KR20060077439A - 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차 - Google Patents

전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차 Download PDF

Info

Publication number
KR20060077439A
KR20060077439A KR1020040116289A KR20040116289A KR20060077439A KR 20060077439 A KR20060077439 A KR 20060077439A KR 1020040116289 A KR1020040116289 A KR 1020040116289A KR 20040116289 A KR20040116289 A KR 20040116289A KR 20060077439 A KR20060077439 A KR 20060077439A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
frame
vibration
vehicle
frame insertion
vehicle body
Prior art date
Application number
KR1020040116289A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100614610B1 (ko
Inventor
여인호
문형석
엄기영
엄주환
Original Assignee
한국철도기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국철도기술연구원 filed Critical 한국철도기술연구원
Priority to KR1020040116289A priority Critical patent/KR100614610B1/ko
Publication of KR20060077439A publication Critical patent/KR20060077439A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100614610B1 publication Critical patent/KR100614610B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/38—Arrangements or devices for adjusting or allowing self- adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves, e.g. sliding axles, swinging axles
    • B61F5/40—Bogies with side frames mounted for longitudinal relative movements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/02—Buffers with metal springs
    • B61G11/04—Buffers with metal springs with helical springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61G—COUPLINGS; DRAUGHT AND BUFFING APPLIANCES
    • B61G11/00—Buffers
    • B61G11/08—Buffers with rubber springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
    • F16F15/085—Use of both rubber and metal springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2238/00—Type of springs or dampers
    • F16F2238/02—Springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2238/00—Type of springs or dampers
    • F16F2238/02—Springs
    • F16F2238/026—Springs wound- or coil-like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 발명은 사이드 프레임에 전후 완충기능을 갖는 철도차량용 대차에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 철도차량용 대차는, 철도차량용 대차에 있어서; 사이드 프레임의 중앙부를 분할시켜 상기 분할된 전부 프레임과 후부 프레임의 슬라이딩 작용을 통해 대차의 전후방향의 진동을 감쇄시키도록 구성된 것으로서, 이 때 상기 분할된 전부 프레임의 일단엔 프레임 삽입홀이 형성되고, 후부 프레임의 일단엔 프레임 삽입돌기가 형성되어 있으며, 특히 상기 전부 프레임과 후부 프레임의 일측에는 프레임 삽입홀 내에서 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용이 원활하도록 가이드 역할과 함께, 상기 프레임 삽입홀로부터 프레임 삽입돌기의 이탈을 방지하기 위한 가이드 수단이 더 구비되어 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 철도차량의 주행시 1, 2, 3차 현수장치의 연속적인 감쇄작용을 통해 차륜으로부터 차체의 상하, 좌우방향으로 작용되는 진동은 물론, 중앙부가 분할된 사이드 프레임의 전부 프레임과 후부 프레임간의 슬라이딩 작용을 통해 차체의 전후방향으로 작용되는 진동을 효과적으로 감쇄시킴으로써, 종래에 비해 보다 향상된 승객의 안락한 승차감을 제공함과 동시에, 주행중 차체의 안정화와 주행의 안정성을 이룰 수 있게 되며, 차량의 진동감쇄로 선로의 궤도부담력 저감 및 유지보수 효율화를 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.
철도차량, 대차, 현수장치, 3차 현수기능, 상하진동, 좌우진동, 전후진동, 에어 스프링, 스프링 댐퍼, 슬라이드 작용, 가이드 수단

Description

전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차{The railway vehicle bogie for having to shock-absorbing function of front and rear direction}
도 1은 종래 2차 현수기능을 갖는 철도차량용 대차의 정면도.
도 2는 본 발명의 3차 현수기능을 갖는 철도차량용 대차의 정면도.
도 3은 본 발명의 3차 현수기능을 갖는 철도차량용 대차의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 대차 중 사이드 프레임의 단면 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 사이드 프레임의 일측에 설치된 가이드 수단의 세부 상세도.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 철도차량용 대차에 적용된 1, 2, 3차 현수장치를 통해 진동의 감쇄과정을 나타낸 작동 상태도.
