KR20210086843A

KR20210086843A - 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체

Info

Publication number: KR20210086843A
Application number: KR1020190178817A
Authority: KR
Inventors: 조태준; 장석환
Original assignee: 대진대학교 산학협력단
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-07-09
Also published as: KR102332315B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체는, 레일을 따라 이동하는 운송 수단용 차륜 조립체에 있어서, 상기 레일의 상면과 접촉하며, 구름 운동하는 차륜; 상기 차륜과 동일한 레일의 상면과 접촉하는 다른 차륜을 서로 연결하는 연결지지부; 및 상기 연결지지부에 형성되어 운송 수단의 주변 공기에 존재하는 불순물을 포집하거나 제거하는 불순물 포집부;를 포함할 수 있다.

Description

불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체{DUST COLLECTING RAILWAY WHEEL ASSEMBLY}

본 발명은 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기차(열차) 또는 지하철과 같은 레일용 차량의 차륜(바퀴) 조립체에 장착되어 공기를 흡입하고 흡입된 공기에 포함된 미세먼지나 레일용 차량의 주행으로 인해 발생된 가루, 미세파편 등의 불순물을 제거할 수 있는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체에 관한 것이다.

최근 미세먼지로 인한 대기 오염이 큰 문제가 되고 있다. 도심의 미세먼지를 발생시키는 주요 원인은 내연기관 차량의 배기 가스이지만, 내연기관 차량 뿐만 아니라 레일을 주행하는 차량 즉, 지하철이나 기차(열차)가 주행할 때에도 미세먼지가 발생할 수 있다.

지하철의 경우 폐쇄된 지하공간에서 운행이 이루어지고, 레일과 열차바퀴 사이에 발생하는 마찰에 의한 분진, 바닥에 가라앉은 분진, 객차에서 발생하는 먼지 등 미세먼지가 지하철의 운행에 따른 공기의 유동에 의하여 발생하는 공기 오염은 일반외기 보다 수배에서 수십 배 이상 오염된 것으로 알려져 있다.

특히, 지하철이 승객이 대기하고 있는 역사에 들어설 때에 이동하는 지하철에 의하여 공기가 유동하여 지하철 터널 내에 다량으로 존재하고 있는 미세입자 또는 미세먼지를 역사로 이동시키게 된다.

따라서, 지하철을 이용하는 승객 및 지하철 운행에 관계된 관계자들은 오염된 공기에 노출됨으로써 호흡기 질환에 걸릴 수 있으며, 레일과 열차바퀴 사이에 발생하는 마찰에 의하여 발생된 철재분진은 인체에 호흡기를 통하여 흡입될 경우 인체에 심각한 해를 끼칠 수 있다.

또한, 지하철 뿐만 아니라 일반 열차 및 고속열차도 주행 중에 바퀴와 레일 사이의 마찰에 의해서 쇳가루와 같은 비산먼지가 발생하고 열차의 객차 등에서부터 미세먼지가 발생할 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 레일용 차량(1)의 차륜(10)에서 발생하는 미세먼지 또는 비산먼지 등의 불순물을 포집하거나 제거할 필요가 있다.

본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명을 제안하게 되었다.

한국등록특허공보 제10-1130178호(2012.03.19.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기차(열차) 또는 지하철 등 레일용 차량에서 발생하는 미세먼지 또는 비산먼지 등의 불순물을 제거하거나 포집할 수 있는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체를 제공한다.

상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체는, 레일을 따라 이동하는 운송 수단용 차륜 조립체에 있어서, 상기 레일의 상면과 접촉하며, 구름 운동하는 차륜; 상기 차륜과 동일한 레일의 상면과 접촉하는 다른 차륜을 서로 연결하는 연결지지부; 및 상기 연결지지부에 형성되어 운송 수단의 주변 공기에 존재하는 불순물을 포집하거나 제거하는 불순물 포집부;를 포함할 수 있다.

상기 불순물 포집부는 상기 운송 수단이 주행할 때 상기 차륜의 주위에 발생하는 기류에 의해 공기를 흡입하고, 상기 공기 중에 포함된 불순물을 포집하거나 제거할 수 있다.

