KR20220003769A - Mechanical Wheelset Steering Apparatus for Railway Vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 관한 것으로, 특히 철도차량의 곡선 선로 통과시 윤축의 조향 성능을 향상시켜 곡선 주행 안전성을 확보함과 동시에, 차륜 플랜지 마모 및 소음을 저감시킬 수 있는 링크 구조의 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanical wheelshaft steering device for a railroad vehicle, and in particular, improves the steering performance of the wheelshaft when passing through a curved track of a railroad vehicle to secure curved driving safety, and at the same time, a link structure capable of reducing wheel flange wear and noise. It relates to a mechanical wheel axle steering device for a railway vehicle.
일반적으로 철도차량의 대차는 차체의 중량을 지지함과 동시에 각 차륜에 차체의 중량을 고르게 분산시키며, 차체와 궤도 사이에서 방향 전환을 유연하게 하고 철도차량의 곡선 구간 주행시 윤축의 조향으로 인한 곡선의 추종성을 극대화하기 위해 윤축 조향장치가 설치된다.In general, the bogie of railway vehicles supports the weight of the vehicle body and at the same time distributes the weight of the vehicle body evenly to each wheel, flexibly changes the direction between the vehicle body and the track, and reduces the curve caused by steering of the wheel axle when driving in the curved section of the railroad vehicle. Wheelshaft steering system is installed to maximize followability.
이러한 철도차량의 윤축 조향장치는 액추에이터를 포함하는 전자식과 기구적 구조를 형성하는 기계식이 주로 사용되고 있다.The wheel axle steering device of such a railway vehicle is mainly used in an electronic type including an actuator and a mechanical type forming a mechanical structure.
그러나 종래의 철도차량용 기계식 윤축 조향장치는 곡선 구간 통과시 자력으로 윤축의 곡선 선로 추종을 원활하게 하지 못해 탈선과 같이 주행 안전성에 위험을 초래하는 문제점이 있었다.However, the conventional mechanical wheelshaft steering device for railroad vehicles has a problem in that it does not smoothly follow the curved track of the wheelshaft by its own force when passing through a curved section, resulting in a risk to driving safety, such as derailment.
또, 곡선 구간 통과시 원활한 주행이 어려워 차륜의 플랜지가 레일 측면과 과도하게 밀착되면서 마모와 진동 및 소음을 발생시켜 차륜의 내구성과 저하시키고 승객이 승차감을 해치는 문제점이 있었다.In addition, it is difficult to drive smoothly when passing through a curved section, so that the flange of the wheel is in excessive contact with the rail side, causing abrasion, vibration, and noise, thereby reducing the durability of the wheel and impairing the passenger's riding comfort.
뿐만 아니라 종래 철도차량의 윤축 조향장치는 윤축의 조향을 위한 별도의 조향력이 외부에서 윤축에 인가하는 방식이 아닌, 철도차량의 곡선 통과시 자력으로 윤축의 곡선 선로 추종을 용의하게 함으로서 조향 성능 개선에 한계가 있었다.In addition, the wheelshaft steering system of conventional railroad vehicles improves steering performance by making it easy to follow the curved line of the wheelshaft by magnetic force when passing through the curve of a railroad vehicle, rather than in a method in which a separate steering force for steering the wheelshaft is applied to the wheelshaft from the outside. there was a limit to
또한, 종래의 전자식 조향장치는 윤축 조향을 위한 많은 센서와 컨트롤 구성 추가 및 액츄에이터의 구동에 따른 추가적인 동력 소모가 요구되어 제조 및 유지관리 차원에서 비용이 상승하는 문제점이 있다.In addition, the conventional electronic steering system requires additional power consumption according to the addition of many sensors and control components for wheel axle steering and driving the actuator, thereby increasing the cost in terms of manufacturing and maintenance.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 곡선 선로 주행시 윤축의 조향 성능을 향상시켜 곡선 주행 안전성을 확보함으로써, 원활한 주행으로 차륜 플랜지 마모와 소음을 최소화하는 철도차량용 기계식 윤축 조향장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the steering performance of the wheel axle when driving on a curved track to secure curved driving safety, thereby minimizing wheel flange wear and noise through smooth driving. To provide a mechanical wheel axle steering device for a vehicle.