KR20110108156A - Rotatory motion constraining apparatus of pair wheels for a low floor railway vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치에 관한 것으로; 제1 및 제2차륜의 안쪽면에 각각 형성되는 제1 및 제2내접기어와; 상기 제1 및 제2내접기어에 각각 치합되는 제1 및 제2연동기어가 양단에 일체로 결합되어 연동회전하는 연결샤프트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 저상대차용 차륜 회전구속 장치를 통하여 기존 일체형 차륜 방식에서와 같은 동역학적으로 안정된 차량 주행이 가능하도록 하고 차륜 마모가 과다하지 않도록 하면서 차량바닥을 레일 면 위 350 mm 이하로 낮출 수 있는 장점이 있다. 특히, 본 발명에 따른 저상대차용 차륜 회전구속 장치는 종래의 회전구속 장치와 비교하여서는 좁은 공간에 설치가 가능하고, 1차 및 2차 현가장치를 모두 설치할 수 있는 방식으로 승차감 및 동적 안전성 제어 측면에서 유리할 뿐만 아니라 구조가 단순하면서도 원하는 높이로의 차량 저상화를 이룰 수 있는 장점도 있다.The present invention relates to a rotational restraint device for a pair of low vehicle wheels for railway vehicles; First and second internal gears respectively formed on inner surfaces of the first and second wheels; And first and second interlocking gears meshed with the first and second internal gears, respectively, integrally coupled to both ends, and connected to each other to rotate together.
Through the low-wheel vehicle wheel restraint device according to the present invention, the vehicle floor can be lowered to 350 mm or less above the rail surface while allowing the vehicle to be driven dynamically and stably, as in the conventional integrated wheel type, and to prevent excessive wheel wear. There is an advantage. In particular, the low speed car wheel restraint device according to the present invention can be installed in a narrow space compared to the conventional rotation restraint device, and ride comfort and dynamic safety control aspects in such a way that both the primary and secondary suspension can be installed Not only is it advantageous in this way, but it is also simple in structure, and it is advantageous in that the vehicle can be lowered to a desired height.

Description

철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치 {rotatory motion constraining apparatus of pair wheels for a low floor railway vehicle}{Rotatory motion constraining apparatus of pair wheels for a low floor railway vehicle}

본 발명은 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 차량 바닥 전면이 낮아지도록 차축이 없으면서도 한 쌍의 차륜의 회전각을 구속하여 동일하게 구르게 설계하면서도 그 구조가 간단한 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a rotation restraint device for a pair of low-mounted vehicle wheels for a railroad vehicle, and more particularly, to design the same by rolling the same angle by restraining the rotation angle of a pair of wheels without the axle so that the front surface of the vehicle is lowered. The present invention relates to a rotational restraint device for a pair of low-end vehicle wheel pairs for a simple railway vehicle.

일반적으로 철도차량에서는 철도차륜이 차축으로 연결되는 일체형 윤축(輪軸)을 이용하고 있다. 이때, 차륜은 테이퍼진 단면을 가지고 있어 레일 상을 구르며 주행할 때 한쪽으로 치우친 경우에는 서로 다른 속도 차에 의한 복원력이 작용하여 중앙으로 돌아오게 되어 안정하게 주행한다. In general, railway vehicles use an integrated wheelset in which railway wheels are connected to axles. At this time, the wheel has a tapered cross section so that when the vehicle is rolled over the rail, the wheel is returned to the center by restoring force caused by different speed differences.

한편, 노면 경량전철(이하, '트램'이라 한다.)에서 승객의 탑승 시 편리성을 위하여 차량 바닥을 낮춘 저상 차량이 운행되고 있으며, 이와 같은 트램은 윤축의 차축 공간까지 차량 바닥을 넓히기 위하여 차축을 제거한 독립형 차륜이 이용되고 있다. 이러한 차축의 제거로 양 차륜의 회전은 독립적으로 이루어지게 되어 복원력이 발생하지 않고, 다만 중력에 의한 힘이 작용할 뿐이어서 중앙으로 복원하기 위한 복원력이 부족하다. On the other hand, a low-rise vehicle that lowers the floor of the vehicle is operated for the convenience of passengers on the road light rail (hereinafter referred to as 'tram'), and such a tram axles to widen the vehicle floor to the wheel axle space. A stand alone wheel is used. The removal of these axles causes the rotation of both wheels to be made independently, so that no restoring force is generated, but only the force by gravity acts, so there is a lack of restoring force to restore to the center.

따라서, 차량이 주행시 차륜의 플랜지와 레일이 주로 접촉하게 되어 차륜의 마모가 커지고 소음이 발생하거나 분기기에서의 탈선이 발생하는 등의 문제점이 있었다. Therefore, the flange and the rail of the wheel is mainly in contact with the vehicle when driving, the wear of the wheel is increased, there is a problem such as noise or derailment occurs in the branch.

물론, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 유럽 공개특허 EP0911239A1호 및 일본 공개특허 JP2004-276730호에 제시된 기술이 있다. Of course, in order to solve such a problem, there is a technique disclosed in European Patent Publication No. EP0911239A1 and Japanese Patent Application Publication JP2004-276730.