도 9는 본 발명에 따른 철도차량용 대차의 전후방향으로 작용되는 진동의 감쇄과정을 나타낸 작동 상태도.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10, 100. 대차 11, 111. 액슬박스
12, 112. 차륜 13, 113. 1차 현수장치
14, 114. 사이드 프레임 114a. 전부 프레임
114b. 후부 프레임 115a. 프레임 삽입홀
115b. 프레임 삽입돌기 125. 탄성부재
126, 132. 완충부재 130. 가이드 수단
131a, 131b. 가이드부재 삽입부 133. 체결부재
134. 가이드부재 15, 117. 2차 현수장치
116. 볼스터 118, 119. 지지링크 고정부
120. 지지링크 121. 3차 현수장치
C. 철도차량
본 발명은 철도차량용 대차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량의 주행시 차륜으로부터 사이드 프레임을 거쳐 차체에까지 전달되는 진동을 3차의 현수기능을 통해 해소토록 함과 동시에, 상기 사이드 프레임의 중앙부를 분할하여 상기 분할된 사이드 프레임의 전부 프레임과 후부 프레임간의 슬라이딩 작용을 통해 차체의 전후방향으로 작용되는 진동이 효과적으로 감쇄되도록 철도차량용 대차를 구성함으로써, 상기 철도차량의 주행에 따른 차륜으로부터 차체로 전달되는 상하 및 좌우방향의 진동과 함께, 전후방향으로 흔들리는 차체의 유동 및 상기 차체 유동에 따른 진동을 효과적으로 감쇄시켜 보다 쾌적한 승차감을 제공할 수 있으며, 차량의 진동감쇄로 선로의 궤도부담력 저감 및 유지보수 효율화를 도모할 수 있는도록 한 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차(이하, 철도차량용 대차라 함)에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량에 적용되는 대차의 경우, 차체의 중량을 지지함과 동시에, 각 차륜에 차체의 중량이 고르게 분포되도록 하고, 상기 차체에 대하여 자유롭게 방향을 전환하여 철도차량의 주행을 원활하게 하는 장치로서, 상기 철도차량용 대차는 다음과 같이 이루어져 있다.
상기한 종래 철도차량용 대차(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 차륜(12)과 차축(미도시)으로 이루어진 윤축과; 상기 차축 양 단의 저어널부를 지지함과 동시에 회전 가능하도록 베어링(미도시)이 내장된 액슬박스(11)와; 상기 액슬박스(11)의 상단에 안착 고정되는 사이드 프레임(14)과; 상기 사이드 프레임(14)과 액슬박스(11) 사이에 설치되어 차륜(12)으로부터 전달된 진동을 1차적으로 감쇄하는 1차 현수장치(13)와; 상기 사이드 프레임(14)의 상단 중앙부에 설치됨과 동시에, 그 상단에 차체가 연결 고정되어 차체로 전달되는 진동을 2차적으로 감쇄하는 2차 현수장치(15)로 구성되어 있다.
이 때, 상기 1차 현수장치(13)로는 코일 스프링, 쉐브론 스프링, 고무 스프링 등이 사용되고 있으며, 상기 2차 현수장치(15)로는 에어 스프링, 코일 스프링 등이 사용되고 있다.
이와 같이 구성된 종래 철도차량용 대차(10)에 있어, 철도차량(C)의 주행에 따른 진동이 대차(10)에 작용하게 되면, 사이드 프레임(14)과 차축의 양단 사이 즉 , 각 차륜(12)의 양 단부와 액슬박스(11) 양측에 설치된 1차 현수장치(13)인 코일 스프링의 탄성력에 의해 차륜(12)으로부터 전달된 진동이 1차적으로 감쇄되게 되고, 상기와 같이 1차 현수장치(13)인 코일 스프링을 통해 1차적으로 감쇄된 진동은 상기 사이드 프레임(14)을 거쳐 2차 현수장치(15)인 에어 스프링 상단에 고정된 차체로 전달되게 되는데, 이 때 사이드 프레임(14) 및 2차 현수장치(15)를 거쳐 차체로 전달되는 진동의 경우, 상기 사이드 프레임(14)과 차체 사이에 설치된 2차 현수장치(15)인 에어 스프링의 에어쿠션작용에 의해 2차적으로 감쇄되게 되는 등, 철도차량(C)의 주행시 차륜(12)으로부터 사이드 프레임(14)을 거쳐 차체로 전달되는 진동을 감쇄시켜 승객의 안락한 승차감을 제공하였다.
그러나, 상기와 같이 철도차량(C)의 주행에 따른 진동을 감쇄시키기 위한 현수기능이 각 차륜(12)측에 설치된 1차 현수장치(13)와 상기 사이드 프레임(14)과 차체 사이에 설치된 2차 현수장치(15) 등 2차의 현수기능으로만 이루어져 있기 때문에, 철도차량(C)의 주행시 차륜(12)으로부터 차체로 전달되는 진동을 완전히 감쇄시키지 못하고 잔량의 진동이 차체로 전달되면서 이로 인한 차체의 흔들림을 통해 승객의 승차감이 크게 저하되게 되는 커다란 문제점이 있었다.
또한, 상기 차체의 경우 에어 스프링을 2차적 진동 감쇄장치로 하여 상기 사이드 프레임(14) 양측에 설치된 2차 현수장치(15) 상단에 고정되어 있기 때문에, 철도차량(C)의 주행시 차륜(12)으로부터 사이드 프레임(14)를 거쳐 2차 현수장치(15)인 에어 스프링으로 진동이 전달됨과 아울러, 상하 유동에 따른 차체의 하중이 상기 에어 스프링에 전달될 경우, 상기 에어 스프링에 차륜(12)으로부터 전달된 진 동과 차체의 하중이 집중되면서 에어 스프링이 손상되게 되는 문제점과 함께, 상기 손상된 에어 스프링으로 인해 대형사고로까지 이어지게 되는 문제점도 있었다.