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 있어서, 양단부에 제1 조인트부와 제2 조인트부가 형성되고, 상기 제1 조인트부와 제2 조인트부는 대차의 전방 윤축 가이드 링크 및 후방 윤축 가이드 링크와 연결되어 전방 및 후방 윤축 가이드 링크의 상대 회전을 발생시키는 연결 링크와; 상기 연결 링크의 상부에서 연결 링크와 직각 방향으로 교차하도록 설치되고, 일측에 제1 결합구멍이 형성되며, 상기 제1 결합구멍과 대향하는 타 일측에는 제2 결합구멍이 형성되어 대차와 차체 사이의 상대 회전 거동에 의해 발생되는 회전력을 전달받아 회전을 발생시키는 편심 레버와; 상단이 철도차량의 차체 혹은 대차의 볼스터를 통해 차체에 고정되고, 하부는 상기 연결 링크와 편심 레버를 관통하여 대차에 고정되는 형태를 이루어 철도차량의 곡선 구간 주행시 대차와 차체 사이의 상대 회전 거동에 의한 회전력을 대차에 전달하는 센터핀과; 상기 편심 레버의 제2 결합구멍을 통해 결합되는 제1 조인트부와, 대차의 후방 윤축 가이드 링크를 통해 결합되는 제2 조인트부가 형성되어 상기 센터핀을 통해 전달되는 조향 회전력을 전방 윤축 가이드 링크에 전달하는 조향 링크; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a mechanical wheelbase steering device for a railroad vehicle, wherein a first joint part and a second joint part are formed at both ends, and the first joint part and the second joint part include a front wheelbarrow guide link of a bogie and a connecting link connected to the rear wheelbase guide link to generate relative rotation of the front and rear wheelbase guide links; It is installed at an upper portion of the connection link to intersect the connection link in a direction at right angles, a first coupling hole is formed on one side, and a second coupling hole is formed on one side of the tile opposite to the first coupling hole, so that a space between the bogie and the vehicle body is formed. an eccentric lever for generating rotation by receiving a rotational force generated by a relative rotational motion; The upper part is fixed to the car body through the vehicle body or the bolster of the bogie, and the lower part is fixed to the bogie through the connection link and the eccentric lever. a center pin for transmitting rotational force to the bogie; A first joint portion coupled through the second coupling hole of the eccentric lever and a second joint portion coupled through the rear wheelbase guide link of the bogie are formed, and the steering torque transmitted through the center pin is transmitted to the front wheelbase guide link. to the steering link; It is characterized in that it includes.
본 발명은 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 있어서, 상기 기계식 윤축 조향장치는 철도차량이 곡선 선로를 통과하면서 발생하는 대차와 차체 사이의 회전 거동을 전방 및 후방 윤축의 곡선 추정을 위한 조향(操向)력으로 전환하도록 링크 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a mechanical wheelshaft steering device for a railroad vehicle, wherein the mechanical wheelshaft steering device controls the rotational behavior between a bogie and a vehicle body generated while the railroad vehicle passes a curved track for estimating the curve of the front and rear wheelshafts. It is characterized in that to form a link structure to convert the force.
본 발명은 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 있어서, 상기 전방 윤축 가이드 링크와 후방 윤축 가이드 링크는 분리 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle, wherein the front wheelbase guide link and the rear wheelbase guide link are formed separately.
본 발명은 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 있어서, 상기 연결 링크는 상면 중간 부분에 센터핀을 수용하기 위한 결합구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a mechanical wheel axle steering device for a railway vehicle, wherein the connecting link is characterized in that a coupling hole for accommodating a center pin is formed in an upper middle portion of the connection link.
본 발명은 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 있어서, 상기 후방 윤축 가이드 링크와 편심 레버 사이에 조향 링크를 형성하여 센터핀을 통해 전달되는 조향 회전력을 전방 윤축 가이드 링크에 전달하도록 형성되는 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a mechanical wheelbase steering device for a railway vehicle, wherein a steering link is formed between the rear wheelshaft guide link and an eccentric lever to transmit a steering rotational force transmitted through a center pin to the front wheelshaft guide link. do it with
본 발명은 철도차량용 기계식 윤축 조향장치에 있어서, 상기 조향 링크의 제1 조인트부와 제2 조인트부는 탄성 부시를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle, wherein the first joint portion and the second joint portion of the steering link include an elastic bush.
또한, 본 발명은 상기 기계식 윤축 조향장치를 구비하는 철도차량을 더 제공한다.In addition, the present invention further provides a railway vehicle having the mechanical wheel axle steering device.
이상에서와 같이 본 발명은 급격한 곡선 구간에서도 대차와 차체의 회전 거동이 곡선 선로를 따라 원활하게 이루어지도록 하여 주행 안전성을 향상하는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of improving driving safety by allowing the rotational behavior of the bogie and the vehicle body to be smoothly performed along the curved line even in a sharp curve section.