상기 불순물 포집부는 상기 연결지지부에 형성되고 내부로 공기가 흡입되는 케이싱 및 상기 케이싱의 내부에 형성되어 흡입된 공기의 흐름을 방해하는 여과부를 포함할 수 있다.

상기 케이싱의 하부에는 공기 중에 포함된 불순물을 포집하는 불순물 트레이가 형성되며, 상기 케이싱으로 흡입된 공기가 상기 여과부와 충돌하면 공기 중에 포함된 불순물이 상기 불순물 트레이로 낙하될 수 있다.

상기 운송 수단의 주행 방향 또는 상기 레일의 길이 방향을 따라 상기 케이싱의 전방단에는 공기흡입부가 형성되고 상기 케이싱의 후방단에는 공기배출부가 형성되며, 상기 공기흡입부 및 상기 공기배출부는 상기 레일을 향하도록 경사지게 형성될 수 있다.

상기 여과부는, 상기 케이싱의 상면 및 하면에 엇갈리는 형태 또는 교대로 배열되되, 상기 케이싱의 상면에 형성된 여과부와 상기 케이싱의 하면에 형성된 여과부의 길이가 다르게 형성될 수 있다.

상기 여과부는, 상기 케이싱의 상면과 하면을 비스듬하게 연결하도록 형성되거나 지그 재그 형태로 형성될 수 있다.

상기 여과부는 전자석으로 작동할 수 있다.

상기 차륜에 회전 구동력을 전달하는 샤프트의 일단을 수용하도록 상기 차륜의 측면에 마련되는 베어링 하우징 및 상기 베어링 하우징에 형성된 보조 불순물 포집부를 포함할 수 있다.

상기 보조 불순물 포집부는, 상기 베어링 하우징의 외주면에 형성된 공기유입부 및 상기 베어링 하우징의 평면부에 형성된 공기유출부를 포함할 수 있다.

상기 베어링 하우징의 내부에는 공기에 포함된 불순물을 포집하거나 제거하는 집진수단이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체는 지하철 또는 기차(열차)의 차륜 가까이에 설치되어 있기 때문에 주행시 레일과 차륜의 마찰에 의해서 발생하는 미세먼지 또는 비산먼지의 포집량을 늘일 수 있다.

본 발명에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체는 전자석 기능을 구비하기 때문에 쇳가루와 같은 무거운 불순물도 포집할 수 있다.

본 발명에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체는 차륜 조립체의 구조물에 부착되거나 차륜 조립체의 내부 잉여 공간을 이용하기 때문에 차륜 조립체의 크기를 크게 하지 않아도 설치할 수 있다.

도 1은 일반적인 레일용 차량을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체를 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 따른 차륜 조립체에 장착된 불순물 포집부의 내부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 따른 불순물 포집부의 변형예의 내부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 따른 차륜 조립체의 일부를 도시한 단면도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체를 도시한 도면, 도 3은 도 2에 따른 차륜 조립체에 장착된 불순물 포집부의 내부를 도시한 도면, 도 4는 도 3에 따른 불순물 포집부의 변형예의 내부를 도시한 도면, 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체를 도시한 도면, 도 6은 도 5에 따른 차륜 조립체의 일부를 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체(100, 이하 "차륜 조립체"라 함)는 지하철, 기차(열차), 고속열차 등 레일을 달리는 운송 수단의 차륜 즉, 바퀴 조립체를 의미한다. 따라서, 이하에서 운송 수단은 지하철, 기차(열차), 고속열차, 산업용 크레인 차량 등 레일을 따라 주행하는 것을 포함하는 포괄적인 개념이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차륜 조립체(100)가 운송 수단(1)의 하부에 마련되는 것으로 도시되어 있다. 여기서, 운송 수단(1)은 객차, 운전칸 또는 화물칸 등을 포함하는 개념이다.

