KR20220064441A - 대륙철도차량용 연결기 구조 - Google Patents

대륙철도차량용 연결기 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CA3 타입의 연결기와 AAR 타입의 연결기를 일체로 형성하면서도 AAR 타입 연결기의 결합에 사용되는 너클을 형성시킬 수 있도록 함으로써 이웃하는 차량과의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.
본 발명은 CA3타입의 제1헤드와 AAR타입의 제2헤드가 일체로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에 결합되어 철도차량 차체에 연결 설치되는 샹크부를 포함하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 있어서, 상기 제1헤드는 일측에 형성되어 다른 CA3 타입 연결기에 결합되는 결합부와, 타측에 형성되어 결합된 CA3 타입 연결기의 결합부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 제1헤드의 지지부의 외측부에 너클이 포함된 AAR타입의 제2헤드를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

Description

대륙철도차량용 연결기 구조{Coupler structure for continental railway vehicle}
본 발명은 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CA3 타입의 연결기와 AAR 타입의 연결기를 일체로 형성하면서도 AAR 타입 연결기의 결합에 사용되는 너클을 형성시킬 수 있도록 함으로써 이웃하는 차량과의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.
일반적으로 철도 차량은 철도 선로를 주행하는 여객 열차, 화물 열차, 전동차 등을 구성하는 중요한 운송수단의 하나로서, 다수의 철도차량을 연속적으로 연결하여 안전한 상태로 주행할 수 있으므로 대략 수백 내지 수천명의 승객을 태울 수 있음은 물론, 한꺼번에 대량의 화물을 운반할 수 있는 장점이 있다.
이때, 철도차량은 다수가 연결되어 열차를 이루어 운행하게 되는데, 차량과 차량을 결합하기 위한 연결기를 이용하여 차량들을 연결시켜준다.
이와 같은 연결기는 선두차량과 후미차량 간에 항상 일정거리를 유지할 수 있도록 하여 선두차량과 후미차량간에 접촉에 의한 사고 발생을 방지하며, 기관실로 부터 전달된 동력을 각 차량으로 전달 시키기 위한 매개체로서의 역할을 하는 것으로, 너클 방식의 자동 연결기나 자물쇠방식의 밀착 연결기가 주로 사용된다.
대륙철도는 한반도와 중국, 중앙아시아, 러시아, 유럽의 연결을 목표로 추진하는 철도노선을 의미하는 것으로, 우리나라의 경우 주로 AAR 타입의 연결기를 사용하고, 러시아를 포함한 동구권 유럽의 경우 주로 CA3 타입의 연결기를 사용하고 있다.
이와 같이 대륙철도를 주행하는 철도차량은 여러 나라를 통과하여야 하는데, 화물을 수송하는 화차의 경우 특정 국가에서 다른 국가로 수송하여야 할 화물을 추가하기 위해서 추가적인 화차를 연결해야 하는 경우가 발생할 수 있다.
그러나, 현재 전세계적으로 표준화된 철도차량의 연결기가 존재하지 않으므로 국가마다 연결기 규격이 서로 달라 한 국가에서 다른 국가로 철도차량이 이동하여 철도차량을 연결하는 경우에 철도차량의 연결기를 교체하여야 하므로 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도시한 바와 같이 AAR타입과 CA3타입의 이종 연결기헤드가 일체로 형성된 연결기가 개발되었는데, 이러한 연결기는 AAR 타입의 연결기 사이의 결합에 사용되는 너클을 포함되어 있지 않으므로 AAR 타입의 연결기 사이의 결합력이 떨어지는 문제점이 있다.
