KR20160001640A - 화물 운송용 용기의 이송 장치 - Google Patents

화물 운송용 용기의 이송 장치 Download PDF

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KR20160001640A
KR20160001640A KR1020150084843A KR20150084843A KR20160001640A KR 20160001640 A KR20160001640 A KR 20160001640A KR 1020150084843 A KR1020150084843 A KR 1020150084843A KR 20150084843 A KR20150084843 A KR 20150084843A KR 20160001640 A KR20160001640 A KR 20160001640A
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남창호
김두호
이흥모
황지훈
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한국철도공사
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Abstract

본 발명은 화물 열차에 이용되는 화물 운송용 용기의 이송 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 프레임 및 모터를 포함하는 화물 운송용 용기의 이송 장치에 있어서, 상기 프레임에 탈부착이 가능하며 화물 운송용 용기를 제1방향으로 이송시키는 제1캐스터; 상기 제1캐스터와 상기 모터를 연결시키는 제1캐스터 커넥터; 상기 프레임에 탈부착이 가능하며 화물 운송용 용기를 제2방향으로 이송시키는 제2캐스터; 및 상기 제2캐스터와 상기 모터를 연결시키는 제2캐스터 커넥터를 포함할 수 있다.

Description

화물 운송용 용기의 이송 장치{TRANSFER DIVICE OF CONTAINER FOR TRANSPORTING FREIGHT}
본 발명은 용기의 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화물 열차에 이용되는 화물 운송용 용기의 이송 장치에 관한 것이다.
현재 석유 거래가격의 상승으로 인하여 전 세계적으로 연비가 큰 화두가 되고 있다. 이와 맞물려 국가의 탄소배출량을 거래하는 제도가 시행되면서 대중교통수단 특히 대량수송을 통한 탄소배출량 감소를 극대화 시킬 수 있는 철도에 대한 관심과 이용이 증가하고 있는 추세에 있다.
하지만 철도를 통한 여객 및 화물 수송은 이미 포화상태에 이르고 있는 상황이다. 이러한 상황을 타개하기 위하여 연구되고 있는 것은 철도차량의 복층화 이다. 이층 구조의 복층객차 및 복층화물차를 이용하여 수송력을 극대화하려는 노력을 하고 있다. 관련 선행문헌으로 공개특허 제10-2013-0137778호가 있다.
또한, 복층 구조를 이용하여 승객 및 화물을 모두 이동시킬 수 있는 열차에 대한 연구도 진행되고 있다. 이 경우, 복층 구조의 열차는 열차 자체에 대한 연구 뿐만 아니라 그 외에 상기 복층 구조 열차에 적용할 수 있는 다른 기술에 대한 연구도 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 화물이 적재되는 복합 열차에 적용할 수 있는 화물 운송용 용기의 이송 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 프레임 및 모터를 포함하는 화물 운송용 용기의 이송 장치에 있어서, 상기 프레임에 탈부착이 가능하며 화물 운송용 용기를 제1방향으로 이송시키는 제1캐스터; 상기 제1캐스터와 상기 모터를 연결시키는 제1캐스터 커넥터; 상기 프레임에 탈부착이 가능하며 화물 운송용 용기를 제2방향으로 이송시키는 제2캐스터; 및 상기 제2캐스터와 상기 모터를 연결시키는 제2캐스터 커넥터를 포함하는 화물 운송용 용기의 이송 장치가 개시된다.
본 발명의 일실시예에 의한 화물 운송용 용기의 이송 장치는 화물 운송용 용기를 보다 체계적이고 용이하게 이송시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 복합화물열차의 물류 시스템 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 설계 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 복합화물열차의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치이다.
도 6은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 평면도, 단면도 및 상세도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 캐스터를 나타낸다.
도 9은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 캐스터 배치의 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일실시예와 관련된 복합화물열차 내 화물 운송용 용기의 이송 장치의 배치의 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 동작도이다.
도 13는 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 설계도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 구성도이다.