한편, 도 2에는 객차(1)의 길이방향 일측에서 바라본 차륜 조립체(100)가 도시되어 있다. 즉, 편의상 하나의 샤프트(도 6의 11 참조)의 양 종단부에 장착되어 레일(2)을 따라 주행하는 2개의 차륜(10) 중에서 하나의 차륜만 도시되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체(100)는, 레일(2)을 따라 이동하는 운송 수단용 차륜 조립체(100)에 있어서, 상기 레일(2)의 상면과 접촉하며, 구름 운동하는 차륜(10); 상기 차륜(10)과 동일한 레일(2)의 상면과 접촉하는 다른 차륜을 서로 연결하는 연결지지부(20); 및 상기 연결지지부(20)에 형성되어 운송 수단(1)의 주변 공기에 존재하는 불순물을 포집하거나 제거하는 불순물 포집부(50);를 포함할 수 있다.

여기서, 불순물 포집부(50)에 의해서 포집되거나 제거되는 불순물은 이송 수단(1)의 주행 중에 연결지지부(20)의 앞쪽에 위치하는 차륜 또는 앞쪽에 위치하는 객차 등에서 발생하는 미세먼지 및/또는 비산먼지를 포함할 수 있다. 또한, 불순물은 차륜과 레일의 마찰에 의해서 발생하는 쇳가루를 포함할 수 있고, 이송 수단(1)이 정지해 있는 상태에서 발생하는 미세먼지 및/또는 비산먼지를 포함할 수 있다.

차륜(10)은 레일(2)의 상면을 굴러가면서 이송 수단(1)을 주행시키는 바퀴이며, 동일한 레일(2) 상에서 한 쌍의 차륜(10)이 연결지지부(20)에 의해서 연결될 수 있다. 다시 말하면, 차륜 조립체(100)는 한 쌍의 레일 중 하나의 레일 상에 앞뒤로 위치하는 한 쌍의 차륜, 그리고 한 쌍의 레일에 각각 위치하도록 샤프트의 양단에 연결된 한 쌍의 차륜을 포함한다. 도 2에는 한 쌍의 레일 중 하나의 레일(2) 상에 운송 수단(1)의 길이방향 또는 주행방향을 따라 앞뒤로 위치하는 한 쌍의 차륜(10)이 도시되어 있다.

상기 연결지지부(20)는 앞뒤로 위치하는 한 쌍의 차륜(10)을 연결하고 탄성 지지하는 부재이다. 즉, 연결지지부(20)는 앞뒤 한 쌍의 차륜(10)을 서로 연결하는 충격흡수장치(shock absorber)의 역할을 하는 부재이다.

도 2를 참조하면, 연결지지부(20)는 양단이 한 쌍의 차륜(10)의 샤프트(미도시)에 연결되도록 고리 형태로 형성된 프레임(21) 및 프레임(21)의 가운데 부분에 형성된 코일 스프링(22)을 포함할 수 있다. 코일 스프링(22)은 운송 수단(1)이 주행함에 따라 발생하는 충격이나 진동이 운송 수단(1)의 객차 등에 전달되지 않도록 충격을 흡수하는 탄성부재이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(21)은 대략 역사다리꼴 형태를 가지는데, 길이가 짧은 하부측에 불순물 포집부(50)가 형성될 수 있다. 여기서, 연결지지부(20) 또는 프레임(21)과 일체로 형성될 수도 있고, 탈부착 가능하도록 형성될 수도 있다.

상기 불순물 포집부(50)는 동일한 레일(2) 상에서 앞뒤로 위치하는 한 쌍의 차륜(10) 사이에 위치하도록 연결지지부(20)에 형성될 수 있다. 이와 같이, 한 쌍의 차륜(10) 사이에 불순물 포집부(50)가 위치하기 때문에, 운송 수단(1)이 전진 또는 후진할 때 불순물 포집부(50)의 앞쪽에 위치하는 차륜(10)에서 발생하는 불순물을 포집하거나 제거하는 것이 유리하다.