1. 대한민국 공개실용신안 20-1990-0006582호 2. 대한민국 등록특허 10-2019981호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 CA3 타입의 연결기와 AAR 타입의 연결기를 일체로 형성하면서도 AAR 타입 연결기의 결합에 사용되는 너클을 형성시킬 수 있도록 함으로써 이웃하는 차량과의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 기존 CA3타입 연결기의 잉여 공간부, 즉 CA3타입 연결기 사이의 결합에 사용되지 않는 공간부에 너클을 포함하는 AAR 타입 연결기를 일체로 형성시킬 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조를 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, CA3타입의 제1헤드와 AAR타입의 제2헤드가 일체로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에 결합되어 철도차량 차체에 연결 설치되는 샹크부를 포함하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 있어서, 상기 제1헤드는 일측에 형성되어 다른 CA3 타입 연결기에 결합되는 결합부와, 타측에 형성되어 결합된 CA3 타입 연결기의 결합부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 제1헤드의 지지부의 외측부에 너클이 포함된 AAR타입의 제2헤드를 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1헤드의 지지부 외측부에 제2헤드의 너클이 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1헤드의 지지부 외측부에는 상기 제2헤드의 너클이 회동 시 수용될 수 있도록 수용홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 헤드부와 헤드결합부의 대응되는 위치에는 힌지핀이 삽입 결합되는 제1 및 제2힌지공이 각각 형성되고, 상기 제1 및 제2힌지공의 후방에는 헤드부를 헤드결합부에 고정시키기 위한 고정핀이 삽입 결합되는 삽입홀 및 결합홀이 각각 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 삽입홀은 서로 일정거리 이격되도록 형성되는 제1 내지 제3삽입홀로 구성되고, 상기 결합홀은 서로 일정거리 이격되도록 형성되는 제1 및 제2결합홀로 구성되며, 상기 고정핀은 제1 및 제2결합홀과 제1 또는 제3삽입홀 및 제2삽입홀을 통해 결합되는 제1 및 제2고정핀으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, CA3 타입의 연결기와 AAR 타입의 연결기를 일체로 형성하면서도 AAR 타입 연결기의 결합에 사용되는 너클을 형성시킬 수 있도록 함으로써 이웃하는 차량과의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.
또한, 본 발명에 따르면 기존 CA3타입 연결기의 잉여 공간부, 즉 CA3타입 연결기 사이의 결합에 사용되지 않는 공간부에 너클을 포함하는 AAR 타입 연결기를 일체로 형성시킬 수 있어 기존 연결기의 재활용이 가능하고, 두가지 타입의 헤드를 일체로 형성시키면서도 헤드부의 중량 증가를 최소화할 수 있는 효과를 추가로 갖는다.
도 1은 종래의 철도차량용 회전식 쌍두 연결 장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 일 실시 예를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 분리 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 다른 실시예를 나타낸 분리 사시도.
도 5의 (a),(b)는 도 4에 나타낸 본 발명에 서로 다른 형태의 연결기가 결합된 상태를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 일 실시 예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 다른 실시예를 나타낸 분리 사시도이고, 도 5의 (a),(b)는 도 4에 나타낸 본 발명에 서로 다른 형태의 연결기가 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명은 CA3 타입의 연결기와 AAR 타입의 연결기를 일체로 형성하면서도 AAR 타입 연결기의 결합에 사용되는 너클을 형성시킬 수 있도록 함으로써 이웃하는 차량과의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 그 구성은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 크게 헤드부(100) 및 샹크부(200)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 상기 헤드부(100)는 이웃하는 차체와 연결될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 두 개의 서로 다른 형태의 연결기 형상이 일체로 형성된 구조로 이루어져 있다.
즉, 상기 헤드부(100)의 형상이 도 3에 나타낸 바와 같이, 러시아 및 중국에서 주로 사용되는 CA3 타입 연결기(이하, '제1헤드(100a)'라 한다)와, 국내를 포함한 가장 많은 국가에서 사용되는 AAR 타입 연결기(이하, '제2헤드(100b)'라 한다)가 일체로 형성된다.
이때, 상기 제1헤드(100a)는 일측에는 다른 CA3 타입 연결기에 결합되는 결합부(102)가 형성되고, 타측에는 결합된 CA3 타입 연결기의 결합부를 지지하는 지지부(104)가 형성된다.