또, 본 발명은 곡선 구간 통과시 차륜의 상대 거동에 따른 플랜지가 레일 측면과 과도하게 밀착되는 것을 방지하여 마모와 진동 및 소음을 방지하거나 최소화하며 승차감을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing or minimizing wear, vibration and noise by preventing the flange from excessively closely contacting the rail side according to the relative behavior of the wheel when passing through the curved section, and improving the riding comfort.
또한, 본 발명은 능동액추에이터와 제어기를 필요로 하지 않아 능동형 주행장치에 비하여 상대적으로 개발비용이 절감되고 유지보수 측면에서도 효율적이다.In addition, since the present invention does not require an active actuator and a controller, the development cost is relatively reduced compared to the active driving device and maintenance is also efficient.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치의 요부 분해도이다.
도 2는 도 1의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치를 아래에서 바라본 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치의 배면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치의 좌측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치의 우측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 기계식 윤축 조향장치를 대차에 설치한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 기계식 윤축 조향장치가 설치된 대차와 차체가 조립된 철도차량이 직선 구간을 운행하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 철도차량이 직선 구간 운행시 대차에 설치된 기계식 윤축 조향장치의 거동 상태를 확대한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 기계식 윤축 조향장치가 설치된 철도차량의 우측 차륜이 곡선 반경이 큰 선로의 곡선 구간을 운행하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12의 철도차량이 곡선 구간 운행시 대차에 설치된 기계식 윤축 조향장치의 거동 상태를 확대한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 기계식 윤축 조향장치가 설치된 철도차량의 좌측 차륜이 곡선 반경이 큰 선로의 곡선 구간을 운행하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 15는 도 14의 철도차량이 곡선 구간 운행시 대차에 설치된 기계식 윤축 조향장치의 거동 상태를 확대한 도면이다.1 is an exploded view of a main part of a mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the coupling state of FIG. 1 .
3 is a view schematically showing a state in which the mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle according to the present invention is viewed from below.
4 is a front view of the mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle according to the present invention.
5 is a rear view of a mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle according to the present invention.
6 is a left side view of a mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle according to the present invention.
7 is a right side view of a mechanical wheelshaft steering apparatus for a railway vehicle according to the present invention.
8 is a plan view of a mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle according to the present invention.
9 is a view schematically showing a state in which the mechanical wheel axle steering apparatus according to the present invention is installed on a bogie.
10 is a diagram schematically illustrating a state in which a railroad vehicle, in which a bogie and a vehicle body are assembled with a mechanical wheel axle steering device according to the present invention, operates in a straight section.
11 is an enlarged view of the behavior of the mechanical wheel axle steering device installed on the bogie when the railroad vehicle operates in a straight section.