도 15 내지 도 16은 본 발명의 다른 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 구성도이다.
도 17은 도 16의 화물 운송용 용기의 이송 장치에서 브릿지 부분을 상세히 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치에 대해 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 화물 운송용 용기의 이송 장치의 설명하기 전에 상기 이송 장치가 적용될 수 있는 화물 열차에 설명하기로 하겠다. 이하, 실시예에서는 화물 열차의 예로 복합화물열차를 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 복합화물열차의 물류 시스템 개념도이다.
참조번호 100은 상하역장치이고, 200은 복합화물열차이고, 300은 복합화물열차(200) 바닥에 설치된 ULD-Bed이다.
복합화물열차(200)는 1층은 화물칸 2층은 여객칸으로 구성될 수 있고, 이하에서는 1층은 화물칸 2층은 여객칸으로 구성된 복합화물열차를 예로 설명하기로 하겠다.
본 명세서에서 ULD(Unit Load Device)는 화물 운송 용기를 의미한다. 상기 ULD는 팔렛트(롤테이너)로 구현될 수 있다.
ULD-Bed(Unit Load Device-bed)(300)는 ULD를 열차 내부에서 이동 및 적재할 수 있는 화물 운송 용기의 이송 장치이다.
상하역장치(100)는 ULD를 플랫폼에서 열차에 상하역하는 장치로 ULD를 열차 화물칸으로 자동 상차/하차 할 수 있고 높낮이 조정이 가능한 이동형 장치이다.
체결장치는 열차 주행 중 가감속, 제동, 진동 등으로부터 화물의 안정성 확보를 위해 ULD를 고정하는 장치이다.
Guide는 ULD가 ULD-bed에서 원활한 이동을 위한 안내 장치이다.
이하에서는 복합화물열차 물류시스템 구성 및 기능 요구사항에 대해 설명하도록 하겠다.
먼저, ULD 및 ULD-bed에 대해 설명하도록 하겠다.
ULD-bed 기능 및 디자인은 다음과 같이 요구될 수 있다.
ULD는 복합화물열차 화물칸에 탑재가 가능한 크기이어야 한다. 또한, ULD는 소화물을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있는 구조이어야 한다. ULD는 인력으로도 쉽게 이동이 가능하도록 경량화 되어야 하고, 바퀴가 장착되어 이동이 자유로워야 한다. ULD는 상하역장치와 ULD-bed를 이용하여 열차에 상하역 되므로 각 물류시스템 장치와 서로 호응되어야 한다. ULD는 상하역장치 및 ULD-bed에서 Caster의 구름에 의하여 이동되는 구조이므로 ULD 하부 바퀴는 접이식으로 되어 Caster와 상충되지 않아야 한다(분리식은배제). ULD는 회송(일명 공컨테이너)시를 대비하여 최대한 회송 및 보관에 유리한 구조로 되어야 한다. ULD는 우체국 팔렛트(롤테이너)와 호환성을 고려하여 규격화되어야 한다. ULD에 화물 적재시 일정 무게(예: 평균 300kg, 최대 500kg)의 하중을 견디는 구조적 안전성을 확보하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기를 나타낸다.
도시된 화물 운송 용기는 우체국 팔레트 형태로 구현될 수 있다. 상기 화물 운송 용기의 가로, 세로, 높이(바퀴포함)는 규격화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 설계 도면이다.
도시된 바와 같이, 복합화물열차에 적용할 ULD의 크기는 우체국 팔렛트와 호환성을 유지하기 위하여 ULD BOX는 (H)1300mm × (L)1100mm × (W)800mm 이며, 하부 바퀴 높이는 200mm 로 설계될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 복합화물열차의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치이다.
ULD-bed는 화물 운송용 용기의 이송 장치로서, 기능 및 디자인은 다음과 같이 요구될 수 있다.
