관로(11)가 일정한 각도로 절곡된 배출구 (12)로 이루어진다.

이러한 종래의 커플러는 통상적으로 엘보 손실(Loss in elbow, 90도 엘보의 경우 , 45도의 경우 , ) 이 발생되었다. 또한, 관로(11)를 지나면서 발생되는 부가적인 손실은 동일길이의 직관과 비교할때 , 만큼의 손실이 발생하였다.

종래의 커플러는 상기와 같은 손실 뿐만 아니라, 복잡한 구조로 인해 숙련된 작업자가 아니면 탈, 부착시 어려움이 많으며, 정확한 연결이 되지 않을 경우에는 공기의 누설이 빈번하게 발생하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제동관 또는 주공기관을 흐르는 압축공기의 압력손실 및 유동손실이 최소가 되도록 하는 철도차량용 공기호스 커플러를 제공하는데 있다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서, 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러는, 전술한 문제를 모두 해소하고, 누구나 손쉽게 조작할 수 있는 배관연결구인 커플러를 제공하여 신속한 응답성능을 갖도록 한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인입구와 배출구에 공기호스가 연결되어 압축공기를 흐르게 하는 연결커플러에 있어서, 상기 인입구와 배출구에 길이방향으로 나사가 형성된 후 연장되고, 상기 공기호스의 내부에 삽입된 다음 고정되는 호스완충기와, 상기 호스완충기의 나사에 나사결합되어 유동하는 압축공기의 흐름이 연속되도록 하는 호스연결기를 포함하여 구성되므로서 달성된다.

또한, 상기 호스연결기는 압축공기가 이동할 수 있도록 내면이 관통되어 있고, 외면은 일정한 거리로 이격된 걸림턱이 형성된 호스연결기 몸체와, 상기 이격된 걸림턱 사이에서 전후로 작동하고, 상기 호스완충기와 나사결합하는 호스연결기 결합체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 호스연결기 결합체는 그 내면으로 상기 호스완충기의 배출구와 결합되는 암나사부가 형성되어 있고, 상기 배출구에는 상기 걸림턱에 걸려 이동을 저지하는 이동방지턱이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러가 공기호스와 결합된 후 연결된 사시도를 보인 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러가 공기호스와 결합된 후 연결된 단면도를 보인 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 호스완충기와 공기호스가 조임밴드로 결합된 것을 보인 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 호스연결기 몸체를 보인 단면도이다.

도 4내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러는 공기호스(20)를 연결하는 커플러에 있어서, 길이 방향으로 연장된 인입구(32)가 상기 공기호스(20)의 내부에 삽입된 후 고정되고, 배출구(34)는 일정한 길이로 나사가 형성된 호스완충기(30)와, 상기 호스완충기(30)와 길이방향으로 나사결합되어, 유동하는 압축공기의 흐름이 연속되도록 하는 연결기(50)를 포함한다.

상기 호스완충기(30)는 내부가 관통되어 유체, 바람직하게는 압축공기가 공기호스(20)를 통해 유동하면서 통과하는 구조이고, 그 역할은 후술하는 연결기(50)와 연결되어 압축공기가 연속하여 흐르게 한다.

상기 인입구(32)는 공기호스(20)의 일단 내부에 일정한 깊이로 삽입되고, 배출구(34)는 그 외면으로 나사부(36)가 형성되어 있으며, 인입구(32)의 내부는 압축공기의 흐름이 원활하도록 하는 구배(38)가 일정한 경사로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

이러한 호스완충기(30)는 공기호스(20)의 외측에 마련된 조임밴드(40)의 조임으로 공기호스(20)를 압박하게 되고, 압박된 힘만큼 호스완충기(30)를 조이게 되어 강력한 결합이 이루어진다.

한편, 상기 호스완충기(30)는 연결기(50)의 좌우에 배치되어 연결기(50)와 결합된다.

이 연결기(50)는 압축공기가 이동할 수 있도록 내면이 관통되어 있고, 외면은 일정한 거리로 이격된 걸림턱(52a)이 형성되어 있는 호스연결기 몸체(52)와, 상기 이격된 걸림턱(52a) 사이에서 전후로 작동하고, 상기 호스완충기(30)와 나사결합하는 호스연결기 결합체(54)로 구성된다.

상기 호스연결기 몸체(52)는 통상의 실패모양으로 그 내부는 매끄럽게 관통되어 있고, 외면으로는 일정한 간격으로 돌출된 걸림턱(52a)이 형성되어 있다.

이러한, 걸림턱(52a)은 일정한 높이와 두께로 마련되고, 걸림턱(52a)의 사이로는 수평방향으로 작동면(52b)이 형성된다.

호스연결기결합체(54)는 그 내면으로 상기 호스완충기(30)의 배출구(34)와 결합되는 암나사부(54a)가 형성되어 있고, 그 배출구(34)에는 상기 걸림턱(52a)에 걸려 이동을 저지하는 이동방지턱(54b)이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이동방지턱(54b)은 호스연결기몸체(52)의 외측에 장착되어 작동면(52b)을 따라 전후로 작동가능하도록 형성되어 있고, 작동시 걸림턱(52a)에 걸리어 전방으로 이동이 제지된다.