12 is a view schematically showing a state in which the right wheel of a railway vehicle in which the mechanical wheel axle steering device according to the present invention is installed travels in a curved section of a track having a large curvature radius.
13 is an enlarged view of the behavior of the mechanical wheel axle steering device installed on the bogie when the railway vehicle of FIG. 12 operates in a curved section.
14 is a view schematically illustrating a state in which the left wheel of a railway vehicle in which the mechanical wheel axle steering device according to the present invention is installed travels in a curved section of a track having a large curvature radius.
15 is an enlarged view of the behavior of the mechanical wheel axle steering device installed on the bogie when the railway vehicle of FIG. 14 operates in a curved section.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Here, in all the drawings below, components having the same function are omitted by using the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted, and the terms to be described below are defined in consideration of the functions in the present invention, which have their own and commonly used meanings. should be interpreted as
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치(100)는 연결 링크(110)와 편심 레버(120)와 센터핀(130) 및 조향 링크(140)로 대별되어 이루어진다.1 to 9, the mechanical wheel
상기 연결 링크(110)는 양단부에 제1 조인트부(111)와 제2 조인트부(112)가 형성되고, 상기 제1 조인트부(111)와 제2 조인트부(112)는 철도차량(200)을 구성하는 대차(210)의 전방 윤축 가이드 링크(211) 및 후방 윤축 가이드 링크(214)와 연결되어 상기 전,후방 윤축 가이드 링크(211),(214)의 상대 회전을 발생시키는 역할을 한다.The
그리고, 상기 연결 링크(110)는 상면 중간 부분에 상기 센터핀(130)의 하부 부분을 수용하기 위한 결합구멍(113)이 형성된다.In addition, the
또, 상기 제1 조인트부(111)와 제2 조인트부(112)는 내부에 변위를 흡수함과 동시에 링크의 회전 거동을 용이하게 하기 위한 탄성 부시(111a),(112a)가 삽입 형성된다.In addition, the first
여기서, 상기 탄성 부시(111a),(112a)는 연결 링크(110)가 조립되는 상대 조립 구속 구조물인 상기 전방 윤축 가이드 링크(211) 및 후방 윤축 가이드 링크(214)에 대한 변위를 흡수함과 동시에 회전 거동을 용이하게(쉽게) 한다.Here, the elastic bushes (111a) and (112a) absorb displacement with respect to the front
또한, 상기 탄성 부시(bush)(111a),(112a)는 전방 윤축 가이드 링크(211) 및 후방 윤축 가이드 링크(214)와의 조립으로 인해 상대 조립 구속 구조물에 발생할 수 있는 진동이나 소음을 흡수하는 역할도 하게 된다.In addition, the
상기 편심 레버(120)는 상기 연결 링크(110)의 상부에서 연결 링크(110)와 직각 방향으로 교차하도록 설치되고, 일측에 제1 결합구멍(121)이 형성되며, 상기 제1 결합구멍(121)과 대향하는 타 일측에는 제2 결합구멍(122)이 형성되어 철도차량(200)의 대차(210)와 차체(220) 사이의 상대 회전 거동에 의해 발생되는 회전력을 전달받아 회전을 발생시키는 역할을 한다.The
즉, 상기 편심 레버(120)의 제1 결합구멍(121)으로는 상기 센터핀(130)이 삽입되어 연결 링크(110)의 결합구멍(112)을 관통하여 고정되고, 상기 제2 결합구멍(122)은 상기 조향 링크(140)의 일단과 결합되어 철도차량(200)의 대차(210)와 차체(220) 사이의 상대 회전 거동에 의해 발생되는 회전력을 전달받아 회전을 발생시키는 역할을 한다.That is, the
또, 상기 편심 레버(120)의 제1 결합구멍(121)에는 센터핀(130)의 조립시 견고한 고정을 위해 센터핀 조임장치(131)가 형성(설치)되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a center
즉, 상기 센터핀 조임장치(131)는 상기 센터핀(130)을 편심 레버(120)의 제1 결합구멍(121)에 고정할 수 있도록 하는 것이다.That is, the center
여기서, 상기 센터핀 조임장치(131)는 나사결합 또는 억지끼움 등과 같이 다양한 형태로 형성될 수 있다.Here, the center pin tightening
따라서, 상기 편심 레버(120)의 회전 중심부인 제1 결합구멍(121)에 조립되는 센터핀 조임장치(131)는 상단이 차체(220)에 고정되는 센터핀(130)의 하부가 편심 레버(120)에 잘 고정되도록 하여, 센터핀(130)에 의해서 편심 레버(120)에 전달되는 차체(220)와 대차(210) 간 상대 회전력에 의해 미끄럼이 발생하지 않도록 한다.Accordingly, in the center pin tightening