그리고, 철도차량(C)의 곡선주행시 편중된 차체의 중량이 2차 현수장치(15)에 작용할 경우, 차체의 처짐을 보완해주는 레벨링 밸브(미도시) 등의 작동이 제대로 이루어지지 않으면, 편중된 차체의 중량에 의해 차량의 좌우 균형이 이루어지지 않아 철도차량(C)이 선로로부터 탈선하게 되는 문제점도 있었다.
또한, 종래 철도차량용 대차(10)의 경우 센터 프레임과 사이드 프레임(14)이 일체로 형성된 대차(10)로서, 이 때 상기 사이드 프레임(14)은 대차(10)의 전후방향즉, 차체의 유동시 전후방향으로 작용되는 진동을 감쇄시키기 위한 수단이 전무한 상태이기 때문에, 철도차량의 주행에 따른 전후방향으로의 진동이 작용할 경우, 이를 제대로 감쇄시키지 못하고 차체로 전달되어 상기 진동에 의한 승객의 승차감이 크게 저하되게 되는 등의 문제점과 함께, 상기 전후방향으로 작용되는 진동을 상쇄시킬 수 있는 사이드 프레임(14) 구조의 대차가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 철도차량의 주행시 차륜으로부터 사이드 프레임을 거쳐 차체에까지 전달되는 진동을 3차의 현수기능을 통해 해소할 수 있도록 철도차량용 대차에 1, 2, 3차 현수장치를 각각 설치 구성함으로써, 상기 철도차량의 주행에 따른 상하 및 좌우방향으로 흔들리는 차체의 유동 및 상기 유동에 따른 진동을 효과적으로 감쇄시켜 상기 진동에 의한 승객의 불편함을 해소함과 동시에, 상기 1, 2, 3차 현수장치에 의한 진동 감쇄작용으로 승객의 승차감을 향상시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 철도차량용 대차의 구성요소 중 볼스터와 사이드 프레임의 양측 사이에 연결 설치된 2차 현수장치를 스프링 댐퍼로 이루어진 지지링크로 구성함으로써, 철도차량의 곡선 주행시 차체 편향에 따른 차체의 유동이 지지링크를 통해 방지되도록 볼스터를 고정 지지함과 아울러, 상기 차체의 상하, 좌우 또는 전후 유동으로 인한 진동 역시 감쇄시키기 때문에, 이에 따른 주행중 차체의 주행중 차체의 안정화와 주행의 안정성을 이룰 수 있게 되며, 차량의 진동감쇄로 선로의 궤도부담력 저감 및 유지보수 효율화를 도모할 수 있는도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
더욱이, 상기 철도차량용 대차 중 사이드 프레임의 중앙부를 분할하여 상기 분할된 사이드 프레임의 전부 프레임과 후부 프레임간의 슬라이딩 작용을 통해 차체의 전후방향으로 작용되는 진동이 감쇄되도록 대차를 구성함으로써, 상기 1, 2, 3차 현수장치를 통한 상하 및 좌우방향의 진동 감쇄와 함께, 전후방향으로 흔들리는 차체의 유동 및 상기 차체 유동에 따른 진동을 효과적으로 감쇄시켜 승객의 승차감을 보다 더 향상시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 철도차량용 대차는, 철도차량용 대차에 있어서;
사이드 프레임의 중앙부를 분할시켜 상기 분할된 전부 프레임과 후부 프레임의 슬라이딩 작용을 통해 대차 전후방향의 진동을 감쇄시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 전부 프레임과 후부 프레임의 슬라이딩 작용이 이루어지도록 전부 프레임의 일단엔 프레임 삽입홀이 형성되고, 후부 프레임의 일단엔 프레임 삽입돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 프레임 삽입홀 내에는 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 완충작용이 이루어질 수 있게 탄성부재가 설치 고정된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임 삽입홀의 단차면에는 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 2차적 완충작용이 이루어질 수 있게 완충부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 탄성부재는 코일 스프링이나 고무체로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 완충부재는 코일 스프링이나 고무체로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전부 프레임과 후부 프레임의 일측에는 프레임 삽입홀 내에서 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용이 원활하도록 가이드 역할과 함께, 상기 프레임 삽입홀로부터 프레임 삽입돌기의 이탈을 방지하기 위한 가이드 수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드 수단은 프레임 삽입홀과 프레임 삽입돌기의 외주면 일측에 각각 형성된 가이드부재 삽입부와; 상기 가이드부재 삽입부에 대응 결합되는 가이드부재와; 상기 가이드부재 삽입부로부터 가이드부재의 이탈 방지를 위해 상기 가이드부재 양단에 체결된 체결부재로 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드부재 삽입부와 체결부재 사이에는 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 완충작용이 이루어질 수 있도록 완충부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
이와 더불어, 상기 완충부재는 고무체나 코일 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 철도차량용 대차에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 3차 현수기능을 갖는 철도차량용 대차의 정면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 3차 현수기능을 갖는 철도차량용 대차의 평면도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 대차 중 사이드 프레임의 단면 상태를 나타낸 것이다.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 사이드 프레임의 일측에 설치된 가이드 수단의 세부 상세도를 나타낸 것이다.