먼저, 상기 유럽 공개특허 EP0911239A1호에는 레일 위로 350 mm 높이의 차량 바닥을 확보하기 위하여 연결 샤프트와 여러 기어를 통해 차축 없이 양측 차륜의 회전을 구속하는 구조가 제시되어 있는데, 이는 연결 샤프트의 한쪽에 여러 기어를 통해 전동기와 연결되어 구동력이 전달되고 양 차륜을 회전시키며, 전동기는 차축과 평형을 이루며 설치되고, 전동기가 있는 차륜의 반대편 차륜에는 브레이크디스크를 연결하여 제동력을 발생할 수 있는 구조로 이루어지며, 대차의 뒤쪽 차륜들도 앞쪽과 동일하게 대칭되도록 배치된다. First, European Patent EP0911239A1 discloses a structure for restraining the rotation of both wheels without an axle through a connecting shaft and several gears to secure a vehicle floor 350 mm high over a rail, which is provided on one side of the connecting shaft. It is connected to an electric motor through gears to transmit driving force and rotates both wheels. The electric motor is installed in equilibrium with the axle, and the brake wheel is connected to the opposite wheel of the electric motor to generate a braking force. The rear wheels of the bogie are also arranged to be symmetrical with the front.

그리고, 상기 일본 공개특허 JP2004-276730호에는 양측 차륜의 회전 구동력을 전달하는 구동력 전달 기구를 설치한 구조가 제시되어 있는데, 이는 각 차륜을 지지하는 축에 톱니바퀴가 설치되고 톱니바퀴를 통해 다시 연결 샤프트로 구속된다. 특히 기어들은 액슬박스와 톱니바퀴상자가 겸하도록 되어 있다.  In addition, the Japanese Patent Application Laid-Open No. JP2004-276730 discloses a structure in which a driving force transmission mechanism for transmitting rotational driving force of both wheels is provided, which is provided with a cog wheel installed on a shaft supporting each wheel and connected through a gearwheel. Constrained by the shaft. In particular, the gears are designed to serve as an axle box and a gearbox.

이때, 기어들의 배치는 상황에 따라 몇 가지 종류가 제시되어 있으며, 특히 연결 샤프트와 차축 간의 거리를 더 크게 하기 위하여 추가적인 기어들도 사용한다. 이와 같은 추가적인 기어들은 한쪽 당 2개의 베벨기어를 사용하거나 또는 4개의 톱니바퀴를 사용해 회전 구동력을 전달하는 구조가 제시된다.At this time, the arrangement of the gears is presented in several kinds depending on the situation, and in particular, additional gears are used to increase the distance between the connecting shaft and the axle. Such additional gears are proposed to transmit rotational drive forces using two bevel gears per side or four cog wheels.

그런데, 상기 유럽 공개특허 EP0911239A1호에는 대차 프레임과 겸하는 구조물 내에 연결 샤프트를 두고 차륜의 기어와 연결되는 배치의 방식으로 이루어져 1차 현가장치를 설치하기 어려운 구조적 단점이 있을 뿐만 아니라, 기어의 유지보수시에는 프레임 부분을 분해하기 어려운 문제점이 있다.However, the European Patent EP0911239A1 has a structural disadvantage in that it is difficult to install the primary suspension device by having a connecting shaft in a structure that also serves as a bogie frame and connected to a gear of a wheel, and at the time of maintenance of the gear. There is a problem that is difficult to disassemble the frame portion.

그리고, 상기 일본 공개특허 JP2004-276730호에는 차량 바닥의 높이를 더욱 낮추기 위하여 연결 샤프트와 차축 간의 거리를 키우는데 있어서 액슬박스와 겸해서 설치되어 있어서 기어의 크기를 적절하게 크게 하는데 제한이 따른다. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. JP2004-276730 is provided with an axle box in order to increase the distance between the connecting shaft and the axle in order to further reduce the height of the vehicle floor, thereby limiting the size of the gear appropriately.

즉, 연결 샤프트와 차축 간의 거리를 크게 할 수 없으며, 베벨기어 등을 추가하여야 하므로 그 구조가 복잡해진다. 또한 한 쪽에 4개의 톱니바퀴를 이용하여 연결 샤프트와 차축 간의 거리를 크게 할 수 있지만 이 역시 구조가 복잡해 제작성과 유지보수 면에서 비효율적인 문제점이 있다.
In other words, the distance between the connecting shaft and the axle cannot be increased, and the structure becomes complicated because a bevel gear or the like must be added. In addition, it is possible to increase the distance between the connecting shaft and the axle by using four gears on one side, but this also has a complicated structure, which is inefficient in terms of production and maintenance.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 차량 바닥 전면이 낮아지도록 차축이 없으면서도 한 쌍의 차륜 회전각을 구속하여 동일하게 구르게 설계함은 물론 그 구조가 간단하여 제작이 용이하고 유지보수가 용이한 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve these problems, the object of the present invention is to design a rolling rolling constrained by the same pair of wheel rotation angle without the axle so that the front of the vehicle floor is lower, as well as the structure is simple to manufacture It is an object of the present invention to provide a rotational restraint device for a pair of low-end vehicle wheel pairs for a railway vehicle that is easy and easy to maintain.