상기 센터핀(130)은 상단이 철도차량(200)의 차체(220) 혹은 대차의 볼스터(미도시)를 통해 차체에 고정되고, 하부는 상기 연결 링크(110)와 편심 레버(120)를 관통하여 대차(210)에 고정되는 형태를 이루어 철도차량(200)의 곡선 구간 주행시 대차(210)와 차체(220) 사이의 상대 회전 거동에 의한 회전력을 대차(210)에 전달하는 역할을 한다.The upper end of the
즉, 상기 센터핀(130)은 상단이 차체(220)에 용접 등을 통해 고정되거나 혹은 대차의 볼스터(미도시)를 통해 차체에 고정되고, 하부는 상기 편심 레버(120)의 센터핀 결합구멍(121)과 연결 링크(110)의 결합구멍(113)에 삽입된 후, 별도의 센터핀 조임장치(131)와 센터핀 고정체(132)에 의해 견고하게 고정되어 철도차량(200)의 곡선 구간 주행시 발생하는 대차(210)와 차체(220) 사이의 상대 회전 거동에 의한 회전력을 대차(210)에 전달하는 역할을 한다.That is, the upper end of the
여기서, 상기 센터핀(130)의 밑면 중앙에는 탭 또는 암나사(미도시)가 형성되고, 상기 센터핀 고정체(132)의 중앙 돌기에는 수나사(미도시)가 형성되어 상호 체결되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a tab or a female screw (not shown) is formed in the center of the bottom surface of the
상기 조향 링크(140)는 상기 편심 레버(120)의 제2 결합구멍(122)을 통해 결합되는 제1 조인트부(141)가 일단에 형성되고, 타단에 대차(210)의 후방 윤축 가이드 링크(214)를 통해 결합되는 제2 조인트부(142)가 형성되어 상기 센터핀(130)을 통해 전달되는 조향 회전력을 전방 윤축 가이드 링크(211)에 전달하는 역할을 한다.The
여기서, 상기 조향 링크(140)의 제1 조인트부(141)와 제2 조인트부(142)는 탄성 부시(141a),(142a)를 포함한다.Here, the first
또, 상기 탄성 부시(141a),(142a)는 조립되는 상대 조립 구속 구조물에 대한 변위 흡수와 회전 거동을 용이하게(쉽게) 한다.In addition, the
이와 같이 본 발명의 기계식 윤축 조향장치(100)는 철도차량(200)이 곡선 선로를 통과하면서 발생하는 대차(210)와 차체(220) 사이의 회전 거동을 전방 및 후방 윤축(212),(215)의 곡선 추정을 위한 조향(操向)력으로 전환하도록 링크 구조를 형성한다.As described above, the mechanical wheel
또, 본 발명에 따른 철도차량(200)은 곡선 선로 주행시 상기 대차(210)가 전방차륜(213)의 전방윤축(212)과 후방차륜(216)의 후방윤축(215)이 대차(210)와 차체(220) 사이의 곡선 선로를 추정하기 용이하도록 전방 윤축 가이드 링크(211)와 후방 윤축 가이드 링크(214)가 전방윤축(212) 또는 후방윤축(215)으로부터 분리 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the
즉, 동일 대차(210)에서 전방윤축(212)과 후방윤축(215)이 각각 곡선 추종을 할 수 있도록 전방 윤축 가이드 링크(211) 및 후방 윤축 가이드 링크(214)가 상호 일체로 형성되지 않고 분리 형성되는 것이 바람직하다.That is, in the
또한, 본 발명은 후방 윤축 가이드 링크(214)와 편심 레버(120) 사이에 조향 링크(140)를 형성하여 센터핀(130)을 통해 전달되는 조향 회전력을 전방 윤축 가이드 링크(211)에 전달하도록 형성되는 구조를 이루는 것이 바람직하다.In addition, the present invention forms the
그리고, 본 발명에 따른 철도차량(200)은 전방차륜(213)이 형성되는 전방윤축(212)과 상기 전방윤축(212)이 장착되는 전방 윤축 가이드 링크(211)와, 후방차륜(216)이 형성되는 후방윤축(215)과 상기 후방윤축(215)이 장착되는 후방 윤축 가이드 링크(214)를 포함하는 대차(210)와, 상기 대차(210)의 상부에 조립되는 차체(220)를 포함하여 이루어진다.In addition, the
상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 철도차량용 기계식 윤축 조향장치(100)의 조립 관계를 설명하면 다음과 같다.The assembly relationship of the mechanical
먼저, 상기 센터핀(130)을 편심 레버(120)의 제1 결합구멍(121)과 연결 링크(110)의 결합구멍(미도시)을 통해 삽입 고정한다.First, the
그리고, 상기 편심 레버(120)의 제2 결합구멍(122)과 조향 링크(140)의 제1 조인트부(141)를 결합한다.Then, the
다음, 상기 센터핀(130)의 상단 부분을 차체(220)에 고정하거나 혹은 대차의 볼스터(미도시)를 통해 차체에 고정되도록 하고, 하부는 상기 편심 레버(120)의 결합구멍(121)과 연결 링크(110)의 결합구멍(113)에 삽입한 후 센터핀 조임장치(131)와 별도의 센터핀 고정체(132)로 견고하게 고정한다.Next, the upper portion of the
또, 상기 연결 링크(110)의 양단에 형성된 제1 조인트부(111)와 제2 조인트부(112)를 대차(200)의 전방 윤축 가이드 링크(211) 및 후방 윤축 가이드 링크(214와 결합한다.In addition, the first
그리고, 상기 조향 링크(140)의 제2 조인트부(142)를 대차(210)의 후방 윤축 가이드 링크(214)와 결합한다.Then, the second
또한, 본 발명은 상기 기계식 윤축 조향장치(100)를 구비하는 철도차량(200)을 더 제공한다.In addition, the present invention further provides a railway vehicle (200) having the mechanical wheel axle steering device (100).
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 도 10 및 도 15를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operating state of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 10 and 15 as follows.
