KR20100022621A - 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량에서의 충격력 흡수 장치에 관한 것으로, 특히 대용량 충격력을 흡수할 수 있고, 요구되는 충격력 흡수 용량에 따라 가변 설계가 가능하며, 또한 설치가 간단한 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 충격력 흡수 장치로서, 충격력 발생시 길이 방향으로 압착 변형함에 따라 충격력을 흡수하도록 튜브 형으로 형성되는 하우징과; 충격력을 다단계로 흡수할 수 있도록 상기 하우징의 내부에 그 길이 방향을 따라 형성된 격막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

충격력 흡수 장치, 하우징, 격막, 연통 구멍, 충격 흡수제, 셀

Description

충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치{CRUSH ENERGY ABSORBING DEVICE FOR RAIL VEHICLE}

본 발명은 철도차량에서의 충격력 흡수 장치에 관한 것으로, 특히 대용량 충격력을 흡수할 수 있고, 요구되는 충격력 흡수 용량에 따라 가변 설계가 가능하며, 또한 설치가 간단한 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치에 관한 것이다.

종래, 철도차량에서의 일반적인 충격력 흡수 장치는 유압 또는 고무 탄성체를 적용한 차량 연결기 형태의 별도 장치로서 차체 구조물에 장착되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 탄성 고무형 충격력 흡수 장치를 차체에 설치하기 위해서는 부수적인 자재가 추가적으로 적용되어야 하므로 형상이 복잡해진다는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 철도차량의 탄성 고무형 충격력 흡수 장치는 대용량 충격력을 흡수할 수 없다는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 대용량 충격력을 흡수할 수 있고, 요구되는 충격력 흡수 용량에 따라 가변 설계가 가능하며, 또한 설치가 간단한 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치에 있어서, 충격력 발생시 길이 방향으로 압착 변형함에 따라 충격력을 흡수하도록 튜브 형으로 형성되는 하우징과; 충격력을 다단계로 흡수할 수 있도록 상기 하우징의 내부에 그 길이 방향을 따라 형성된 격막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징은 직육면체형, 피라미드형, 원통형, 원추형 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 격막은 복수로 형성되며, 각 격막의 중앙부에는 충격에 의한 압축력을 다단계 순차적으로 고르게 분산시키기 위한 연통구멍이 형성될 수 있다.

또한, 상기 격막과 격막 사이에는 충격력을 보다 용이하게 흡수하기 위해 충격 흡수제가 형성될 수 있다.

또한, 상기 격막은 필요한 충격력 흡수 용량에 따라 설치 수량을 가감할 수 있다.

본 발명에 따르면 대용량 충격력을 흡수할 수 있고, 요구되는 충격력 흡수 용량에 따라 가변 설계가 가능하며, 또한 설치가 간단한 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

그러나, 하기 실시예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격완화 기능을 갖는 충격력 흡수 장치(10)의 사시도로서, (a)는 충격력 흡수 장치(10)의 외형을 나타내고, (b)는 충격력 흡수 장치(10)의 내부 구조를 나타내며, (c)는 충격 흡수제(14)로서의 스프링을 각 셀(12a∼12f)에 설치한 상태를 나타내며, 도 2는 도 1에 도시한 충격력 흡수 장치(10)의 압착변형 실험을 설명하는 도면이며, 도 3은 도 2에 도시한 압착변형 실험에 의해 변형된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시한 충격력 흡수 장치(10)를 차체에 취부한 사용상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치(10)는, 충격력 발생시 길이 방향으로 압착 변형함에 따라 충격력을 흡수하도록 튜브 형으로 형성되는 하우징(11)과, 충격력을 다단계로 흡수할 수 있도록 상기 하우징(11)의 내부에 그 길이 방향을 따라 형성된 격막(12)으로 대별되어 이루어진다.

상기 튜브형 하우징(11)은 고 연신율의 특수 강재로부터 일반 강재를 포함하여 각종 연신율의 강재로 이루어질 수 있으며, 상기 하우징(11)을 구성하는 강재의 두께는 그 강재의 연신율에 따라 절절히 선택할 수 있다. 또한, 필요한 충격력 흡수 용량에 따라, 상기 튜브형 하우징(11)의 크기와 강재의 두께를 조절할 수 있다.

또한, 상기 하우징(11)의 형상은 직육면체형, 피라미드형, 원통형, 원추형 중 임의의 하나로 이루어질 수 있다.

상기 격막(12)은 상기 하우징(11) 내부에 길이 방향을 따라 상기 하우징(11)의 내부 공간을 복수 개의 셀(12a∼12f)로 구분하여, 상기 하우징(11)이 충격력을 순차적으로 다단계 흡수할 수 있도록 하기 위하여 설치되며, 상기 격막(12)의 설치 수량은 필요한 충격력 흡수 용량에 따라 가감할 수 있다.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치(10)의 작용을 설명한다.