또한, 상기 제2헤드(100b)는 일측에 너클(106)이 구비되어 다른 AAR 타입 연결기와 더욱 견고하게 결합될 수 있도록 구성된다.
여기서, 상기 제2헤드(100b)의 너클(106)은 상기 제1헤드(100a)의 지지부(104)의 외측부에 힌지 결합된다.
즉, 제1헤드(100a)의 지지부(104)는, 내측부는 결합된 CA3 타입 연결기의 결합부를 지지하지만, 외측부는 연결기 간 결합 시 이용되지 않는 부분으로 이 부분에 제2헤드(100b)의 너클(106)을 힌지 결합함으로써 헤드부(100)의 전체적인 크기 및 중량을 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 상기 제1헤드(100a)의 지지부(104)의 외측부에는 상기 제2헤드(100b)의 너클(106)이 회동 시 수용될 수 있도록 수용홈(104a)이 형성되어 너클(106)이 원활하게 작동할 수 있도록 구성된다.
다음, 상기 샹크부(200)는 헤드부(100)의 후방에 연결 설치되어 연결기(50)가 대륙철도차량의 차체에 고정 설치될 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 헤드부(100)가 힌지 결합되는 헤드결합부(210)와, 차체에 고정 설치되는 고정부(220)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 상기 헤드결합부(210)는 전방이 개구된 'U'자 형상으로 형성되어 개구된 부분을 통해 헤드부(100)가 내측으로 삽입되어 결합될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 고정부(220)는 헤드결합부(210)의 후방으로 연장 형성되는 자루 형상으로 이루어져 후단부가 차체에 결합됨으로써 연결기(50)가 차체에 고정 설치될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
이때, 상기 헤드부(100)의 중앙부에는 상,하 방향으로 제1힌지공(110)이 형성되고, 상기 제1힌지공(110)과 대응되는 위치의 헤드결합부(210)에는 제2힌지공(212)이 형성되어, 헤드부(100)가 헤드결합부(210)의 내측에 힌지핀(160)에 의해 힌지결합될 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 상기 헤드결합부(210)에 형성된 제2힌지공(212) 및 헤드부(100)에 형성된 제1힌지공(110)을 통해 삽입 결합된 힌지핀(160)에 의해 헤드부(100)는 헤드결합부(210)의 내측에 힌지 결합되므로 연결기(50)를 교체해야 하는 경우, 힌지핀(160)이 회전축 역할을 하게 되어 헤드부(100)를 헤드결합부(210)로부터 분리시키지 않고서도 힌지핀(160)을 중심으로 한 회전에 의해 제1헤드(100a)와 제2헤드(100b)를 교체할 수 있도록 구성된 것이다.