먼저, 본 발명에 따른 기계식 윤축 조향장치가 구비된 철도차량을 운행시 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 직선 구간을 통과시에는 철도차량(200)의 대차(210)와 차체(220)가 상호 바르게 위치하게 되므로 상대 회전 거동이 거의 발생하지 않아 기계식 윤축 조향장치(100)도 회전 거동 없이 바른 형태를 유지하게 된다.First, when driving a railway vehicle equipped with a mechanical wheel axle steering device according to the present invention, as shown in FIGS. 10 and 11, when passing a straight section, the
그러나, 철도차량(200)이 선로의 곡선 구간을 통과하게 되면 대차(210)는 곡선 형태에 따라 대차(210)와 차체(220) 사이에 상대 회전 거동에 의한 회전력이 발생하게 된다.However, when the
즉, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 철도차량(200)의 대차(210)를 구성하는 우측 전륜(213)과 우측 후륜(216)이 곡선 반경이 큰 바깥쪽 선로의 곡선 구간을 통과하게 되면 대차(210)와 차체(220)를 연결하도록 설치된 센터핀(130)에 의해 대차(210)와 차체(220) 사이의 상대 회전 거동이 발생하게 되고, 이때 발생되는 회전력이 상기 편심 레버(120)의 회전 중심에 전달된다.That is, as shown in FIGS. 12 and 13, the right
그리고, 상기 편심 레버(120)의 회전 중심에 전달된 회전력은 회전 중심의 반대편에 위치하는 제2 결합구멍(122)과 결합된 제1 조인트부(141) 및 대차(210)의 후방 윤축 가이드 링크(214)를 통해 결합된 제2 조인트부(142)를 갖는 조향 링크(140)를 통해 후방 윤축 가이드 링크(214)의 회전을 발생시킨다.In addition, the rotational force transmitted to the rotational center of the
동시에 상기 대차(210)의 전방 및 후방 윤축 가이드 링크(211),(214)와 연결되어 있는 연결 링크(110)의 기구학적인 거동을 통해 상기 전방 윤축 가이드 링크(211)의 상대 회전을 발생시킨다.At the same time, the relative rotation of the front
여기서, 상기 회전력은 편심 레버(120)의 제2 결합구멍(122)과 결합된 조향 링크(140)를 통해 후방 윤축 가이드 링크(214)를 회전시켜 후방 윤축(215)이 조향되도록 한다.Here, the rotational force rotates the rear wheelshaft guide link 214 through the
이어서, 상기 전방 및 후방 윤축 가이드 링크(211),(214)와 연결되어 있는 연결 링크(110)를 통해 상기 후방 윤축 가이드 링크(214)의 반대쪽에 위치하는 전방 윤축 가이드 링크(211)를 회전시켜 전방 윤축(212)이 조향되도록 한다.Then, by rotating the front
이때, 상기 연결 링크(110)의 양단에 형성된 제1 조인트부(111)와 제2 조인트부(112) 및 조향 링크(140)의 양단에 형성된 제1 조인트부(141)와 제2 조인트부(142)는 링크가 조립되는 상대 조립 구속 구조물에 대한 회전 거동을 용이하게 한다.At this time, the first
즉, 상기 대차(210)와 차체(220)는 센터핀(130)에 의해 상대 회전 거동이 발생하게 되고, 상기 대차(210)의 전방 및 후방 윤축 가이드 링크(211),(214)는 연결 링크(110)와 편심 레버(120) 및 조향 링크(140)를 통해 상대 회전 거동이 발생하게 된다.That is, relative rotation behavior is generated between the
이에 따라, 상기 우측 전륜(213)과 우측 후륜(216)은 센터핀(130)과, 연결 링크(110)와 편심 레버(120) 및 조향 링크(140)를 통해 곡선 반경이 큰 바깥쪽 선로를 따라 이동하도록 상대 회전하게 되고, 상기 좌측 전륜(213)과 좌측 후륜(216)은 센터핀(130)과, 연결 링크(110)와 편심 레버(120) 및 조향 링크(140)를 통해 곡선 반경이 작은 안쪽 선로를 따라 이동하도록 상대 회전하게 된다.Accordingly, the right
반대로, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 철도차량(200)의 대차(210)를 구성하는 좌측 전륜(213)과 좌측 후륜(216)이 곡선 반경이 큰 바깥쪽 선로의 곡선 구간을 통과하게 되면 대차(210)와 차체(220)를 연결하도록 설치된 센터핀(130)에 의해 대차(210)와 차체(220) 사이의 상대 회전 거동이 발생하게 되고, 이때 발생되는 회전력이 상기 편심 레버(120)의 회전 중심에 전달된다.Conversely, as shown in FIGS. 14 and 15, the left
그리고, 상기 편심 레버(120)의 회전 중심에 전달된 회전력은 회전 중심의 반대편에 위치하는 제2 결합구멍(122)과 결합된 제1 조인트부(141) 및 대차(210)의 후방 윤축 가이드 링크(214)를 통해 결합된 제2 조인트부(142)를 갖는 조향 링크(140)를 통해 후방 윤축 가이드 링크(214)의 회전을 발생시킨다.In addition, the rotational force transmitted to the rotational center of the
동시에 상기 대차(210)의 전방 및 후방 윤축 가이드 링크(211),(214)와 연결되어 있는 연결 링크(110)의 기구학적인 거동을 통해 상기 전방 윤축 가이드 링크(211)의 상대 회전을 발생시킨다.At the same time, the relative rotation of the front
여기서, 상기 회전력은 편심 레버(120)의 제2 결합구멍(122)과 결합된 조향 링크(140)를 통해 후방 윤축 가이드 링크(214)를 회전시켜 후방 윤축(215)이 조향되도록 한다.Here, the rotational force rotates the rear wheelshaft guide link 214 through the