먼저, 도 4를 참조하여, 상기 충격력 흡수 장치(10)를 차체에 장착하기 위한 일 예를 설명한다.

도 4에서는 피라미드형 튜브형태의 충격력 흡수 장치(10) 4개를 한 쌍으로 하여, 차체의 전면부 좌·우측에 각각 한 쌍씩 설치한 구조를 도시한다. 동 도면에서, 각 쌍의 충격력 흡수 장치(10)의 일단은 플레이트(21)를 개재하여 범퍼부(20) 위에 형성된 프레임(22)에 부착되고, 충격력 흡수 장치(10)의 타단은 상기 프레임(22) 반대 측에 있는 프레임(23)에 부착된다. 상기 충격력 흡수 장치(10)의 각 단부의 그러한 부착은 용접 또는 볼트 결합 등에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 도면에서는 도시하지 않았지만, 상기와 같이 충격력 흡수 장치(10) 복수 개를 한 쌍으로 하여 설치하는 경우, 각 쌍 내의 충격력 흡수 장치(10)를 서로 결합시켜 추가적인 지지력을 부여하기 위한 수단으로서, 상기 각각의 충격력 흡수 장치(10)의 동일 평면상에 위치하는 격막(12)을 서로 연결하는 판 형상의 지지 부재를 설치할 수 있다.

이하에서는, 충격력(F)이 차체의 전방부에 인가되는 경우(도 4 참조), 그 충격력(F)을 흡수하기 위한 상기 충격력 흡수 장치(10)의 압착 변형 형태를 도 2 및 도 3을 참조하여 예시적으로 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 충격력 흡수 장치(10)를 프레스(30)의 하부에 세워 설치한 후, 상방으로부터 압착력을 인가하였다.

상기 충격력 흡수 장치(10)는 격막(12)을 포함하고 있어서, 상기 압착력의 인가시, 상기 격막(12)에 의해 각각 분리된 하우징(11)의 최상측(프레스 저면측) 셀(12a)로부터 최하측 셀(12f)까지 다단계 순차적으로 압착변형되고, 이와 같은 순차적 압착 변형에 의해 압착력을 다단계로 흡수한다.

한편, 각 격막(12)의 중앙부에는 연통구멍(13)이 형성되어 있어서, 충격에 의한 압착력이 다단계 순차적으로 고르게 분산될 수 있고, 이에 의해 상기 충격력 흡수 장치(10)는 도 3에 도시한 바와 같이 최상측 셀(12a)로부터 최하측 셀(12f)까지 모든 셀이 주름 형상으로 고르게 압착 변형될 수 있다.

또한, 상기 격막(12)에 의해 구분된 셀(12a∼12f) 내에는 충격력 흡수 능력의 추가적 향상을 위해 충격 흡수제(14)를 충전할 수 있다. 도 1의 (c)에서는 상기 충격 흡수제(14)로서 스프링을 설치한 구조를 도시하였지만, 상기 충격 흡수제(14)는 그러한 스프링에만 한정되는 것이 아니라, 충격 흡수 기능을 갖는 탄성 고무, 하니콤 등의 각종 유형의 부재를 이용할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충격완화 기능을 갖는 충격력 흡수 장치의 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 충격력 흡수 장치의 압착변형 실험을 설명하는 도면.

도 3은 도 2에 도시한 압착변형 실험에 의해 변형된 상태를 나타내는 단면도.

도 4는 도 1에 도시한 충격력 흡수 장치를 차체에 취부한 사용상태를 나타내는 도면.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10: 충격력 흡수 장치

11: 하우징

12: 격막

12a∼12f: 셀

13: 연통구멍

14: 충격 흡수제

Claims (5)

1. 충격력 흡수 장치로서,

   충격력 발생시 길이 방향으로 압착 변형함에 따라 충격력을 흡수하도록 튜브 형으로 형성되는 하우징과;

   충격력을 다단계로 흡수할 수 있도록 상기 하우징의 내부에 그 길이 방향을 따라 형성된 격막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 직육면체형, 피라미드형, 원통형, 원추형 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 격막은 복수로 형성되며, 각 격막의 중앙부에는 충격에 의한 압축력을 다단계 순차적으로 고르게 분산시키기 위한 연통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 격막과 격막 사이에는 충격력을 보다 용이하게 흡수하기 위해 충격 흡수제가 형성되는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치.
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 격막은 필요한 충격력 흡수 용량에 따라 설치 수량을 가감할 수 있는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능을 갖는 철도차량용 충격력 흡수 장치.

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