지하철, 기차, 고속열차 등의 레일용 운송 수단은 고속으로 주행하면서 레일과 차륜 사이에서 쇳가루 또는 각종 먼지나 분진이 발생하여 공기 중으로 확산되기 때문에 레일(2)과 차륜(10)이 접촉하는 위치와 가까운 곳에 불순물 포집부(50)를 배치하는 것이 효과적이다. 본 발명에서는 앞뒤로 배치된 한 쌍의 차륜(10) 사이에 불순물 포집부(50)를 배치함으로써 불순물이 발생하는 위치와 가장 가까운 곳에서 보다 많은 불순물을 포집하거나 제거할 수 있다.

상기 불순물 포집부(50)는 운송 수단(1)이 주행할 때 차륜(10)의 주위에 발생하는 기류에 의해 공기를 흡입하고, 상기 공기 중에 포함된 불순물을 포집하거나 제거할 수 있다. 본 발명에 따른 차륜 조립체(100)는 운송 수단이 고속으로 주행함으로써 생성되는 공기의 흐름 즉, 기류를 이용해서 불순물 포집부(50) 내에서 불순물을 포집하거나 제거할 수 있기 때문에 불순물 포집부(50) 안으로 불순물을 유도하기 위한 별도의 수단이 필요하지 않다.

도 3에 도시된 불순물 포집부(50)는, 연결지지부(20)에 형성되고 내부로 공기가 흡입되는 케이싱(51) 및 케이싱(51)의 내부에 형성되어 흡입된 공기의 흐름을 방해하는 여과부(58)를 포함할 수 있다. 참고로, 도 3은 불순물 포집부(50)의 단면도이다.

케이싱(51)은 프레임(21)의 최하면에 부착되며 충분한 공기가 유입될 수 있고 여과부(58)가 설치될 수 있도록 내부에 충분한 공간이 형성될 수 있는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

케이싱(51)은 운송 수단(1)의 주행 방향 또는 레일(2)의 길이 방향을 따라 길게 연장된 사다리꼴 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 사다리꼴 모양은 역사다리꼴 모양 즉, 위쪽 직선부가 아래쪽 직선부 보다 길게 형성된 사다리꼴 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 운송 수단(1)의 주행 방향 또는 레일(2)의 길이 방향을 따라 케이싱(51)의 전방단에는 공기흡입부(52)가 형성되고, 케이싱(51)의 후방단에는 공기배출부(54)가 형성될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 케이싱(51)은 차륜(10)과 레일(2)의 마찰부위에서 발생하는 쇳가루 등 불순물을 유입할 수 있어야 한다. 따라서, 케이싱(51)의 전방에 형성된 공기흡입부(52) 및 후방에 형성된 공기배출부(54)는 레일(2)을 향하도록 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기흡입부(52) 및 공기배출부(54)는 레일(2)의 상면을 바라보도록 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 운송 수단(1)이 우측에서 좌측으로 주행한다고 할 때, 앞쪽 차륜(10)은 반시계 방향으로 회전하게 된다. 따라서, 차륜(10)과 레일(2)의 접촉 또는 마찰 부위에서 생기는 쇳가루 등 불순물은 케이싱(51)의 공기흡입부(52)를 향해서 튕겨나가게 된다. 이러한 불순물은 공기의 흐름을 따라 공기흡입부(52) 안으로 유도될 수 있다. 만약, 운송 수단(1)이 좌측에서 우측으로 주행하는 경우에는 케이싱(51)의 공기배출부(54)를 통해 불순물이 유입될 수 있다.

여기서, 케이싱(51)의 양단에 형성된 공기흡입부(52) 및 공기배출부(54)는 운송 수단(1)의 주행 방향에 따라 서로 바뀔 수 있다.