본 발명의 다른 목적은 차량 바닥의 높이를 낮추어 승객들의 접근성이 뛰어나고 유모차 이용자, 고령자 등 교통약자들에게 고품질 서비스를 제공하면서도 안전한 주행을 가능하게 하고 유지보수 측면에서 경제적인 철도차량의 운행을 가능케 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치를 제공하는데 있다.
Another object of the present invention is to lower the height of the vehicle floor to provide excellent accessibility for passengers, while providing high-quality services to transportation vulnerable users such as stroller users and the elderly, enabling safe driving and economical operation of railway vehicles in terms of maintenance. The present invention provides a rotational restraint device for a pair of low vehicle wheel pairs for a railway vehicle.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention to solve this technical problem;

제1 및 제2차륜의 안쪽면에 각각 형성되는 제1 및 제2내접기어와; 상기 제1 및 제2내접기어에 각각 치합되는 제1 및 제2연동기어가 양단에 일체로 결합되어 연동회전하는 연결샤프트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치를 제공한다.First and second internal gears respectively formed on inner surfaces of the first and second wheels; Rotational restraint device for a pair of low-mounted vehicle wheel pairs for a railway vehicle, comprising: a first and second interlocking gears meshed with the first and second interlocking gears, respectively, integrally coupled at both ends thereof and interlocked with each other. To provide.

이때, 상기 제1 및 제2차륜의 제1 및 제2차축은 연결프레임의 양단에 일체로 결합 구비되는 제1 및 제2액슬박스의 제1 및 제2축공에 축설되고; 상기 연결샤프트는 상기 제1 및 제2액슬박스의 하부와 연결 프레임에 형성되는 관통공에 설치되는 것을 특징으로 한다.In this case, the first and second axles of the first and second wheels are arranged in the first and second shaft holes of the first and second axle boxes integrally coupled to both ends of the connection frame; The connection shaft is installed in the through hole formed in the lower and the connection frame of the first and second axle box.

특히, 상기 제1차륜의 일측에는 차량의 견인을 위한 구동수단이 구비되고, 상기 제2차륜의 일측에는 제동을 위한 제동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In particular, one side of the first wheel is provided with a driving means for towing the vehicle, one side of the second wheel is characterized in that the braking means for braking is further provided.

또한, 상기 연결샤프트는 상기 제1 및 제2차륜의 중앙에 형성되는 제1 및 제2차축의 하측에 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the connection shaft is characterized in that located on the lower side of the first and second axles formed in the center of the first and second wheels.

그리고, 상기 제1 및 제2액슬박스와 연결 프레임에는 상기 제1 및 제2차륜의 제1 및 제2내접기어를 감싸는 제1 및 제2기어커버가 더 고정되는 것을 특징으로 한다.The first and second gear covers surrounding the first and second internal gears of the first and second wheels are further fixed to the first and second axle boxes and the connection frame.

그리고, 상기 연결 프레임은 그 양단에 제1 및 제2차륜의 테두리 외측으로 제1 및 제2사이드 프레임이 연장 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the connection frame is characterized in that the first and second side frame extends to the outside of the edge of the first and second wheels at both ends thereof.

한편, 상기 제1 및 제2사이드 프레임에 상기 제1 및 제2차륜의 제1 및 제2차축이 축설되는 제1 및 제2축공을 갖는 제1 및 제2액슬박스가 일체로 결합된 것을 특징으로 한다.Meanwhile, first and second axle boxes having first and second axle holes, in which first and second axles of the first and second wheels are formed, are integrally coupled to the first and second side frames. It is done.

또한, 상기 제1 및 제2차륜의 일측에는 차량 제동을 위한 제동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
In addition, one side of the first and second wheel is characterized in that the braking means for braking the vehicle is further provided.

본 발명에 따른 저상대차용 차륜 회전구속 장치를 통하여 기존 일체형 차륜 방식에서와 같은 동역학적으로 안정된 차량 주행이 가능하도록 하고 차륜 마모가 과다하지 않도록 하면서 차량바닥을 레일 면 위 350 mm 이하로 낮출 수 있는 장점이 있다. Through the low-wheel vehicle wheel restraint device according to the present invention, the vehicle floor can be lowered to 350 mm or less above the rail surface while allowing the vehicle to be driven dynamically and stably, as in the conventional integrated wheel type, and to prevent excessive wheel wear. There is an advantage.

특히, 본 발명에 따른 저상대차용 차륜 회전구속 장치는 종래의 회전구속 장치와 비교하여서는 좁은 공간에 설치가 가능하고, 1차 및 2차 현가장치를 모두 설치할 수 있는 방식으로 승차감 및 동적 안전성 제어 측면에서 유리할 뿐만 아니라 구조가 단순하면서도 원하는 높이로의 차량 저상화를 이룰 수 있는 장점도 있다.In particular, the low speed car wheel restraint device according to the present invention can be installed in a narrow space compared to the conventional rotation restraint device, and ride comfort and dynamic safety control aspects in such a way that both the primary and secondary suspension can be installed Not only is it advantageous in this way, but it is also simple in structure, and it is advantageous in that the vehicle can be lowered to a desired height.