이어서, 상기 전방 및 후방 윤축 가이드 링크(211),(214)와 연결되어 있는 연결 링크(110)를 통해 반대쪽에 위치하는 전방 윤축 가이드 링크(211)를 회전시켜 전방 윤축(212)이 조향되도록 한다.Then, the
이때, 상기 연결 링크(110)의 양단에 형성된 제1 조인트부(111)와 제2 조인트부(112) 및 조향 링크(140)의 양단에 형성된 제1 조인트부(141)와 제2 조인트부(142)는 링크가 조립되는 상대 조립 구속 구조물에 대한 회전 거동을 용이하게 한다.At this time, the first
즉, 상기 대차(210)와 차체(220)는 센터핀(130)에 의해 상대 회전 거동이 발생하게 되고, 상기 대차(210)의 전방 및 후방 윤축 가이드 링크(211),(214)는 연결 링크(110)와 편심 레버(120) 및 조향 링크(140)를 통해 상대 회전 거동이 발생하게 된다.That is, relative rotation behavior is generated between the
이에 따라, 상기 좌측 전륜(213)과 좌측 후륜(216)은 센터핀(130)과, 연결 링크(110)와 편심 레버(120) 및 조향 링크(140)를 통해 곡선 반경이 큰 바깥쪽 선로를 따라 이동하도록 상대 회전하게 되고, 상기 우측 전륜(213)과 우측 후륜(216)은 센터핀(130)과, 연결 링크(110)와 편심 레버(120) 및 조향 링크(140)를 통해 곡선 반경이 작은 안쪽 선로를 따라 이동하도록 상대 회전하게 된다.Accordingly, the left
이와 같이 본 발명은 대차(210)와 차체(220)의 상대 거동과, 전방 윤축 가이드 링크(211)와 후방 윤축 가이드 링크(211),(214)의 상대 거동을 통해 전방윤축(212)과 전륜(213) 및 후방윤축(215)과 후륜(216)은 최종적으로 곡선 선로를 원활하게 추종하게 된다.As described above, the present invention relates to the
따라서 본 발명은 이와 같은 작용을 통해 철도차량이 곡선 선로 주행시 윤축의 조향 성능을 향상시켜 곡선 주행 안전성을 확보할 수 있는 것이다.Therefore, the present invention is to improve the steering performance of the wheel axle when the railroad vehicle travels on a curved track through such an action, thereby ensuring curved driving safety.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes to other equivalent embodiments are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
100 : 철도차량용 기계식 윤축 조향장치 110 : 연결 링크
111 : 제1 조인트부 111a : 탄성 부시
112 : 제2 조인트부 112a : 탄성 부시
113 : 결합구멍 120 : 편심 레버
121 : 제1 결합구멍 122 : 제2 결합구멍 130 : 센터핀 131 : 센터핀 조임장치
132 : 센터핀 고정체 140 : 조향 링크
141 : 제1 조인트부 141a : 탄성 부시
142 : 제2 조인트부 142a : 탄성 부시
200 : 철도차량 210 : 대차
211 : 전방 윤축 가이드 링크 212 : 전방 윤축
213 : 전륜 214 : 후방 윤축 가이드 링크
215 : 후방 윤축 216 : 후륜
220 : 차체 100: mechanical wheel axle steering device for rolling stock 110: connecting link
111: first
112: second
113: coupling hole 120: eccentric lever
121: first coupling hole 122: second coupling hole 130: center pin 131: center pin fastening device
132: center pin fixture 140: steering link
141: first
142: second
200: railway vehicle 210: bogie
211: front wheel axle guide link 212: front wheel axle
213: front wheel 214: rear wheel axle guide link
215: rear wheel axle 216: rear wheel
220: body
Claims (7)
양단부에 제1 조인트부와 제2 조인트부가 형성되고, 상기 제1 조인트부와 제2 조인트부는 대차의 전방 윤축 가이드 링크 및 후방 윤축 가이드 링크와 연결되어 전방 및 후방 윤축 가이드 링크의 상대 회전을 발생시키는 연결 링크와;
상기 연결 링크의 상부에서 연결 링크와 직각 방향으로 교차하도록 설치되고, 일측에 제1 결합구멍이 형성되며, 상기 제1 결합구멍과 대향하는 타 일측에는 제2 결합구멍이 형성되어 대차와 차체 사이의 상대 회전 거동에 의해 발생되는 회전력을 전달받아 회전을 발생시키는 편심 레버와;
상단이 철도차량의 차체 혹은 대차의 볼스터를 통해 차체에 고정되고, 하부는 상기 연결 링크와 편심 레버를 관통하여 대차에 고정되는 형태를 이루어 철도차량의 곡선 구간 주행시 대차와 차체 사이의 상대 회전 거동에 의한 회전력을 대차에 전달하는 센터핀과;
상기 편심 레버의 제2 결합구멍을 통해 결합되는 제1 조인트부와, 대차의 후방 윤축 가이드 링크를 통해 결합되는 제2 조인트부가 형성되어 상기 센터핀을 통해 전달되는 조향 회전력을 전방 윤축 가이드 링크에 전달하는 조향 링크; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기계식 윤축 조향장치.In the mechanical wheel axle steering device for a railway vehicle,
A first joint portion and a second joint portion are formed at both ends, and the first joint portion and the second joint portion are connected to the front wheelbase guide link and the rear wheelbase guide link of the bogie to generate relative rotation of the front and rear wheelbase guide links. connecting link;