본 발명의 철도차량용 대차(100)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 차축(미도시)과 차륜(112)으로 이루어진 윤축의 액슬박스(111) 상단에 사이드 프레임(114)이 설치 고정된 철도차량용 대차(100)에 있어, 상기 사이드 프레임(114)의 양 측단부 하 단과 차축의 양단 사이에 설치되어 차륜(112)으로부터 전달된 진동을 감쇄하는 1차 현수장치(113)와; 상기 사이드 프레임(114)과 볼스터(116) 사이에 연결 설치되어 볼스터(116)를 지지함과 아울러, 사이드 프레임(114)을 통해 전달된 진동을 감쇄하는 2차 현수장치(117)와; 상기 볼스터(116) 상단에 설치되어 차체를 안착시킴과 아울러, 차체로 전달되는 진동을 감쇄하는 3차 현수장치(121)로 구성되어 있다.
여기서, 본 발명에 따른 철도차량용 대차(100)의 구성요소 중 상기 1차 현수장치(113)는 코일 스프링으로 이루어져 있으며, 상기 코일 스프링으로 이루어진 1차 현수장치(113)의 경우, 차륜(112)으로부터 전달된 진동을 감쇄할 수 있도록 도 2와 같이 상기 사이드 프레임(114) 양 측단부 하단과 차축의 양단 사이에 설치되게 되는데, 이 때 바람직하게는 각 차륜(112)측에 각각 2개씩 총 4개가 설치되어 있으며, 상기와 같이 설치된 1차 현수장치(113)는 코일스프링 이외에 쉐브론스프링, 고무스프링을 사용하여도 무방하다.
그리고, 본 발명에 따른 철도차량용 대차(100)의 구성요소 중 상기 2차 현수장치(117)는 상기 볼스터(116)를 지지함과 동시에, 상기 사이드 프레임(114)을 통해 전달된 진동의 감쇄작용이 이루어질 수 있도록 상기 사이드 프레임(114)과 볼스터(116) 사이에 연결 설치되어 있는데, 이 때 상기 2차 현수장치(117)의 경우 도 2에 도시한 바와 같이, 볼스터(116)와 사이드 프레임(114)의 각 양측에 형성된 지지링크 고정부(118,119)와; 상기 지지링크 고정부(118,119)에 연결 설치된 지지링크(120)로 구성되어 있다.
이 때, 상기 사이드 프레임(114)측에 형성된 지지링크 고정부(118)의 경우, 볼스터(116) 상단의 3차 현수장치(121)에 차체의 안착시 상기 차체의 무게에 의해 지지링크가 가압될 때, 상기 지지링크(120)의 일측단이 상기 사이드 프레임(114)측의 지지링크 고정부(118)로부터 힌지작용을 통해 회동할 수 있도록 상기 지지링크(120)의 일측단과 핀 결합을 위한 관통홀로 이루어져 있고, 상기 볼스터(116)측에 형성된 지지링크 고정부(119)의 경우 역시 상기 지지링크(120)의 타측단이 상기 볼스터(116)측의 지지링크 고정부(119)로부터 힌지작용을 통해 회동할 수 있도록 상기 지지링크(120)의 타측단과 핀 결합을 위한 관통홀로 이루어져 있다.
또한, 상기 사이드 프레임(114)측의 지지링크 고정부(118)와 상기 볼스터(116)측의 지지링크 고정부(119)에 연결 설치된 상기 지지링크(120)는 스프링 댐퍼로 이루어져 있는데, 이 때 상기 스프링 댐퍼는 댐퍼 내부에 진동 감쇄를 위한 스프링(미도시)이 내장된 구조로 이루어져 있으며, 상기 스프링 댐퍼로 이루어진 지지링크(120)에 의해 사이드 프레임(114)으로부터 차체를 지지하게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 철도차량용 대차(100)의 구성요소 중 상기 3차 현수장치(121)는 에어 스프링으로 이루어져 있으며, 상기 에어 스프링으로 이루어진 3차 현수장치(121)의 경우, 볼스터(116) 상에 차체의 안착시 상기 볼스터(116)를 거쳐 차체로 전달되는 진동을 감쇄할 수 있도록 도 2와 같이 볼스터(116) 상단 즉, 볼스터(116)와 차체의 사이에 설치되게 되는데, 이 때 바람직하게는 볼스터(116) 상단 양측에 각각 1개씩 총 2개가 설치되어 있으며, 상기 3차 현수장치(121)는 코일스프링을 사용하여도 무방하다.