또한, 이와 같은 저상대차용 차륜 회전구속 장치를 활용하여 차량 바닥의 높이를 낮추어 줌으로써 승객들의 접근성이 뛰어나고, 철도차량을 이용하는 유모차 이용자나 고령자 등의 교통약자들에게 안전하면서도 고품질 서비스를 제공함은 물론 유지보수 측면에서도 경제적인 잇점이 있다.
In addition, by lowering the height of the vehicle floor by utilizing such low-wheel vehicle wheel restraint device, the passengers have excellent accessibility and provide safe and high-quality services to transportation weaknesses such as stroller users and the elderly who use railway vehicles. There are also economic benefits in terms of conservatives.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 저상대차의 차륜 및 회전구속 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 회전구속장치의 요부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 저상대차의 차륜 쌍 및 회전구속 장치가 설치되는 엑슬박스 및 연결프레임을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1 및 도 2의 차륜 쌍 및 회전구속 장치가 엑슬박스 및 연결프레임에 조립된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 일측 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 철도차량용 저상대차의 차륜 및 회전구속 장치를 동력대차에 적용한 예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 동력대차의 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 철도차량용 저상대차의 차륜 및 회전구속 장치를 종대차에 적용한 예를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 동력대차의 정면도이다.
도 10은 도 8의 동력대차의 차륜 쌍 및 회전구속 장치가 설치되는 엑슬박스 및 연결프레임을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 차륜 쌍 및 회전구속 장치가 도 10의 엑슬박스 및 연결프레임에 조립된 상태를 도시한 도면이다.1 is a perspective view showing a wheel and a rotational restraint device of a low-level vehicle for a railway vehicle according to the present invention.
Figure 2 is a view showing the main portion of the rotary speed limiter according to the present invention.
3 is a perspective view illustrating an axle box and a connection frame in which a wheel pair and a rotational restraint device of a low level vehicle for a railway vehicle according to the present invention are installed.
4 is a view illustrating a state in which the wheel pair and the rotational restraint device of FIGS. 1 and 2 are assembled to the axle box and the connection frame.
5 is a cross-sectional view of one side of FIG. 4.
6 is a perspective view showing an example in which the wheel and the rotational restraint device of the low-level vehicle for a railway vehicle according to the present invention are applied to a power truck.
7 is a front view of the power cart of FIG. 6.
8 is a perspective view showing an example in which the wheel and the rotational restraint device of a low-level vehicle for a railway vehicle according to the present invention are applied to a longitudinal vehicle.
9 is a front view of the power cart of FIG. 8.
FIG. 10 is a perspective view illustrating an axle box and a connection frame in which a wheel pair and a rotational restraint device of the power cart of FIG. 8 are installed.
FIG. 11 is a view illustrating a state in which the wheel pair and the rotational restraint device of the present invention are assembled to the axle box and the connection frame of FIG. 10.

본 발명에 따른 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치를 첨부한 도면들을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
With reference to the accompanying drawings, the rotational restraint device for a low-mounted vehicle wheel pair for a railway vehicle according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

본 발명에 따른 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치는 차축이 없이 차축 공간까지 차량 바닥을 넓히고자 하는 철도차량용 저상대차에 적용하여 양측 차륜의 회전각을 구속한다. The rotational restraint device of the low-mounted vehicle wheel pair for a railroad vehicle according to the present invention is applied to a low-level vehicle for a railroad vehicle that wants to widen a vehicle floor to an axle space without an axle to constrain the rotation angle of both wheels.

이때, 저상대차에는 1차 및 2차 현가장치를 모두 설치하도록 하고 제한된 설치공간과 저중량 및 유지보수성 등을 고려하여 간결하게 설계함이 바람직하다. At this time, it is preferable to install both the primary and secondary suspension devices in the low mater, and concise design in consideration of limited installation space, low weight, and maintainability.

이와 같은 본 발명에 따른 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치는 동력대차(driving bogie)와 종대차(trailing bogie)에 모두 적용할 수 있다.
Such a rotational restraint device for a pair of low vehicle carts for railway vehicles according to the present invention can be applied to both driving bogies and trailing bogies.

먼저, 도 1 내지 도 5에 의하면 본 발명에 따른 저상대차용 차륜 및 회전구속 장치(100)는 제1 및 제2차륜(110,120)의 안쪽면에 각각 형성되는 제1 및 제2내접기어(112,122)와, 상기 제1 및 제2내접기어(112,122)에 각각 치합되는 제1 및 제2연동기어(132,133)가 양단에 일체로 결합되어 연동회전하는 연결샤프트(130)로 이루어진다.First, according to FIGS. 1 to 5, the low vehicle loan wheel and the rotational restraint device 100 according to the present invention may be formed on the inner surfaces of the first and second wheels 110 and 120, respectively. ) And the first and second interlocking gears 132 and 133 meshed with the first and second internal gears 112 and 122, respectively, are integrally coupled to both ends, and the connecting shaft 130 is interlocked with each other.

좀 더 상세하게는 상기 제1 및 제2차륜(110,120)은 중앙에 제1 및 제2차축(111,121)이 각각 돌출형성되고, 안쪽면에 제1 및 제2내접기어(112,122)가 형성된다.In more detail, the first and second wheels 110 and 120 protrude from the center and the first and second axles 111 and 121, respectively, and the first and second internal gears 112 and 122 are formed on the inner surface thereof.

이와 같은 제1 및 제2내접기어(112,122)는 제1 및 제2차축(111,121)과 일정거리 이격된 거리상에 위치하는 것으로, 상기 연결샤프트(130)의 제1 및 제2연동기어(132,133)와 각각 치합된다.The first and second internal gears 112 and 122 are located on a distance spaced from the first and second axles 111 and 121 by a predetermined distance, and the first and second interlocking gears 132 and 133 of the connecting shaft 130. And are respectively engaged.