It is installed at an upper portion of the connecting link to cross the connecting link in a perpendicular direction, a first coupling hole is formed on one side, and a second coupling hole is formed on one side of the tile opposite to the first coupling hole, so that a space between the bogie and the vehicle body is formed. an eccentric lever for generating rotation by receiving a rotational force generated by a relative rotational motion;
The upper part is fixed to the car body through the vehicle body or the bolster of the bogie, and the lower part is fixed to the bogie through the connection link and the eccentric lever. a center pin for transmitting rotational force to the bogie;
A first joint portion coupled through the second coupling hole of the eccentric lever and a second joint portion coupled through the rear wheelbase guide link of the bogie are formed, and the steering torque transmitted through the center pin is transmitted to the front wheelshaft guide link. to the steering link; Mechanical wheel axle steering device for railroad vehicles, characterized in that it comprises a.
상기 기계식 윤축 조향장치는 철도차량이 곡선 선로를 통과하면서 발생하는 대차와 차체 사이의 회전 거동을 전방 및 후방 윤축의 곡선 추정을 위한 조향(操向)력으로 전환하도록 링크 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기계식 윤축 조향장치.According to claim 1,
The mechanical wheel axle steering device forms a link structure to convert the rotational behavior between the bogie and the vehicle body generated while the railroad vehicle passes through a curved track into a steering force for estimating the curve of the front and rear wheel axles. Mechanical wheel axle steering system for rolling stock.
상기 전방 윤축 가이드 링크와 후방 윤축 가이드 링크는 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기계식 윤축 조향장치.According to claim 1,
The mechanical wheel axle steering device for a railway vehicle, characterized in that the front wheelbase guide link and the rear wheelbase guide link are formed separately.
상기 연결 링크는 상면 중간 부분에 센터핀을 수용하기 위한 결합구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기계식 윤축 조향장치.According to claim 1,
The connecting link is a mechanical wheel axle steering device for a railway vehicle, characterized in that the coupling hole for accommodating the center pin is formed in the middle part of the upper surface.
상기 후방 윤축 가이드 링크와 편심 레버 사이에 조향 링크를 형성하여 센터핀을 통해 전달되는 조향 회전력을 전방 윤축 가이드 링크에 전달하도록 형성되는 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기계식 윤축 조향장치.According to claim 1,
A mechanical wheelshaft steering device for rolling stock, characterized in that by forming a steering link between the rear wheelbase guide link and the eccentric lever, the steering rotational force transmitted through the center pin is configured to be transmitted to the front wheelshaft guide link.
상기 조향 링크의 제1 조인트부와 제2 조인트부는 탄성 부시를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 기계식 윤축 조향장치.According to claim 1,
The mechanical wheel axle steering apparatus for a railway vehicle, characterized in that the first joint portion and the second joint portion of the steering link include an elastic bush.
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- 2020-07-02 KR KR1020200081388A patent/KR102402142B1/en active IP Right Grant
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