이 때, 상기 에어 스프링의 경우 역시 철도차량(C)의 대차(100)에 사용되는 일반적인 구조로 이루어져 있기 때문에, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그 다음으로, 상기와 같이 구성된 대차(100)의 구성요소 중 본 발명이 적용된 사이드 프레임(114)의 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 대차(100)의 전후방향으로 작용되는 진동을 감쇄시키기 위하여 상기 사이드 프레임(114)의 중앙부를 분할시킨 후 상기 분할된 전부 프레임(114a)과 후부 프레임(114b)이 상호 슬라이딩 작용이 이루어지도록 구성된 것으로서, 상기 전부 프레임(114a)의 일단엔 프레임 삽입홀(115a)이 형성되어 있고, 상기 후부 프레임(114b)의 일단엔 프레임 삽입돌기(115b)가 형성되어 있다.
또한, 상기 프레임 삽입홀(115a) 내에는 프레임 삽입돌기(115b)의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 완충작용이 이루어질 수 있게 탄성부재(125)가 설치 고정되어 있는데, 이 때 상기 탄성부재(125)의 경우 코일 스프링이나 또는 원통형상의 고무체로 이루어져 있다.
그리고, 상기 프레임 삽입홀(115a)의 단차면에는 프레임 삽입돌기(115b)의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 2차적 완충작용이 이루어질 수 있게 완충부재(126)가 더 구비되어 있는데, 이 때 상기 완충부재(126)는 코일 스프링이나 또는 원통형상의 고무체로 이루어져 있으며, 상기한 완충부재(126)를 프레임 삽입홀(115a)과 대응 결합되는 프레임 삽입돌기(115b)의 단면에 설치하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 전부 프레임(114a)과 후부 프레임(114b)의 일측에는 프레임 삽입홀(115a) 내에서 프레임 삽입돌기(115b)의 슬라이딩 작용이 원활하도록 가이드 역 할과 함께, 상기 프레임 삽입홀(115a)로부터 프레임 삽입돌기(115b)의 이탈을 방지하기 위한 가이드 수단(130)이 더 구비되어 있는데, 이 때 상기 가이드 수단(130)은 도 5에 도시한 바와 같이, 프레임 삽입홀(115a)과 프레임 삽입돌기(115b)의 외주면 일측에 각각 형성된 가이드부재 삽입부(131a,131b)와; 상기 가이드부재 삽입부(131a,131b)에 대응 결합되는 가이드부재(134)와; 상기 가이드부재 삽입부(131a,131b)로부터 가이드부재(134)의 이탈 방지를 위해 상기 가이드부재(134) 양단에 체결된 체결부재(133)로 구성되어 있으며, 특히 상기 가이드부재(134)의 양단은 체결부재(133)와의 결합을 위해 일정길이의 숫나사가 형성되어 있고, 상기 체결부재(133)는 가이드부재(134) 양단의 숫나사와 체결되는 너트로 이루어져 있다.
그리고, 상기 가이드부재 삽입부(131a,131b)와 체결부재(133) 사이에는 프레임 삽입돌기(115b)의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 3차적 완충작용이 이루어질 수 있도록 완충부재(132)가 더 구비되어 있는데, 이 때 상기 완충부재(132)의 경우 중공원통형상의 고무체나 또는 코일 스프링으로 이루어져 있다.
이하, 본 발명에 따른 철도차량용 대차의 주행시 차륜으로부터 차체로 전달되는 진동의 감쇄과정 및 상기 대차의 전후방향으로 작용되는 진동의 감쇄과정에 대하여 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 철도차량용 대차에 적용된 1, 2, 3차 현수장치를 통해 진동의 감쇄과정을 나타낸 작동 상태도이고, 도 9는 본 발명에 따른 철도차량용 대차의 전후방향으로 작용되는 진동의 감쇄과정을 나타낸 작동 상태도 이다.
우선, 본 발명이 적용된 철도차량용 대차(100)를 통한 철도차량의 주행시 차륜(112)으로부터 차체로 전달되는 진동 감쇄과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 적용된 철도차량용 대차(100)의 볼스터(116) 상단에 차체가 안착 고정된 상태에서 상기 철도차량(C)의 주행에 따른 진동이 대차(100)에 작용하게 되면, 도 6에 도시한 바와 같이, 먼저 사이드 프레임(114) 양 측단부 하단과 차축의 양단 사이 즉, 윤축의 액슬박스(111)에 설치된 1차 현수장치(113)인 코일 스프링의 탄성력에 의해 차륜(112)으로부터 전달된 진동이 1차적으로 감쇄되게 된다.