이때, 상기 연결샤프트(130)는 상기 제1 및 제2차륜(110,120)의 중앙에 짧게 형성되는 제1 및 제2차축(111,121)에 비해 하측에 위치한다. 이와 같이 연결샤프트(130)를 제1 및 제2차축(111,121)에 비해 낮게 형성함으로써 차량바닥을 레일 면 위 350 mm 이하로 낮게 형성할 수 있음은 물론 상대적으로 좁은 공간에서도 적용할 수 있다.In this case, the connection shaft 130 is positioned below the first and second axles 111 and 121 which are shortly formed in the center of the first and second wheels 110 and 120. As such, by forming the connection shaft 130 lower than the first and second axles 111 and 121, the vehicle floor can be formed to be lower than 350 mm above the rail surface and can be applied even in a relatively narrow space.

이와 같은 구조에 의해 예를 들어 제1차륜(110)이 회전하게 되면 그 제1차륜(110)의 안쪽면에 형성되는 제1내접기어(112)가 회전 이동하게 되고 그에 따라 제1내접기어(112)에 치합되는 연결샤프트(130)의 일단에 구비되는 제1연동기어(132)가 회전한다. By such a structure, for example, when the first wheel 110 is rotated, the first internal gear 112 formed on the inner surface of the first wheel 110 is rotated and accordingly the first internal gear ( The first interlocking gear 132 provided at one end of the connecting shaft 130 meshed with the 112 rotates.

따라서, 연결샤프트(130)가 회전하게 되고 연결샤프트(130)의 타단에 구비되는 제2연동기어(133)에 치합되는 제2내접기어(122)를 갖는 다른 쪽 제2차륜(120)이 회전하게 된다. 즉, 동일한 회전각으로 제1 및 제2차륜(110,120)이 레일 위를 구르도록 할 수 있다. Accordingly, the other second wheel 120 having the second internal gear 122 engaged with the second interlocking gear 133 provided at the other end of the connecting shaft 130 rotates and the connecting shaft 130 rotates. Done. That is, the first and second wheels 110 and 120 may roll on the rails at the same rotation angle.

이때, 상기 제1 및 제2차륜(110,120)의 안쪽면에 설치되는 제1 및 제2내접기어(112,122)는 제1 및 제2차륜(110,120)의 안쪽면을 가공하여 일체형으로 하거나, 기어(톱니)를 차륜 몸체의 안쪽면에 용접하거나 볼트 체결하는 등의 다양한 방식을 적용할 수 있다. In this case, the first and second internal gears 112 and 122 installed on the inner surfaces of the first and second wheels 110 and 120 may be formed by processing the inner surfaces of the first and second wheels 110 and 120 to be integrated, or the gear ( The teeth) can be applied to various methods such as welding or bolting the inner surface of the wheel body.

또한, 차륜 답면이 분리가 가능한 탄성차륜의 경우 별도의 체결부재(미도시됨)를 더 구비하여 내접기어를 형성함도 가능하다.In addition, in the case of the elastic wheel which can separate the wheel answering surface, a separate fastening member (not shown) may be further provided to form an internal gear.

이와 같이 제1 및 제2차륜(110,120)의 안쪽면에 형성되는 제1 및 제2내접기어(112,122)는 일반적인 평기어에 비해 제1 및 제2차륜(110,120)의 안쪽 부피를 줄이고, 제1 및 제2차륜(110,120)의 무게 역시 최소화할 수 있어 안정된 동역학적 성능을 확보하는데 유리하다. As described above, the first and second internal gears 112 and 122 formed on the inner surfaces of the first and second wheels 110 and 120 reduce the inner volume of the first and second wheels 110 and 120 as compared to the general spur gears. And the weight of the second wheel (110, 120) can also be minimized, which is advantageous to ensure stable dynamic performance.

이와 같은 본 발명에 따른 저상대차용 차륜 및 회전구속 장치(100)를 구성하는 제1 및 제2내접기어(112,122)와 연결샤프트(130)는 제1 및 제2액슬박스(10,20) 및 연결프레임(30)에 설치 고정된다.The first and second internal gears 112 and 122 and the connecting shaft 130 constituting the low-bogie wheel and the rotational restraint device 100 according to the present invention are the first and second axle boxes 10 and 20 and It is fixed to the installation frame 30.

즉, 상기 연결프레임(30)은 양단에 제1 및 제2차륜(110,120)의 제1 및 제2차축(111,121)이 회전이 자유롭게 축설되는 제1 및 제2축공(12,22)을 갖는 제1 및 제2액슬박스(10,20)가 일체로 결합 구비된다. That is, the connection frame 30 has first and second shaft holes 12 and 22 at which both ends of the first and second axles 111 and 121 of the first and second wheels 110 and 120 are freely rotated. The first and second axle boxes (10, 20) are provided integrally coupled.