케이싱(51)의 내부에는 불순물을 포함하는 유입 공기의 흐름을 방해하는 여과부(58)가 형성될 수 있다. 공기흡입부(52)를 통해서 들어온 불순물을 포함하는 공기가 공기배출부(54)를 통해서 곧장 배출되면, 공기에 함유되어 있는 불순물을 제거할 수 없다. 케이싱(51)의 내부에서 공기에 포함된 불순물을 포집하거나 제거하기 위해서는 공기가 케이싱(51)의 내부에 머무르는 시간을 길게 만들어야 하는데, 이를 위해서 케이싱(51)의 내부에 여과부(58)를 형성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 여과부(58)는 케이싱(51)의 내부 바닥과 천장에 형성된 격벽이다. 이러한 여과부(58)는 케이싱(51)의 상면 및 하면에 엇갈리는 형태 또는 교대로 배열될 수 있다. 즉, 케이싱(51)의 상면에 형성된 여과부(58)의 하단은 케이싱(51)의 하면에 연결되지 않고 이격되어 있으며, 케이싱(51)의 하면에 형성된 여과부(58)의 상단은 케이싱(51)의 상면에 연결되지 않고 이격되어 있다. 이때, 케이싱(51)의 상면에 형성된 여과부(58)와 하면에 형성된 여과부(58)는 각각 교대로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 케이싱(51)의 상면에 형성된 여과부(58)와 케이싱(51)의 하면에 형성된 여과부의 길이가 다르게 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 케이싱(51)의 상면에 형성된 여과부(58)가 하면에 형성된 여과부(58) 보다 길게 형성되어 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3의 경우, 공기흡입부(52)를 통해 유입된 공기가 케이싱(51)의 상면에 형성된 여과부(58)와 처음 충돌하게 되는데, 유입된 공기와 처음으로 충돌하는 여과부(58)는 상대적으로 길게 형성되는 것이 바람직하다. 운송 수단(1)은 빠른 속도로 주행하기 때문에 케이싱(51)으로 유입되는 공기도 빠른 속도로 유입되어 배출된다. 그런데, 공기흡입부(52)를 지난 공기의 속도를 바로 줄이지 못하면 케이싱(51)의 내부에 공기가 머무르는 시간이 줄어들고 그 결과 불순물의 포집량이 줄어들 수밖에 없다. 따라서, 공기흡입부(52)를 통해 유입된 공기가 처음으로 충돌하는 여과부(58)는 상대적으로 길게 형성되는 것이 바람직하다.

공기흡입부(52)를 통해서 유입된 공기는 여과부(58)에 충돌함으로써 균일한 흐름을 유지하지 못하고 케이싱(51)의 내부에서 공기가 불규칙적으로 흐를 수 있다. 이렇게 되면, 공기 중에 포함된 불순물도 여과부(58)와 충돌하여 운동에너지를 잃고 아래 쪽으로 떨어질 수 있다. 케이싱(51)의 하면 내지 바닥으로 떨어지는 불순물을 포집하기 위해서 케이싱(51)의 하부에는 불순물 트레이(56)가 형성될 수 있다.

이처럼 케이싱(51)의 하부에는 공기 중에 포함된 불순물을 포집하는 불순물 트레이(56)가 형성되며, 케이싱(51)으로 흡입된 공기가 여과부(58)와 충돌하면 공기 중에 포함된 불순물이 불순물 트레이(56)로 낙하될 수 있다.

불순물 트레이(56)는 케이싱(51)의 하부에서 탈부착 가능한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 불순물 트레이(56)는 서랍과 같은 형태를 가지는 것이 바람직하다.

불순물 트레이(56)의 상부에 위치하는 케이싱(51)의 하면 또는 바닥은 메쉬(mesh) 형태로 마련되거나 다수개의 미세 구성이 형성된 형태로 마련되는 것이 바람직하다. 여과부(58)와 충돌하여 아래로 떨어지는 불순물이 불순물 트레이(56)에 포집될 수 있도록 케이싱(51)의 하면 또는 바닥은 메쉬 또는 통공이 형성된 형태를 가지는 것이 바람직하다.

운송 수단(1)이 주행 중인 경우에는 불순물이 여과부(58)와 충돌하게 하여 불순물 트레이(56)에 불순물을 포집하여 제거할 수 있다.