ULD-bed는 복합화물열차 1층 화물칸 바닥에 설치되어야 한다. ULD-bed는 복합화물열차 물류시스템인 상하역장치, ULD 체결장치, ULD와 상호간 호응되어야 한다. ULD-bed는 열차 내에서 ULD를 원하는 구역으로 안전하게 이동하는 기능을 가져야 한다. ULD-bed는 Module화 되어야 하며, 철도 안전 운행에 문제가 없도록 유지관리가 용이 하여야 한다. ULD-bed는 열차 내에서 ULD를 이송하는 장치이므로 화물 적재 기준 개당 최대 500kg의 ULD 무게를 지지하는 구조적 안정성을 확보하여야 한다. 2층에 여객이 타는 열차이므로 1층 화물칸 ULD 이송시 소음을 최소화 하여야 한다. 중간역 기준 ULD 상하역은 열차 정차시간 이내(약 2분)에 ULD 4개 상하역이 가능하여야 한다. 열차 내 ULD 이동시 ULD-bed Module은 최소한의 동력으로 이동될 수 있도록 한다(예. ULD 1개 이동시 ULD-bed 3개만 가동). ULD-bed는 탈부착이 가능한 구조이어야 한다. ULD-bed에는 ULD 이동시 ULD를 안내하는 Guide가 설치되어야 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 화물 운송용 용기의 이송 장치는 프레임(601), 제1캐스터(602), 제1캐스터 커넥터(603), 제2캐스터(604), 제2캐스터 커넥터(605), 및 모터(606)를 포함할 수 있다.
프레임(601)은 모든 부품을 장착할 수 있는 구조이며, 각 부품은 ULD 이송이 가능하다.
제1캐스터(602)는 프레임에 탈, 부착이 가능하며 ULD를 앞, 뒤로 이송시키는 역할을 수행한다.
제1캐스터 커넥터(603)는 제1캐스터(602)와 모터(606)를 연결시키는 부품으로, 모터(606)에서 발생한 동력을 전달하는 역할을 수행한다.
제2캐스터(604)는 프레임에 탈, 부착이 가능하며 ULD를 좌, 우로 이송시키는 역할을 수행한다.
제2캐스터 커넥터(605)는 제2캐스터(604)와 모터(606)를 연결시키는 부품으로, 모터(606)에서 발생한 동력을 전달하는 역할을 수행한다.
모터(606)는 ULD가 자동으로 이송이 가능하도록 동력 발생시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 평면도, 단면도 및 상세도이다.
도 7(a)는 ULD-bed의 평면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)의 A-A 단면도를 나타내고, 도 7(c)는 도 7(a)의 B-B 단면도를 나타내고, 도 7(d)는 도 7(c)에서 상세 부분 C를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 캐스터를 나타내고, 도 9은 본 발명의 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 캐스터 배치의 예를 나타내고, 도 10은 본 발명의 일실시예와 관련된 복합화물열차 내 화물 운송용 용기의 이송 장치의 배치의 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 개념도이다.
ULD-bed 기능 및 디자인은 다음과 같이 요구될 수 있다.
상하역장치는 기존 역사 시설물과 호환되어야 하며, 기존 역사 시설물의 개조를 최소화 해야 한다. 열차와 플랫폼 간의 단차 차이를 극복하여 ULD를 수평이적재하기 위한 상하역장치(플랫폼) UP/DOWN 기능이 있어야 한다. 최대 중량(예: 최대 500kg)의 화물을 적재하는 ULD 하부 바퀴를 쉽게 접을 수 있는 기능이 있어야 한다. 열차(ULD-bed)와 상하역장치 간의 간격을 극복하여 ULD를 상하역장치에서 열차(ULD-bed)에 자동 또는 수동으로 상하역하는 기능이 있어야 한다. 열차가 플랫폼 도착시 ULD를 상하역하기 위한 열차(ULD-bed)와 상하역장치 간의 정위치 기능이 있어야 한다. 열차와 상하역장치 간 Bridge 역할을 하는 이송장치에는 반드시 가이드레일이 설치되어 ULD 상하역시 열차 Door를 외부 충격으로부터 보호하여야 한다. 열차에 ULD를 상하역하기 위해 또는 상하역이 종료되면 여객의 이동 동선에 불편함이 없도록 상하역장치 크기를 최소화해야 하며, 이동 기능이 있어야 한다. 역사 플랫폼에서 ULD 상하역시 열차 운행에 지장이 없도록 열차 정차시간 이내에 목표하는 ULD를 빠르게 상하역하여야 한다.