이때, 상기 제1 및 제2차륜(110,120)을 제1 및 제2액슬박스(10,20)에 조립하는 경우에는 상기 제1 및 제2차륜(110,120)의 제1 및 제2내접기어(112,122)를 감싸는 형태의 제1 및제2기어커버(14,24)를 제1 및 제2액슬박스(10,20) 및 연결 프레임(30)에 볼트 등의 체결수단(미도시됨)으로 고정시켜 주게 되어 이물질 등이 제1 및 제2차륜(110,120)의 안쪽면으로 들어가는 것을 방지한다.In this case, when the first and second wheels 110 and 120 are assembled to the first and second axle boxes 10 and 20, the first and second internal gears 112 and 122 of the first and second wheels 110 and 120 may be used. ) To fix the first and second gear covers 14 and 24 in the form of enclosing the first and second axle boxes 10 and 20 and the connecting frame 30 with fastening means such as bolts (not shown). To prevent foreign substances from entering the inner surfaces of the first and second wheels 110 and 120.

한편, 상기 제1 및 제2액슬박스(10,20)의 하부와 연결 프레임(30)에는 연결샤프트(130)가 관통되는 관통공(33)이 형성되며, 연결샤프트(130)가 회전이 자유롭게 관통설치된다.On the other hand, the lower part of the first and second axle box (10, 20) and the connecting frame 30 is formed with a through hole 33 through which the connecting shaft 130 is penetrated, the connecting shaft 130 is free to rotate It is installed through.

이때, 상기 연결샤프트(130)는 제1 및 제2액슬박스(10,20)와 연결 프레임(30)을 관통하는 관통공(33) 내에서 저항없이 부드럽게 회전할 수 있도록 다수의 볼베어링(미도시됨)으로 연결샤프트(130)를 지지하여 줌이 바람직하다.In this case, the connection shaft 130 is a plurality of ball bearings (not shown) so as to rotate smoothly without resistance in the through hole 33 passing through the first and second axle boxes (10, 20) and the connecting frame (30). It is preferable to zoom by supporting the connecting shaft 130.

이와 같은 구조의 저상대차용 차륜 회전구속 장치(100)를 통하여 기존 일체형 차륜 방식에서와 같은 동역학적으로 안정된 차량 주행이 가능하고 차륜 마모가 과다하지 않도록 하면서도 차량의 바닥을 레일 면 위에서 350 mm 이하로 낮게 설계할 수 있다. The low-speed vehicle wheel rotational restraint device 100 having such a structure enables dynamic and stable vehicle driving as in the conventional integrated wheel type and prevents excessive wear of the wheels, while the bottom of the vehicle is 350 mm or less above the rail surface. Can be designed low.

특히 좁은 공간에 설치가 가능하면서도, 1차 및 2차 현가장치를 모두 설치할 수 있는 방식으로 승차감이 향상됨은 물론 동적 안전성 제어가 가능하며 원하는 차량 높이로의 저상화 역시 가능해진다.
In particular, it is possible to install in a narrow space, but in addition to improving the ride comfort by installing both the primary and secondary suspension, it is possible to control the dynamic safety and to lower the desired vehicle height.

이와 같은 본 발명에 따른 저상대차용 차륜 및 회전구속 장치(100)가 설치된 다수의 제1 및 제2액슬박스(10,20)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 동력대차에 적용할 수 있다.Such a plurality of first and second axle boxes (10, 20) is installed in the low balance vehicle wheel and the rotational restraint device 100 according to the present invention can be applied to the power balance as shown in Figs. have.

이때, 제1 및 제2액슬박스(10,20)에는 스프링(40)을 대차 프레임(50) 사이에 연결하여 1차 현가장치가 될 수 있도록 할 수 있다. 특히 대차 프레임(50)은 연결프레임(52)을 통하여 양측 제1 및 제2차륜(110,120)의 축방향 변위가 고정되어 주행 안정성을 높이고, 대차 프레임(50)에는 차량의 차체(미도시됨)와의 사이에 스프링(60)을 설치하여 2차 현가장치를 설치할 수 있다. In this case, the first and second axle boxes 10 and 20 may be connected to the spring frame 40 between the bogie frame 50 to be a primary suspension device. In particular, the bogie frame 50 is fixed to the axial displacement of the first and second wheels 110 and 120 on both sides through the connecting frame 52 to increase driving stability, the bogie frame 50 of the vehicle body (not shown) The secondary suspension can be installed by installing the spring 60 between the and.

따라서, 1차 및 2차 현가장치를 모두 사용하여 차량이 레일 위를 주행시 발생하는 진동을 저감시켜 승차감을 향상시키고 동적 안정성을 높일 수 있다. Therefore, by using both the primary and secondary suspension, the vibration generated when the vehicle travels on the rail can be reduced to improve ride comfort and increase dynamic stability.

한편, 동력대차는 차량의 견인을 위한 구동수단(70)과 제동을 위한 제동수단(80)이 구비된다. 도 6 및 도 7은 차량의 견인을 위한 구동수단(70)으로 2개의 구동모터(72)를 가지는 동력대차의 예를 도시한 것이다. On the other hand, the power cart is provided with a driving means 70 for braking the vehicle and a braking means 80 for braking. 6 and 7 show an example of a power cart having two drive motors 72 as drive means 70 for towing a vehicle.

이 경우 상기 구동수단(70)은 구동모터(72)와 상기 구동모터(72)의 회전력을 제1차륜(110)에 전달하는 공지의 구동기어(74)로 이루어진다. 이때 상기 구동기어(74)는 다양한 기어 구성으로 조합될 수 있음은 당연하다. In this case, the driving means 70 includes a driving motor 72 and a known driving gear 74 that transmits the rotational force of the driving motor 72 to the first wheel 110. In this case, it is obvious that the drive gear 74 may be combined in various gear configurations.