그런데, 운송 수단(1)이 주행하지 않고 정지해 있으면 공기의 흐름이 생기기지 않기 때문에 케이싱(51)에 공기가 유입되지 않는다. 본 발명에 따른 차륜 조립체(100)는 운송 수단(1)의 정지 중에도 쇳가루 등의 불순물을 포집할 수 있도록 여과부(58)가 전자석으로 작동할 수 있다. 즉, 여과부(58)이 전자석 기능을 가지도록 형성할 수 있다. 여과부(58)에 전기를 공급하여 전자석이 되게 함으로써 쇳가루 등 불순물이 여과부(58)에 부착될 수 있고, 불순물을 제거하기에 충분한 시간이 경과한 후에 여과부(58)에 공급되던 전기를 차단하면 여과부(58)는 전자석 기능을 잃기 때문에 부착된 불순물이 불순물 트레이(56)로 떨어질 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 차륜 조립체(100)의 불순물 포집부(50)는 전자석 기능을 가질 수 있기 때문에 운송 수단(1)의 정지 시에도 쇳가루 등의 불순물을 효과적으로 포집하여 제거할 수 있다.

도 4에는 변형된 불순물 포집부(60)가 도시되어 있다. 도 3의 경우와 마찬가지로, 불순물 포집부(60)는 연결지지부(20)의 프레임(21)에 형성되는 케이싱(61) 및 케이싱(61)의 내부에 마련되는 여과부(68)를 포함할 수 있다. 케이싱(61)의 하부에는 불순물 트레이(66)가 마련될 수 있다. 케이싱(61)의 전방단과 후방단에는 각각 공기흡입부(62) 및 공기배출부(64)가 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 불순물 포집부(60)는 여과부(68)의 구성 또는 형태가 도 3에 도시된 불순물 포집부(50)의 여과부(58)와 상이하고, 나머지는 도 3에 도시된 불순물 포집부(50)와 동일하다. 동일한 구성에 대한 설명을 생략한다.

도 4를 참조하면, 여과부(68)는 케이싱(61)의 상면과 하면을 비스듬하게 연결하도록 형성되거나 지그 재그 형태로 형성될 수 있다. 여과부(68)는 케이싱(61)의 바닥 또는 불순물 트레이(66)를 바라보도록 비스듬하게 형성되는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 여과부(68)는 필터 타입의 여과부이다. 즉, 필터 타입의 여과부(68)이기 때문에 공기가 여과부(68)를 통과할 수 있다. 이렇기 때문에 여과부(68)의 상단 및 하단은 케이싱(61)의 상면 및 하면에 각각 연결되도록 형성되어도 무방하다.

여과부(68)는 필터로 기능하기 때문에 쇳가루 등 불순물은 여과부(68)를 통과하지 못하고 여과부(68)에 흡착 또는 걸리게 된다. 여과부(68)에 걸리는 불순물이 많아지면 이러한 불순물은 케이싱(61)의 하면을 향해 아래쪽으로 떨어져서 불순물 트레이(66)에 포집될 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 여과부(68)도 전자석으로 작동할 수 있다. 따라서, 운송 수단(1)의 정지 시에도 여과부(68)는 불순물 등을 포집할 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6에는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체(200)가 도시되어 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체(200)는 앞서 설명한 연결지지부(20)의 프레임(21)에 형성되는 불순물 포집부(50) 외에 베어링 하우징(13)에 형성되는 보조 불순물 포집부(70)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차륜 조립체(200)의 차륜(10)은 레일(2)과 접촉하는 폭 방향 양 단 중 내측에는 플랜지(12)가 차륜(10)의 직경 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.

차륜(10)에는 구동부(미도시)의 구동력을 전달하는 샤프트(11)가 결합될 수 있다. 차륜(10)의 내측 및 외측에는, 차륜(10)에 회전 구동력을 전달하는 샤프트(11)의 일단을 수용하는 베어링 하우징(13)이 마련될 수 있다. 베어링 하우징(13)은 차륜(10)의 내측 및 외측에서 샤프트(11)를 지지하는 내측베어링(16) 및 외측베어링(14)을 각각 수용하도록 내부에 소정의 공간이 형성된 부재이다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차륜 조립체(200)는 베어링 하우징(13)에 형성된 보조 불순물 포집부(70)를 포함할 수 있다. 보다 자세히 말하면, 차륜(10)의 외측에 마련된 베어링 하우징(13)에 보조 불순물 포집부(70)가 형성될 수 있다.