도 12는 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 동작도이다. 도 12는 상하역장치의 배치 및 ULD 상하역 동작을 표현한 것이다.
상하역장치를 열차와 수평으로 배치하여 여객 이동 동선의 불편함을 최소화할 수 있다.
우선 상하역장치의 중심이 되는 2구역이 UP/DOWN 되면서 열차와 수평을 맞추고, 열차에 있는 ULD ⓐ는 상하역장치를 이용하여 상하역장치 1구역으로 하역되고, 3구역에 있는 ULD ⓑ가 상하역장치를 이용하여 열차 내로 상역되는 방식이다.
상하역장치의 UP/DOWN 기능과 Caster의 구름 기능을 활용하고, 플랫폼에서 차지하는 상하역장치의 공간을 최소화한 방식이며, 상하역장치 하부에는 바퀴가 있어 이동이 가능하다.
상하역장치 1구역, 2구역, 3구역 모두 UP/DOWN이 가능하며, ULD를 UP/DOWN하여 수평이적재가 가능하다.
1안의 장점으로는 상하역장치를 열차와 수평으로 배치함으로서 여객 이동 동선에 불편함을 최소화하였다는 점이다. 또한, 하역되는 ULD 없으면 1구역에서도 상역이 가능하여 작업이 효율적이다.
도 13는 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 설계도이고, 도 14는 본 발명의 일실시예와 관련된 상하역장치의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상하역장치는 센터 프레임(1401), 사이드 프레임(1402), 제1캐스터(1403, 1405), 제2캐스터(1404), 센터 프레임 롤러(1406), 사이드 프레임 롤러(1407), 유압 실린더(1408)를 포함할 수 있다.
센터 프레임(1401)은 ULD 상하역을 위한 부품들을 장착할 수 있는 구조이다.
사이드 프레임(1402)은 ULD 상하역을 위한 부품들을 장착할 수 있는 구조로, UP-DOWN이 가능하여 ULD 상하역을 위해 높이 조정이 가능하다.
제1캐스터(1403, 1405)은 프레임에 탈부착이 가능하며 ULD가 앞, 뒤로 이송 시키는 역할을 수행할 수 있다.
제2캐스터(1404)는 프레임에 탈, 부착이 가능하며 ULD가 앞, 뒤로 이송 시키는 역할을 수행할 수 있다.
센터 프레임 롤러(1406)는 상하역장치의 이송 가능한 구조이다.
사이드 프레임 롤러(1407)는 상하역장치의 이송 가능한 구조로, 사이드 프레임의 UP-DOWN이 가능하도록 축 중심에 유압실린더(1408)를 장착할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 구성도이다. 도 15(a)는 화물 운송용 용기의 이송 장치의 평면도이고, 도 15(b)는 화물 운송용 용기의 이송 장치의 정면도이고, 도 15(c)는 화물 운송용 용기의 이송 장치의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 화물 운송용 용기의 이송 장치(1500)는 프레임(1501), 캐스터(1502), 캐스터 커넥터(1503)을 포함할 수 있다. 화물 운송용 용기의 이송 장치(1500)는 ULD를 한 방향(예: 횡방향)으로만 이동시킬 수 있다.
프레임(1501)은 모든 부품을 장착할 수 있는 구조이며, 각 부품은 ULD 이송이 가능하다.
캐스터(1502)는 프레임에 탈, 부착이 가능하며 ULD를 좌, 우로 이송시키는 역할을 수행한다.
캐스터 커넥터(1503)는 캐스터(1502)와 모터(미도시)를 연결시키는 부품으로, 모터(미도시)에서 발생한 동력을 전달하는 역할을 수행한다.