또한, 상기 제동수단(80)은 차륜의 일측에 구비되는 브레이크디스크(82)와, 상기 브레이크디스크(82)를 가압하는 브레이크패드(84)로 이루어진다. 이와 같은 구동수단(70)과 제동수단(80)이 구비됨으로써 동력대차의 기존적인 구성이 우러지게 된다.In addition, the braking means 80 includes a brake disc 82 provided on one side of the wheel, and a brake pad 84 for pressing the brake disc 82. As the driving means 70 and the braking means 80 are provided, the existing configuration of the power cart is improved.

이와 같은 구성에 의해 예를 들어 어느 한쪽의 구동모터(72)가 구동되면 구동기어(74)를 통해 제1차륜(110)에 구동력이 전달된다. 따라서 제1차륜(110)이 회전하게 되면 상대적으로 제1차륜(110)의 안쪽면에 형성되는 제1내접기어(112)가 회전하게 되면서 제1연동기어(132)가 구비되는 연결 샤프트(130)가 연동 회전하게 된다. 그리고, 연결 샤프트(130)의 제2연동기어(133)와 치합되는 제2차륜(120) 역시 회전하게 된다.By such a configuration, for example, when one driving motor 72 is driven, driving force is transmitted to the first wheel 110 through the driving gear 74. Therefore, when the first wheel 110 is rotated, the first internal gear 112 formed on the inner surface of the first wheel 110 is relatively rotated, and the connecting shaft 130 is provided with the first interlocking gear 132. ) Will rotate in tandem. In addition, the second wheel 120 meshed with the second interlocking gear 133 of the connecting shaft 130 also rotates.

그리고, 다른 한쪽의 제동수단(80)이 작동되면 제2차륜(120)의 브레이크디스크(82)의 제동력이 제2차륜(120)에 전달되어 연결 샤프트(130) 및 제1차륜(110)에 그대로 전달되어 제동을 하게 된다.Then, when the other braking means 80 is operated, the braking force of the brake disc 82 of the second wheel 120 is transmitted to the second wheel 120 to the connection shaft 130 and the first wheel 110. It is delivered as it is to brake.

한편, 다른 구동모터(72)는 대각선 방향 대칭으로 설치되어 위에서 언급하지 않은 다른 차륜을 구동하고, 역시 반대편에는 브레이크디스크(82) 및 브레이크패드(84)를 설치할 수 있다. On the other hand, the other drive motor 72 is installed diagonally symmetrical to drive the other wheels not mentioned above, and also on the opposite side may be provided with a brake disc 82 and brake pad 84.

이와 같은 구조로 인해 차축으로 연결된 일체형 차륜 방식과 동일하게 차륜의 치우침에 대한 복원력의 발생이 이루어질 수 있어 안정된 주행이 가능하다. Due to such a structure, the restoring force for the bias of the wheel can be generated in the same way as the integrated wheel system connected to the axle, thereby enabling stable driving.

또한, 차축이 있던 공간까지 차량 바닥을 낮출 수 있어서 승객의 승하차 시 편리하도록 할 수 있다.
In addition, the floor of the vehicle can be lowered to the space where the axle was located, so that passengers can get on and off easily.

또한, 본 발명에 따른 저상대차용 차륜 및 회전구속 장치가 설치된 액슬박스는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 종대차에 적용할 수 있다.In addition, the axle box provided with the wheel and the rotational restraint device for the vehicle according to the present invention can be applied to the longitudinal carriage as shown in Figs.

이때, 종대차는 차량의 견인을 위한 구동수단이 필요 없고, 제동을 위한 제동수단(80)만 구비된다. In this case, the carriage does not need a driving means for towing the vehicle, and is provided with only the braking means 80 for braking.

따라서, 종대차에 대해 적용하는 경우 구동모터를 설치하지 않으므로 연결프레임(30)의 구조를 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 설계 변형함으로써 차량의 공간활용을 극대화함이 바람직하다.Therefore, since the drive motor is not installed when applied to the longitudinal car, it is preferable to maximize the space utilization of the vehicle by designing and modifying the structure of the connection frame 30 as shown in FIGS. 10 and 11.

이를 위해 상기 연결프레임(30)은 그 양단에 제1 및 제2차륜(110,120)의 외측으로 제1 및 제2사이드 프레임(32,33)이 연장 형성된다.To this end, the connecting frame 30 has first and second side frames 32 and 33 extending outwardly of the first and second wheels 110 and 120 at both ends thereof.

그리고, 상기 제1 및 제2사이드 프레임(32,33)에 제1 및 제2차륜(110,120)의 제1 및 제2차축(111,121)이 회전이 자유롭게 축설되는 제1 및 제2축공(12,22)을 갖는 제1 및 제2액슬박스(10,20)가 일체로 결합한다. In addition, the first and second shaft holes 12 and 12 in which the first and second axles 111 and 121 of the first and second wheels 110 and 120 are freely rotated in the first and second side frames 32 and 33. The first and second axle boxes 10, 20 having 22) are integrally coupled.