상기 보조 불순물 포집부(70)는, 베어링 하우징(13)의 외주면에 형성된 공기유입부(71) 및 베어링 하우징(13)의 평면부(80)에 형성된 공기유출부(81)를 포함할 수 있다.

공기유입부(71)는 베어링 하우징(13)의 원주 외주면에 돌출 형성되며, 운송 수단(1)이 주행함에 따라 발생하는 공기의 흐름에 의해서 불순물을 함유한 공기가 공기유입부(71)를 통해서 유입될 수 있다.

공기유입부(71)는 운송 수단(1)의 주행 방향을 향해서 굴곡 또는 절곡된 형태를 가지는 것이 바람직하다.

상기 보조 불순물 포집부(70)는 베어링 하우징(13)의 내부에 형성된 필터(미도시) 등의 집진수단을 포함할 수 있다. 베어링 하우징(13)의 내부에 마련된 상기 집진수단에 의해 공기에 포함된 불순물이 포집되거나 제거될 수 있다.

불순물이 제거된 공기는 공기유출부(81)를 통해 베어링 하우징(13)의 외부로 배출될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 운송 수단 2: 레일
10: 차륜 11: 샤프트
12: 플랜지 13: 베어링 하우징
14,16: 베어링 20: 연결지지부
21: 프레임 22: 코일 스프링
50,60: 불순물 포집부 51,61: 케이싱
52,62: 공기흡입부 54,64: 공기배출부
56,66: 불순물 트레이 58,68: 여과부
70: 보조 불순물 포집부 71: 공기유입부
81: 공기유출부
100,200: 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체

Claims

레일을 따라 이동하는 운송 수단용 차륜 조립체에 있어서,
상기 레일의 상면과 접촉하며, 구름 운동하는 차륜;
상기 차륜과 동일한 레일의 상면과 접촉하는 다른 차륜을 서로 연결하는 연결지지부; 및
상기 연결지지부에 형성되어, 운송 수단의 주변 공기에 존재하는 불순물을 포집하거나 제거하는 불순물 포집부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제1항에 있어서,
상기 불순물 포집부는 상기 운송 수단이 주행할 때 상기 차륜의 주위에 발생하는 기류에 의해 공기를 흡입하고, 상기 공기 중에 포함된 불순물을 포집하거나 제거하는 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제2항에 있어서,
상기 불순물 포집부는 상기 연결지지부에 형성되고 내부로 공기가 흡입되는 케이싱 및 상기 케이싱의 내부에 형성되어 흡입된 공기의 흐름을 방해하는 여과부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제3항에 있어서,
상기 케이싱의 하부에는 공기 중에 포함된 불순물을 포집하는 불순물 트레이가 형성되며,
상기 케이싱으로 흡입된 공기가 상기 여과부와 충돌하면 공기 중에 포함된 불순물이 상기 불순물 트레이로 낙하되는 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제4항에 있어서,
상기 운송 수단의 주행 방향 또는 상기 레일의 길이 방향을 따라 상기 케이싱의 전방단에는 공기흡입부가 형성되고 상기 케이싱의 후방단에는 공기배출부가 형성되며,
상기 공기흡입부 및 상기 공기배출부는 상기 레일을 향하도록 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제5항에 있어서,
상기 여과부는,
상기 케이싱의 상면 및 하면에 엇갈리는 형태 또는 교대로 배열되되, 상기 케이싱의 상면에 형성된 여과부와 상기 케이싱의 하면에 형성된 여과부의 길이가 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제5항에 있어서,
상기 여과부는,
상기 케이싱의 상면과 하면을 비스듬하게 연결하도록 형성되거나 지그 재그 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차륜에 회전 구동력을 전달하는 샤프트의 일단을 수용하도록 상기 차륜의 측면에 마련되는 베어링 하우징 및 상기 베어링 하우징에 형성된 보조 불순물 포집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.
제8항에 있어서,
상기 보조 불순물 포집부는,
상기 베어링 하우징의 외주면에 형성된 공기유입부 및 상기 베어링 하우징의 평면부에 형성된 공기유출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 포집 가능한 레일용 차륜 조립체.