한편, 상기 헤드부(100)에 형성된 제1힌지공(110)의 후방에는 삽입홀(120)이 형성되고, 상기 헤드결합부(210)에 형성된 제2힌지공(212)의 후방에는 상기 삽입홀(120)과 대응되는 위치에 결합홀(214)이 형성되는데, 상기 삽입홀(120)과 결합홀(214)은 그 내측으로 헤드부(100)를 고정시키기 위한 고정핀(170)이 삽입 결합될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
즉, 상기 고정핀(170)은 헤드부(100)가 샹크부(200)의 헤드결합부(210)에 견고하게 고정될 수 있도록 함과 동시에 대륙철도차량의 주행 중 연결기(50)에 가해지는 하중을 지지하는 역할을 하는 것으로, 상기 힌지핀(160)에 의해 헤드부(100)를 헤드결합부(210)에 결합시킨 상태에서 헤드부(100)와 헤드결합부(210)에 각각 형성된 삽입홀(120) 및 결합홀(214)을 통해 고정핀(170)을 삽입 결합시킴으로써 헤드부(100)를 헤드결합부(210)에 견고하게 고정시킬 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조의 다른 실시예에 의하면, 상기 헤드부(100)에 형성된 삽입홀(120)이 서로 일정거리 이격되도록 설치되는 제1 내지 제3삽입홀(120a,120b,120c)로 구성되고, 상기 헤드결합부(210)에 형성된 결합홀(214)은 마찬가지로 서로 일정거리 이격되도록 설치되는 제1 및 제2결합홀(214a,214b)로 구성될 수 있는데, 이는 힌지핀(160)의 후방에 위치되도록 하여 헤드부(100)와 헤드결합부(210)를 고정시키는 고정핀(170)을 두 곳에 삽입 결합시킬 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 전술한 바와 같이, 상기 헤드부(100)는 제1헤드(100a)와 제2헤드(100b)가 일체로 형성되어, 둘 중 하나의 연결기가 사용되는 경우 사용되지 않는 즉, 다른 차체와 결합되지 않는 연결기가 일측으로 돌출되어 헤드부(100)의 무게중심이 일측으로 치우치게 되고, 연결기의 헤드부(100)에 가해지는 하중이 힌지핀(160)과 1개의 고정핀(170)에 의해서만 지지된 상태에서 대륙철도차량이 주행하는 경우, 주행 중 헤드부(100)에 가해지는 하중이 편심되어 작용하게 되므로 대륙철도차량의 주행안정성이 저하될 뿐만 아니라 헤드부(100)에 가해지는 하중에 대한 지지력이 충분치 못하게 되어 연결기(50)가 변형 또는 파손될 수 있는 문제점이 있는 것이므로, 본 발명에서는 헤드부(100)와 헤드결합부(210) 사이의 힌지결합부 후방에서 서로 일정거리 이격되도록 삽입 설치되는 제1 및 제2고정핀(170a,170b)에 의해 헤드부(100)를 고정시킴으로써 헤드부(100)가 보다 견고하게 헤드결합부(210)에 고정될 수 있도록 함과 동시에 하중에 대한 지지력을 향상시킬 수 있도록 구성된 것이다.
보다 상세히 설명하면, 상기 헤드부(100)에 형성되는 제1 내지 제3삽입홀(120a,120b,120c)은 서로 일정거리 이격되도록 하여 상,하 방향으로 관통 형성되는데, 도 5에 나타낸 바와 같이 제1힌지공(110)의 후방에 제2삽입홀(120b)이 형성되고, 상기 제1힌지공(110)의 좌,우 양측으로는 제1 및 제3삽입홀(120a,120c)이 제2삽입홀(120b)과 동일 간격을 이루도록 형성되어 제1 내지 제3삽입홀(120a,120b,120c)이 전체적으로 'ㄱ'자 형상을 이루도록 형성된다.
또한, 상기 헤드결합부(210)에 형성되는 제1 및 제2결합홀(214a,214b)은 제1, 2삽입홀(120a,120b) 사이의 간격 및 제2, 3삽입홀(120b,120c) 사이의 간격과 동일한 간격으로 이격되어 제2힌지공(212)의 후방에 서로 대칭을 이루도록 형성된다.
즉, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 헤드부(100)의 제1헤드(100a)가 사용되는 경우에는 제1삽입홀(120a) 및 제1결합홀(214a)을 통해 제1고정핀(170a)이 체결 고정되고, 제2삽입홀(120b) 및 제2결합홀(214b)을 통해 제2고정핀(170b)이 체결 고정된다.
또한, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이, 헤드부(100)의 제2헤드(100b)가 사용되는 경우에는 제2삽입홀(120b) 및 제1결합홀(214a)을 통해 제1고정핀(170a)이 체결 고정되고, 제3삽입홀(120c) 및 제2결합홀(214b)을 통해 제2고정핀(170b)이 체결 고정된다.