따라서, 위와 같은 구성으로 본 발명에 따른 연결기(30)는 길이방향으로 연장되어 공기호스(20)와 결합되므로 압축공기의 흐름에 부차적 손실을 최소화할 수 있는 구성이다.

다음에는 이러한 연결기(30)의 조립과정을 상세히 설명한다.

먼저, 공기호스(20)에 조임밴드(40)를 삽입한 후 본 발명에 따른 호스완충기 (30)의 인입구(32)를 공기호스(20)의 내부에 일정한 깊이로 삽입한 후 조임밴드 (40)로 호스완충기(30)와 인입구(32)를 견고하게 결합한다.

이와 같은 조립과정은 연통되는 상대편의 공기호스(20)에도 동일한 과정으로 행한다.

다음에는, 미리 조립되어진 호스연결기 결합체(54)를 회전시켜 호스완충기 (30)의 배출구(34)에 나사결합한다. 이때 주의할 점은 연결기(50)에 장착된 2개의 호스연결기 결합체(54) 중 어느 하나만 먼저 결합시킨 다음 나중에 다른 하나를 결합시킨다.

이렇게 상호 연결되어 결합된 철도차량용공기호스커플러는 최종적으로 호스완충기(30)의 배출구(34)와 호스연결기몸체(52)의 실링면(56)이 서로 닿도록 더욱 조여 연결을 마무리 한다. 한편, 빈번한 사용으로 호스완충기(30)와 호스연결기결합체(54)가 느슨해져 압축공기가 누설될 수 있다.

이때, 본 발명은 호스연결기몸체(52)의 실링면(56)에 고무링(60)을 개재하여 조임의 강도가 어느 정도 유지되면 압축공기의 누설은 발생하지 않는다.

즉, 전기 설명으로부터 명확해지듯이, 이 발명은 손쉽게 조립할 수 있고, 완벽한 기밀성을 유지할 수 있으며, 역학적으로 최소한의 유동손실을 이룰 수 있는 철도차량용공기호스커플러를 제공하여, 이로 인해 차량간의 압력전달의 지연이 발생되지 않는다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로서, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

이 명세서에서 말하는 철도차량용 공기호스 커플러는, 가장 넓은 의미로 사용되고 있고, 즉 넓게 체결구와 같은 장치을 지칭하는 것으로서, 각종 호스의 연결에 적용될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러에 의하면, 길이방향으로 직렬 연결된 구성으로 공기호스의 탈착을 매우 편리하게 할 수 있어 열차의 편성 또는 분리시 작업의 효율을 극대화할 수 있으며, 또한 유동손실의 저감으로 인하여 제동 및 완해 신호를 충실히 전달할 수 있어 신뢰성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다.

도 1은 통상의 열차에 적용되는 공기제동 계통도를 보인 것이다.

도 2 내지 도 3은 종래의 연결커플러을 보인 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러가 공기호스와 결합된 후 연결된 사시도를 보인 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 공기호스 커플러가 공기호스와 결합된 후 연결된 단면도를 보인 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 호스완충기와 공기호스가 조임밴드로 결합된 것을 보인 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 호스연결기 몸체를 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

20: 공기호스 30: 호스완충기

32: 인입구 34: 배출구

36: 수나사부 40: 조임밴드

50: 연결기 52: 호스연결기 몸체

52a: 걸림턱 52b: 작동면

54: 호스연결기 결합체 54a: 암나사부

54b: 이동방지턱 56: 실링면

60: 고무링

Claims (5)

1. 인입구와 배출구에 공기호스가 연결되어 압축공기를 흐르게 하는 연결커플러에 있어서, 상기 인입구와 배출구에 길이방향으로 나사가 형성된 후 연장되고, 상기 공기호스의 내부에 삽입된 다음 고정되는 호스완충기와, 상기 호스완충기의 나사에 나사결합되어 유동하는 압축공기의 흐름이 연속되도록 하는 호스연결기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기호스 커플러.
2. 제1항에 있어서, 상기 호스연결기는 압축공기가 이동할 수 있도록 내면이 관통되어 있고, 외면은 일정한 거리로 이격된 걸림턱이 형성되어 있는 호스연결기 몸체와, 상기 이격된 걸림턱 사이에서 전후로 작동하고, 상기 호스완충기와 나사결합하는 호스연결기 결합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기호스 커플러.
3. 제 2항에 있어서, 상기 호스연결기 결합체는 그 내면으로 상기 호스완충기의 배출구와 결합되는 암나사부가 형성되어 있고, 상기 배출구로는 상기 걸림턱에 걸려 이동을 저지하는 이동방지턱이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기호스 커플러.
4. 제 2항에 있어서, 상기 호스연결기 몸체의 실링면과 호스완충기의 접촉부에는 압축공기의 누설을 방지하는 고무링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기호스 커플러.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 공기호스의 외측에 마련되어, 삽입된 호스완충기의 인입구가 공기호스와 결합되도록 하는 조임밴드를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기호스 커플러.