그리고, 상기 1차 현수장치(113)인 코일 스프링을 통해 1차적으로 감쇄된 진동의 경우 상기 사이드 프레임(114)을 거쳐 지지링크(120)로 연결된 볼스터(116)측으로 전달되게 되고, 상기 볼스터(116)와 사이드 프레임(114)의 양측 사이에 연결 설치된 2차 현수장치(117)인 스프링댐퍼의 감쇄작용을 통해 상하, 좌우 또는 전후방향으로 유동되는 차체의 유동성 및 상기 사이드 프레임(114)을 통해 볼스터(116)로 전달되는 진동을 감쇄시키게 되는데, 이 때 상하, 좌우 또는 전후방향으로의 차체 유동을 감쇄시키기 위한 상기 2차 현수장치(117)의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.
도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 볼스터(116)와 사이드 프레임(114) 사이에 설치 고정된 2차 현수장치(117)에 상하, 좌우 또는 전후방향으로 유동되는 차체의 하중이 작용되게 되면, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 볼스터(116)와 사이드 프레임(114)의 양측에 설치 고정된 2차 현수장치(117) 중 상기 사이드 프레임 (114)측의 지지링크 고정부(118) 및 상기 볼스터(116)측의 지지링크 고정부(119)에 각각 핀 결합된 지지링크(120)를 통해 차체의 무게를 지지하면서 유동에 따른 차체의 하중이 사이드 프레임(114)측으로 균일하게 작용되도록 함과 아울러, 하중에 의해 차체가 사이드 프레임(114)측으로 하강하게 된다.
이 때, 상기 지지링크(120)의 일측단과 타측단의 경우, 차체의 하중 변화에 따라 차체가 사이드 프레임(114)측으로 하강할 때 상기 사이드 프레임(114)측의 지지링크 고정부(118) 및 상기 볼스터(116)측의 지지링크 고정부(119) 내에서 회동하는 힌지작용을 통해 하강하는 차체를 지지하게 된다.
그리고, 상기와 같이 지지링크(120)를 통해 지지되는 차체의 유동 및 상기 유동에 따른 진동 발생시 스프링 댐퍼로 이루어진 지지링크(120)의 진동 감쇄작용을 통해 상기 차체의 유동 및 상기 유동에 따른 차체의 진동 즉, 상하, 좌우 또는 전후방향으로 흔들리는 차체의 진동을 2차적으로 감쇄시키게 된다.
이후, 상기 2차 현수장치(117)를 통해 2차적으로 감쇄된 진동은 볼스터(116)를 거쳐 상기 볼스터(116)에 안착 고정된 차체로 전달되게 되는데, 이 때 상기 볼스터(116)를 거쳐 차체측으로 전달되는 진동의 경우, 도 8에 도시한 바와 같이, 볼스터(116) 상단 즉, 볼스터(116)와 차체의 사이에 설치된 3차 현수장치(121)인 에어 스프링에 의해 3차적으로 감쇄되는 등, 상기 볼스터(116)로부터 차체로 전달되는 진동을 최종적으로 감쇄시키게 된다.
그 다음으로, 본 발명이 적용된 철도차량용 대차(100)의 전후방향으로 작용 되는 진동 감쇄과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
철도차량(C)의 주행시 차체가 상하, 좌우방향과 함께 전후방향으로 유동하게 되면, 상기 차체 유동에 따른 진동이 차체가 안착 고정되어 있는 에어 스프링인 3차 현수장치(121)와, 상기 3차 현수장치(121)가 고정된 볼스터(116) 및 사이드 프레임(114)으로부터 볼스터(116)를 지지하기 위해 설치 고정된 2차 현수장치(117)인 지지링크(120)를 거쳐 상기 사이드 프레임(114)에 전달되게 되는데, 이 때 상기 사이드 프레임(114)의 경우 중앙부가 분할됨과 동시에, 상기 분할된 전부 프레임(114a)과 후부 프레임(114b)의 상호 슬라이딩 작용이 이루어지도록 구성되어 있어, 상기 사이드 프레임(114)의 전부 프레임(114a)과 후부 프레임(114b)의 슬라이딩 작용을 통해 상기 사이드 프레임(114) 측으로 전달된 진동 즉, 차체의 유동에 따른 전후진동을 감쇄시키게 된다.