따라서, 연결 프레임(30)에 고정되는 제1 및 제2액슬박스(10,20)가 제1 및 제2차륜(110,120)의 외측부에 설치되고, 연결 프레임(30)의 내부에 연결 샤프트(130)가 삽입된다. Accordingly, the first and second axle boxes 10 and 20 fixed to the connecting frame 30 are installed at the outer side of the first and second wheels 110 and 120, and the connecting shaft 130 is disposed inside the connecting frame 30. ) Is inserted.

물론, 제1 및 제2차륜(110,120)의 바깥쪽에는 브레이크디스크(82) 및 브레이크패드(84)를 설치한다. 즉, 모든 차륜에 제동장치를 설치하여 제동력을 최대로 할 수 있다.Of course, the brake disc 82 and the brake pad 84 are provided outside the first and second wheels 110 and 120. That is, the braking force can be maximized by installing a braking device in all the wheels.

이와 같은 제1 및 제2차륜(110,120)의 외측으로 사이드 프레임(32,33)이 설치되어 저상 바닥을 더욱더 넓게 설계 및 활용할 수 있다.
Side frames 32 and 33 are installed outside the first and second wheels 110 and 120 to design and utilize the bottom of the lower floor even more widely.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope of the present invention to be substantially equivalent to the embodiment of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

10: 제1액슬박스 20: 제2액슬박스
30: 연결프레임 100: 차륜 및 회전구속 장치
110: 제1차륜 111: 제1차축
112: 제1내접기어 120: 제2차륜
121: 제2차축 122: 제2내접기어
130: 연결샤프트 132: 제1연동기어
133: 제2연동기어10: first axle box 20: second axle box
30: connection frame 100: wheel and rotational restraint
110: first wheel 111: first axle
112: first internal gear 120: second wheel
121: second axle 122: second internal gear
130: connecting shaft 132: first interlocking gear
133: second interlocking gear

Claims (8)

제1 및 제2차륜의 안쪽면에 각각 형성되는 제1 및 제2내접기어와; 상기 제1 및 제2내접기어에 각각 치합되는 제1 및 제2연동기어가 양단에 일체로 결합되어 연동회전하는 연결샤프트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
First and second internal gears respectively formed on inner surfaces of the first and second wheels; Rotational restraint device for a low-mounted vehicle wheel pair for a railway vehicle, characterized in that it comprises a; first and second interlocking gears meshed with the first and second internal gears are integrally coupled to both ends and interlocked with each other. .
제 1항에 있어서,
상기 제1 및 제2차륜의 제1 및 제2차축은 연결프레임의 양단에 일체로 결합 구비되는 제1 및 제2액슬박스의 제1 및 제2축공에 축설되고;
상기 연결샤프트는 상기 제1 및 제2액슬박스의 하부와 연결 프레임에 형성되는 관통공에 설치되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
The method of claim 1,
First and second axles of the first and second wheels are arranged in the first and second shaft holes of the first and second axle boxes integrally coupled to both ends of the connection frame;
The connection shaft is a rotational restraint device of a pair of low-end vehicle wheel pair for a railway vehicle, characterized in that it is installed in the through hole formed in the lower and the connection frame of the first and second axle box.
제 2항에 있어서,
상기 제1차륜의 일측에는 차량의 견인을 위한 구동수단이 구비되고, 상기 제2차륜의 일측에는 제동을 위한 제동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
The method of claim 2,
One side of the first wheel is provided with a driving means for towing the vehicle, one side of the second wheel is provided with a braking means for braking a low relative vehicle wheel pair for a railway vehicle, characterized in that further provided.
제 2항에 있어서,
상기 연결샤프트는 상기 제1 및 제2차륜의 중앙에 형성되는 제1 및 제2차축의 하측에 위치하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
The method of claim 2,
The connecting shaft is a rotational restraint device of a low-mounted vehicle wheel pair for a railway vehicle, characterized in that located on the lower side of the first and second axles formed in the center of the first and second wheels.
제 2항에 있어서,
상기 제1 및 제2액슬박스와 연결 프레임에는 상기 제1 및 제2차륜의 제1 및 제2내접기어를 감싸는 제1 및 제2기어커버가 더 고정되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
The method of claim 2,
The first and second axle box and the connection frame, the first and second gear cover surrounding the first and second internal gears of the first and second wheels is further characterized in that the low vehicle carriage wheel pair Rotational restraint.
제 2항에 있어서,
상기 연결 프레임은 그 양단에 제1 및 제2차륜의 외측으로 제1 및 제2사이드 프레임이 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
The method of claim 2,
The connecting frame is a rotational restraint device for a low-end vehicle wheel pair for a railway vehicle, characterized in that the first and second side frame extends to the outside of the first and second wheels at both ends thereof.
제 6항에 있어서,
상기 제1 및 제2사이드 프레임에 상기 제1 및 제2차륜의 제1 및 제2차축이 축설되는 제1 및 제2축공을 갖는 제1 및 제2액슬박스가 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
The method of claim 6,
The first and second axle boxes having first and second shaft holes in which the first and second axles of the first and second wheels are formed on the first and second side frames. Rotational restraint device for a pair of low car wheel wheels for rolling stock.
제 6항에 있어서,
상기 제1 및 제2차륜의 일측에는 차량 제동을 위한 제동수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 저상대차 차륜 쌍의 회전구속 장치.
The method of claim 6,
One side of the first and second wheels, the rotational restraint device of the pair of low-end vehicle wheel pair for a railway vehicle, characterized in that the braking means for braking the vehicle is further provided.
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