따라서, 상기와 같은 구성에 의해 연결기(50)의 종방향 중심축으로부터 일정 거리 이격되도록 하여 대칭을 이루는 두 지점에서 제1 및 제2고정핀(170a,170b)에 의해 헤드부(100)를 헤드결합부(210)에 고정시킬 수 있게 되어 사용되지 않는 헤드부(100)의 제1 또는 제2헤드(100a,100b) 후방을 추가적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라 헤드부(100)에 작용하는 전단하중은 물론 휨 하중이나 비틀림 하중에 대한 지지력도 향상시킬 수 있으므로 대륙철도차량의 주행안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 정거장에서 새로운 화차가 추가되는 등의 이유로 연결기(50)를 교체하여야 하는 경우에는 제1 및 제2고정핀(170a,170b)에 의한 헤드부(100)의 결합을 해제시키고, 헤드부(100)를 힌지핀(160)을 중심으로 회전시킨 후 다시 제1 및 제2고정핀(170a,170b)을 체결 고정시키는 작업만으로 연결기(50)를 교체할 수 있게 된다.
따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 대륙철도차량용 연결기 구조에 의하면, CA3 타입의 연결기와 AAR 타입의 연결기를 일체로 형성하면서도 AAR 타입 연결기의 결합에 사용되는 너클을 형성시킬 수 있도록 함으로써 이웃하는 차량과의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 기존 CA3타입 연결기의 잉여 공간부, 즉 CA3타입 연결기 사이의 결합에 사용되지 않는 공간부에 너클을 포함하는 AAR 타입 연결기를 일체로 형성시킬 수 있어 기존 연결기의 재활용이 가능하고, 두가지 타입의 헤드를 일체로 형성시키면서도 헤드부의 중량 증가를 최소화할 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명은 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CA3 타입의 연결기와 AAR 타입의 연결기를 일체로 형성하면서도 AAR 타입 연결기의 결합에 사용되는 너클을 형성시킬 수 있도록 함으로써 이웃하는 차량과의 결합이 보다 견고하게 이루어질 수 있도록 하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 관한 것이다.
50 : 연결기
100 : 헤드부
100a : 제1헤드 100b: 제2헤드
110: 요철부 120: 고정홀
200 : 샹크부 210: 결합부
212: 제2힌지공 214: 결합홀
220: 고정부

Claims (5)

  1. CA3타입의 제1헤드와 AAR타입의 제2헤드가 일체로 형성된 헤드부와, 상기 헤드부에 결합되어 철도차량 차체에 연결 설치되는 샹크부를 포함하는 대륙철도차량용 연결기 구조에 있어서,
    상기 제1헤드는 일측에 형성되어 다른 CA3 타입 연결기에 결합되는 결합부와, 타측에 형성되어 결합된 CA3 타입 연결기의 결합부를 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 제1헤드의 지지부의 외측부에 너클이 포함된 AAR타입의 제2헤드를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1헤드의 지지부 외측부에 제2헤드의 너클이 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1헤드의 지지부 외측부에는 상기 제2헤드의 너클이 회동 시 수용될 수 있도록 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 헤드부와 헤드결합부의 대응되는 위치에는 힌지핀이 삽입 결합되는 제1 및 제2힌지공이 각각 형성되고, 상기 제1 및 제2힌지공의 후방에는 헤드부를 헤드결합부에 고정시키기 위한 고정핀이 삽입 결합되는 삽입홀 및 결합홀이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 삽입홀은 서로 일정거리 이격되도록 형성되는 제1 내지 제3삽입홀로 구성되고, 상기 결합홀은 서로 일정거리 이격되도록 형성되는 제1 및 제2결합홀로 구성되며, 상기 고정핀은 제1 및 제2결합홀과 제1 또는 제3삽입홀 및 제2삽입홀을 통해 결합되는 제1 및 제2고정핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 대륙철도차량용 연결기 구조.
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JP2001106071A (ja) * 1999-10-14 2001-04-17 Central Japan Railway Co 連結器
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