이러한 사이드 프레임(114)의 슬라이딩 작용을 통해 차체로부터 사이드 프레임(114) 측으로 전달된 진동이 감쇄되는 과정을 좀더 상세히 설명하면, 도 9에 도시한 바와 같이, 차체의 전후 유동에 따른 진동이 3차 현수장치(121) 및 볼스터(116), 그리고 볼스터(116) 지지를 위한 지지링크(120)를 거쳐 상기 사이드 프레임(114)에 작용될 경우, 중앙부가 분할됨과 동시에 상기 분할된 전부 프레임(114a)의 프레임 삽입홀(115a)에 결합된 후부 프레임(114b)의 프레임 삽입돌기(115b)가 상기 전부 프레임(114a)의 프레임 삽입홀(115a) 내에서 전후로의 슬라이딩 작용을 통해 사이드 프레임(114) 측에 작용된 진동을 감쇄시키게 되는데, 이 때의 진동 감쇄는 상기 프레임 삽입홀(115a) 내에 결합된 프레임 삽입돌기(115b)와, 상기 프레임 삽 입홀(115a)과 프레임 삽입돌기(115b)의 외주면 일측에 각각 형성된 가이드부재 삽입부(131a,131b)에 체결부재(133)를 통해 고정된 가이드부재(134)의 슬라이딩 작용시 상기 프레임 삽입홀(115a) 내에 설치된 탄성부재(125)와, 상기 프레임 삽입홀(115a)의 단차면에 설치된 완충부재(126), 및 상기 프레임 삽입홀(115a) 및 프레임 삽입돌기(115b)의 가이드부재 삽입부(131a,131b)와 체결부재(133) 사이에 설치된 완충부재(132)가 상호 연동적으로 가압되면서 상기 차체의 전후 유동에 따른 진동을 감쇄시키게 된다.
이상과 같은 본 발명의 철도차량용 대차(100)의 경우, 사이드 프레임(114)의 양 측단부 하단과 차축의 양단 사이에 설치된 1차 현수장치(113), 및 상기 사이드 프레임(114)으로부터 볼스터(116)를 지지하기 위해 사이드 프레임(114)과 볼스터(116) 사이에 설치된 2차 현수장치(117), 상기 볼스터(116)와 차체 사이에 설치된 3차 현수장치(121)를 통해 차체의 상하 및 좌우방향으로 작용되는 진동은 물론, 중앙부가 분할된 사이드 프레임(114)의 전부 프레임(114a)과 후부 프레임(114b)간의 슬라이딩 작용을 통해 차체의 전후방향으로 작용되는 진동 역시 효과적으로 감쇄시켜 이에 따른 승객의 승차감을 향상시킬 수 있는 등의 매우 효과적인 발명인 것이다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어 나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명의 철도차량용 대차는, 철도차량의 주행시 차륜으로부터 사이드 프레임을 거쳐 차체에까지 전달되는 진동을 3차의 현수기능을 통해 해소할 수 있도록 철도차량용 대차에 1, 2, 3차 현수장치를 각각 설치 구성함으로써, 상기 철도차량의 주행에 따른 상하 및 좌우방향의 차체 유동 및 상기 유동에 따른 진동을 효과적으로 감쇄시켜 상기 진동에 의한 승객의 불편함을 방지함과 동시에, 상기 1, 2, 3차 현수장치에 의한 진동 감쇄작용으로 승객의 승차감을 보다 더 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 철도차량용 대차의 구성요소 중 볼스터와 사이드 프레임의 양측 사이에 연결 설치된 2차 현수장치를 스프링 댐퍼로 이루어진 지지링크로 구성함으로써, 철도차량의 곡선 주행시 차체 편향에 따른 차체의 유동이 지지링크를 통해 방지되도록 볼스터를 고정 지지함과 아울러, 상기 차체의 상하, 좌우 또는 전후 유동으로 인한 진동을 감쇄시키기 때문에, 이에 따른 주행중 차체의 안정화와 주행의 안정성을 이룰 수 있게 되며, 차량의 진동감쇄로 선로의 궤도부담력 저감 및 유지보수 효율화를 도모할 수 있게 되는 등의 효과도 있다.