모터(미도시)는 ULD가 자동으로 이송이 가능하도록 동력 발생시킬 수 있다.
도 16는 본 발명의 다른 일실시예와 관련된 화물 운송용 용기의 이송 장치의 구성도이고, 도 17은 도 16의 화물 운송용 용기의 이송 장치에서 브릿지 부분을 상세히 나타낸 도면이다.
도 16(a)는 화물 운송용 용기의 이송 장치의 평면도이고, 도 16(b)는 화물 운송용 용기의 이송 장치의 정면도이고, 도 16(c)는 화물 운송용 용기의 이송 장치의 사시도이다. 또한, 도 17(a)는 화물 운송용 용기의 이송 장치에서 브릿지 상세 부분의 정면도이고, 도 17(b)는 화물 운송용 용기의 이송 장치에서 브릿지 상세 부분의 평면도이다.
도시된 바와 같이, 화물 운송용 용기의 이송 장치(1600)는 프레임(1601), 캐스터(1602), 캐스터 커넥터(1603), 브릿지(1610), 상승 실린더(1620)을 포함할 수 있다. 화물 운송용 용기의 이송 장치(1600)는 ULD를 두 방향(횡방향 및 종방향)으로 이동시킬 수 있다.
프레임(1601)은 모든 부품을 장착할 수 있는 구조이며, 각 부품은 ULD 이송이 가능하다.
캐스터(1602)는 프레임에 탈, 부착이 가능하며 ULD를 제1방향(예: 횡방향)으로 이송시키는 역할을 수행한다.
캐스터 커넥터(1603)는 캐스터(1602)와 모터(미도시)를 연결시키는 부품으로, 모터(미도시)에서 발생한 동력을 전달하는 역할을 수행한다.
브릿지(1610)는 상기 제1방향(횡방향)과 제2방향(종방향)으로 형성되어 화물 운송용 용기(ULD)를 상기 제2방향으로 이송시킬 수 있다. 상기 브릿지(1610)는 ULD를 제2방향(종방향)으로 이동시킬 수 있는 이송 테이블(1611)을 포함하고 있다.
또한, 상기 브릿지(1610)는 상승 실린더(1620)에 의해 캐스터(1602)에서 상승될 수 있다. 즉, 브릿지(1610)가 상승된 상태에서는 ULD가 상기 이송 테이블(1611)에 의해 상기 제2방향(종방향)으로 이동될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 화물 운송용 용기의 이송 장치는 복합열차내에서 화물 운송용 용기를 보다 체계적이고 용이하게 이송시킬 수 있다.
상기와 같이 설명된 화물 운송용 용기의 이송 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 상하역장치
200: 복합화물열차
300: 화물 운송용 용기의 이송 장치

Claims (3)

  1. 프레임 및 모터를 포함하는 화물 운송용 용기의 이송 장치에 있어서,
    상기 프레임에 탈부착이 가능하며 화물 운송용 용기를 제1방향으로 이송시키는 제1캐스터; 및
    상기 제1캐스터와 상기 모터를 연결시키는 제1캐스터 커넥터;
    상기 프레임에 탈부착이 가능하며 화물 운송용 용기를 제2방향으로 이송시키는 제2캐스터; 및
    상기 제2캐스터와 상기 모터를 연결시키는 제2캐스터 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 운송용 용기의 이송 장치.
  2. 프레임 및 모터를 포함하는 화물 운송용 용기의 이송 장치에 있어서,
    상기 프레임에 탈부착이 가능하며 화물 운송용 용기를 제1방향으로 이송시키는 캐스터;
    상기 캐스터와 상기 모터를 연결시키는 캐스터 커넥터; 및
    상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 형성되어 화물 운송용 용기를 상기 제2방향으로 이송시키는 이송 테이블을 포함한 브릿지를 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 운송용 용기의 이송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 화물 운송용 용기의 이송 장치는
    상기 브릿지를 상기 캐스터에서 상승시킬 수 있는 상승 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 운송용 용기의 이송 장치.
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