더욱이, 상기 철도차량용 대차 중 사이드 프레임의 중앙부를 분할하여 상기 분할된 사이드 프레임의 전부 프레임과 후부 프레임간의 슬라이딩 작용을 통해 차 체의 전후방향으로 작용되는 진동이 감쇄되도록 대차를 구성함으로써, 상기 1, 2, 3차 현수장치를 통한 차륜으로부터 차체로 전달되는 상하 및 좌우방향의 진동 감쇄와 함께, 전후방향으로 흔들리는 차체의 유동에 따른 진동을 효과적으로 감쇄시켜 승객의 승차감을 보다 더 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (10)

  1. 철도차량용 대차에 있어서;
    사이드 프레임의 중앙부를 분할시켜 상기 분할된 전부 프레임과 후부 프레임의 슬라이딩 작용을 통해 대차 전후방향의 진동을 감쇄시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전부 프레임과 후부 프레임의 슬라이딩 작용이 이루어지도록 전부 프레임의 일단엔 프레임 삽입홀이 형성되고, 후부 프레임의 일단엔 프레임 삽입돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 프레임 삽입홀 내에는 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 완충작용이 이루어질 수 있게 탄성부재가 설치 고정된 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 프레임 삽입홀의 단차면에는 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 2차적 완충작용이 이루어질 수 있게 완충부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성부재는 코일 스프링이나 고무체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 완충부재는 코일 스프링이나 고무체로 이루어진 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전부 프레임과 후부 프레임의 일측에는 프레임 삽입홀 내에서 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용이 원활하도록 가이드 역할과 함께, 상기 프레임 삽입홀로부터 프레임 삽입돌기의 이탈을 방지하기 위한 가이드 수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가이드 수단은 프레임 삽입홀과 프레임 삽입돌기의 외주면 일측에 각각 형성된 가이드부재 삽입부와;
    상기 가이드부재 삽입부에 대응 결합되는 가이드부재와;
    상기 가이드부재 삽입부로부터 가이드부재의 이탈 방지를 위해 상기 가이드부재 양단에 체결된 체결부재로 구성된 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 가이드부재 삽입부와 체결부재 사이에는 프레임 삽입돌기의 슬라이딩 작용시 진동에 대한 완충작용이 이루어질 수 있도록 완충부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 완충부재는 고무체나 코일 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차.
KR1020040116289A 2004-12-30 2004-12-30 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차 KR100614610B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040116289A KR100614610B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040116289A KR100614610B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060077439A true KR20060077439A (ko) 2006-07-05
KR100614610B1 KR100614610B1 (ko) 2006-08-21

Family

ID=37169523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040116289A KR100614610B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100614610B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101252547B1 (ko) * 2011-09-29 2013-04-08 현대로템 주식회사 철도차량용 현가장치
KR102228876B1 (ko) * 2020-12-16 2021-03-18 이엠티씨 주식회사 산악열차용 주행시스템과 그 운행제어방법
CN113685486A (zh) * 2021-10-22 2021-11-23 南通汇顺化工有限公司 一种亚磷酸混合加工设备的减震装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4655143A (en) 1974-01-31 1987-04-07 Railway Engineering Associates, Inc. Articulated trucks
CA1071026A (en) 1976-02-09 1980-02-05 Herbert Scheffel Railway vehicle suspension
JPS5511955A (en) * 1978-07-14 1980-01-28 Hitachi Ltd Truck for connected vehicle
CA1109336A (en) 1978-10-31 1981-09-22 Harold A. List Railway truck; split pivotal connection
KR100454425B1 (ko) * 2001-12-26 2004-10-26 한국철도기술연구원 철도차량의 궤간가변 대차장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101252547B1 (ko) * 2011-09-29 2013-04-08 현대로템 주식회사 철도차량용 현가장치
KR102228876B1 (ko) * 2020-12-16 2021-03-18 이엠티씨 주식회사 산악열차용 주행시스템과 그 운행제어방법
CN113685486A (zh) * 2021-10-22 2021-11-23 南通汇顺化工有限公司 一种亚磷酸混合加工设备的减震装置
CN113685486B (zh) * 2021-10-22 2021-12-31 南通汇顺化工有限公司 一种亚磷酸混合加工设备的减震装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100614610B1 (ko) 2006-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2908230A (en) Railway car truck
WO2005005219A3 (en) Rail road car truck and members thereof
US2314644A (en) Railway car truck
US2434287A (en) Railway truck
KR100604380B1 (ko) 3차 현수기능을 갖는 철도차량용 대차
JP2018085847A (ja) 鉄道車両用台車
JP6022420B2 (ja) 鉄道車両用軸箱支持装置
KR100614610B1 (ko) 전후방향의 완충기능을 갖는 철도차량용 대차
UA96116C2 (ru) Вагонная грузовая тележка и ее элементы
CN205930746U (zh) 转向架
KR101417981B1 (ko) 철도차량용 대차의 충격흡수 구조
US2652001A (en) Railway truck
KR100604379B1 (ko) 3차 현수기능의 철도차량용 대차
RU2726675C2 (ru) Ходовая часть рельсового транспортного средства
US2309265A (en) Railway truck
CN110654410A (zh) 转向架及具有其的跨坐式单轨车辆
JP2005537972A (ja) 鉄道車両のための台車
GB2396143A (en) Rail vehicle bogie wheel set guidance assembly
US2877719A (en) Railway vehicle structure
KR101402790B1 (ko) 대륙철도차량용 대차의 충격흡수 구조
KR101252547B1 (ko) 철도차량용 현가장치
CN205930744U (zh) 转向架
KR101402770B1 (ko) 대륙철도차량용 차체의 충격흡수 구조
KR101402780B1 (ko) 대륙철도차량용 충격 흡수 장치
CN219635210U (zh) 转向架、轨道车辆及轨道交通系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110802

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee