KR20220168652A - 저상트로리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저상트로리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행안정성을 물론 제동능력이 우수하여 레일을 포함한 적재품의 하역을 쉽고 빠르게 안정적으로 진행할 수 있고, 제자리 회전도 가능하여 특히 장대레일을 운반할 때 곡선 궤도 주행을 원활하게 할 수 있도록 개선된 저상트로리에 관한 것이다.

Description

저상트로리{low floor trolley}

본 발명은 저상트로리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행안정성을 물론 제동능력이 우수하여 레일을 포함한 적재품의 하역을 쉽고 빠르게 안정적으로 진행할 수 있고, 제자리 회전도 가능하여 특히 장대레일을 운반할 때 곡선 궤도 주행을 원활하게 할 수 있도록 개선된 저상트로리에 관한 것이다.

일반적으로, 철도 레일은 고하중의 열차가 운행되기 때문에 진동, 기타 여러가지 이유로 철도 레일, 침목, 도상 자갈 등이 유실되거나 손상되는 등 많은 문제가 발생되므로 수시로 보수하여야 한다.

또한, 철도 레일을 새로 교체하고자 할 경우도 많이 있다.

이 경우, 보통 트로리라고 하는 레일 주행이 가능한 상부가 평평하여 유지 보수용 물품을 실을 수 있는 궤도차량에 철도 레일을 싣고 원하는 지점으로 이동하여 보수용 물품을 하역하게 된다.

이때, 트로리는 하나 또는 다수개가 사용될 수 있고, 다수개를 사용할 경우 서로 핀으로 링크되어 다수대가 움직일 수 있으며, 때문에 상대적으로 긴 레일도 싣고 움직일 수 있다.

그런데, 하중이 무겁거나 높이가 있는 물품이나 혹은 길이가 긴 물품 등은 적재시 흔들림에 따른 고정안정성이 떨어지므로 매우 단단하게 결속해야 한다.

때문에, 결속을 꼼꼼하게 해야 하므로 시간이 많이 걸리고, 또 목적지에 도착해서는 이를 모두 해체해야 하므로 작업지연이 생기기도 한다.

뿐만 아니라, 곡선 구간 같은 곳을 주행할 때는 장대레일과 같이 길이가 긴 물품은 싣고 주행하기 어렵다.

특히, 물품을 상하차시킬 때는 제동 기능이 우수해야 하는데, 트로리의 경우 자체 제동시스템이 없어 이에 대한 개선이 지속적으로 요구되어 왔다.

국내등록특허 제10-1891757호(2018.08.20.) 2단 에어스프링 타입의 저상 트레일러

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 주행안정성을 물론 제동능력이 우수하여 레일을 포함한 적재품의 하역을 쉽고 빠르게 안정적으로 진행할 수 있고, 제자리 회전도 가능하여 특히 장대레일을 운반할 때 곡선 궤도 주행을 원활하게 할 수 있도록 개선된 저상트로리를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 프레임 격자 형태의 차체(100); 상기 차체(100)의 상면 중앙에 고정된 중심판(130); 상기 체체(100)의 하면에 장착되고 레일을 따라 회전이동하는 차륜(120); 상기 차체(100)의 측면 일측에 설치되고, 무선통신기능을 갖춘 컨트롤러(140; 상기 중심판(130)의 중심을 회전중심으로 하여 회전할 수 있는 회전판(200); 상기 회전판(200)의 하단면과 구름접촉하도록 상기 차체(100)의 상면에 설치된 다수의 구름볼(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 저상트로리를 제공한다.

이때, 상기 회전판(200)의 중심에는 관통공(210)이 형성되고; 상기 관통공(210)과 일치되게 상기 중심판(130)의 중심에도 설치공(132)이 형성되며; 상기 관통공(210)을 관통하여 상부체결구(300)가 끼워지고; 상기 설치공(132)을 관통하여 하부체결구(400)가 끼워지며; 상기 상부체결구(300)의 하부 속으로 상기 하부체결구(400)의 상부가 끼워지면서 상호 나사결합되고; 상기 상부체결구(300)에는 중심을 관통하여 설치구멍(310)이 형성되며; 상기 설치구멍(310)을 통해 체결볼트(BT)가 끼워진 후 하부체결구(400)의 상단에 볼트 체결되어 이중 볼트 체결구조를 갖고; 상기 상부체결구(300)의 외주면에는 나일론 재질의 마찰저감슬리브(SL)가 삽입되며; 상기 회전판(200)과 중심판(130) 사이에는 상하로 간격을 유지하면서 구름접촉하는 다수의 마찰저감볼(500)이 개재된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 주행안정성을 물론 제동능력이 우수하여 레일을 포함한 적재품의 하역을 쉽고 빠르게 안정적으로 진행할 수 있고, 제자리 회전도 가능하여 특히 장대레일을 운반할 때 곡선 궤도 주행을 원활하게 할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저상트로리의 예시적인 일부 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저상트로리의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 저상트로리를 구성하는 회전판의 조립예를 보인 예시적인 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 저상트로리의 제동구조를 보인 예시도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 요부를 발췌하여 도시한 예시적인 단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

도 1 내지 도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저상트로리는 차체(100)를 포함한다.

상기 차체(100)는 선,후 양단 중앙에 다른 차체를 연결할 수 있도록 연결핀대(110)를 구비한다.

또한, 상기 차체(100)의 양단 하면에는 레일을 따라 회전이동하는 차륜(120)이 설치된다.

이때, 상기 차륜(120)은 무동력 궤도 바퀴가 바람직하다. 나아가, 상기 차륜(120)에는 후술되는 브레이크 시스템이 장착되어 원하는 위치에서 멈춘 상태로 고정될 수 있어야 한다.

뿐만 아니라, 상기 차체(100)는 프레임 격자 형태로서 상면 중앙에 중심판(130)이 고정된다.

그리고, 상기 차체(100)의 측면 일측에는 무선통신기능을 갖춘 컨트롤러(140)가 설치되어 제동시 제어하도록 구성된다.

특히, 상기 차체(100)의 상부에는 상기 중심판(130)의 중심을 회전중심으로 하여 회전할 수 있는 회전판(200)이 더 구비될 수 있다.

이 경우, 상기 회전판(200)이 하중을 충분히 견디면서 원활하게 회전할 수 있도록 상기 차체(100)의 상면 적소에는 다수의 구름볼(150)이 설치된다.

이때, 구름볼(150)은 일부만 노출된 상태로 갇혀 있는 구조를 갖도록 하여 분리 이탈되지 않으면서 회전판(200)의 하단면과 구름접촉하면서 마찰저항을 줄이면서 하중을 떠 받치도록 하여 원활한 회전동작이 이루어지도록 안내한다.

아울러, 상기 회전판(200)은 선택적으로 사용될 수 있으며, 이를 위해 회전판(200)의 중심에는 관통공(210)이 형성된다.

또한, 상기 관통공(210)과 일치되게 상기 중심판(130)의 중심에도 설치공(132)이 형성된다.

그리고, 도 1 및 도 3에서와 같이, 상기 관통공(210)을 관통하여 상부체결구(300)가 끼워지고, 설치공(132)을 관통하여 하부체결구(400)가 끼워지며, 상부체결구(300)의 하부를 통해 하부체결구(400)의 상부가 끼워지면서 상호 나사결합된다.

이때, 상기 상부체결구(300)는 중심을 관통하여 또하나의 설치구멍(310)이 형성된 것이 특징이다.

이 설치구멍(310)을 통해 체결볼트(BT)가 끼워지며, 상부체결구(300) 내부로 진입해 있던 하부체결구(400)의 상단에 상기 체결볼트(BT)가 볼트 체결되면서 이중 볼트 체결방식으로 진동에 의해서도 풀림이 방지되는 이중 안전체결 구조를 갖추게 된다.

여기에서, 상기 상부체결구(300)가 끼워지기 전에 그 외주면에는 나일론 재질의 슬립성이 우수한 마찰저감슬리브(SL)가 삽입된 상태에서 조립 설치된다.

그리고, 마찰저감슬리브(SL)는 회전판(200)과 중심판(130)에 접촉되면서 마찰을 저감하게 된다.

또한, 회전판(200)과 중심판(130) 사이에는 상하로 간격을 유지하면서 구름접촉하는 다수의 마찰저감볼(500)이 개재되어 회전시 마찰을 억제하여 회전원활성을 확보하도록 하여 준다.

이와 같이 구성되면, 회전판(200)을 사용하지 않을 때는 그냥 레일 등 길이가 긴 물품을 싣고 이동한 후 하역하는 용도로 사용되고, 회전판(200)을 사용할 때는 하역방향을 자유롭게 설정할 수 있어 사용처에 따라 회전판(200)을 돌려가면서 원하는 방향으로 물품을 하역할 수 있게 되므로 사용상 편의성이 향상된다.

한편, 본 발명에서는 저상트로리가 개별적으로 제동력을 갖춰 상차시 혹은 하역시나 주행시 긴급을 요할 때 안전성을 강화시킬 수 있도록 도 4 내지 도 6의 예시와 같은 제동유닛(600)을 더 구비할 수 있다.

도 4 내지 도 6에 따르면, 상기 제동유닛(600)은 차체(100)의 저면에 설치되는 공압탱크(610)를 더 포함한다.

그리고, 상기 차륜(120)중 어느 일측에 브레이크패드(620)가 설치되고, 상기 브레이크패드(620)는 유동로드(MOD)의 일단에 고정되며, 상기 유동로드(MOD)의 타단은 브레이크실린더(630)에 조립되어 브레이크실린더(630)의 동작에 따라 움직일 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 브레이크실린더(630)는 도 5의 예시와 같이, 내부에 락킹스프링(640)이 내장되고, 상기 락킹스프링(640)의 전단에는 원판 형태의 밀폐판(650)이 배치되며, 상기 밀폐판(650)의 원중심에는 유동로드(MOD)의 일단이 고정되고, 상기 유동로드(MOD)의 타단은 상기 브레이크실린더(630)의 선단을 관통하여 외부로 노출되며, 노출된 유동로드(MOD)의 타단에는 브레이크패드(620)가 고정된다.

여기에서, 상기 유동로드(MOD)의 타단이 브레이크실린더(630)의 선단을 관통할 때 선단면에는 플랜지부(FL)가 길게 형성되어 있어 내부에서 메카니컬씰링 구조를 가짐으로써 후술되는 공압 공급시 공압이 유동로드(MOD)을 타고 외부로 누기되지 않도록 씰링하게 된다.

특히, 본 발명에서는 상기 밀폐판(650)의 동작 원활성을 확보하고, 공압의 공급과 씰링 및 작용에 따른 완충력을 확보하면서 균일한 제동력을 제공하기 위해 상기 밀폐판(650)의 전단에는 밀폐판(650)과의 사이에 공간을 형성하는 'ㅏ' 형상의 버팀판(660)이 구비된다.

상기 버팀판(660)은 상기 유동로드(MOD)가 관통되게 배치되며, 버팀판(660)과 밀폐판(650) 사이에는 텐션스프링(670)이 개재되어 양판 사이의 텐션을 유지하면서 탄성완충시킨다. 특히, 버팀판(660)이 움직이지 않고 한 곳에 고정되어 있도록 탄성고정하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 버팀판(660)과 밀폐판(650) 사이에 형성된 공간에는 공기주입구(680)가 형성되고, 상기 공기주입구(680)는 공압조절기(700)와 공급호스(HS)로 연결된다.

또한, 상기 공압조절기(700)는 공압탱크(610)와 연결되어 공기를 공급받을 수 있도록 구성되며, 공압탱크(610)는 주기적으로 공기를 충전시킬 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 공압조절기(700)는 컨트롤러(140)에 의해 동작이 제어되도록 구성되며, 컨트롤러(140)의 구동은 도시되지 않은 배터리를 사용할 수 있다.

이와 같이 구성하게 되면, 차체(100)의 구동, 정지, 제동을 정확하게 하고, 안정적인 구동 제어가 가능하게 된다.

여기에서, 상기 공압조절기(700)는 독특한 구조로 이루어진다. 즉, 공압탱크(610)로부터 공기를 공급받아 브레이크실린더(630)로 공급하는 것은 단순 밸브 조작에 의해 가능하지만, 공급된 공기를 빼냄과 동시에 공압탱크(610)로부터 공급되는 고압의 공기는 차단해야 하기 때문에 공압조절기(700)는 단순한 일반적인 밸브타입의 단순한 솔레노이드 구조로는 어렵다.

이를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 공압조절기(700)는 도 6의 예시와 같이, 사각박스 형상의 조절기하우징(710)과, 상기 조절기하우징(710)의 상하길이 절반 이상의 높이에 배관된 공급호스(HS)와, 상기 공급호스(HS)와 대향된 위치의 조절기하우징(710) 상에 배관되고 공압탱크(610)와 연결된 탱크토출관(TS)과, 상기 조절기하우징(710)의 내부공간을 상하로 이등분하는 크기를 갖는 사각블럭형 마그넷(720)과, 상기 조절기하우징(710)의 상단부 외주면에 감기고 컨트롤러(140)의 제어신호에 따라 인가되는 전류의 방향이 바뀌도록 구성된 솔레노이드코일(730)과, 상기 솔레노이드코일(730)을 보호하도록 커버링하는 코일커버(740)를 포함한다.

이때, 상기 사각블럭형 마그넷(720)에는 일측면과 하단면이 서로 연통되는 'ㄱ' 형상의 벤트홀(722)이 형성된다.

때문에, 컨트롤러(140)의 전류 인가방향에 따라 상기 솔레노이드코일(730)에 형성되는 자극이 바뀌게 된다. 예컨대, 정방향으로 전류를 흘리면 도시와 같이 솔레노이드코일(730)의 상부측이 N극이 형성되고 하부측에 S극이 형성된다고 하고 사각블럭형 마그넷(720)의 상단이 N극이고 하단이 S극이 되게 배치했다면 사각블럭형 마그넷(720)은 흡인력에 의해 상부로 이동하면서 공급호스(HS)와 벤트홀(722)을 연통시켜 벤트하게 된다.

즉, 브레이크실린더(630)에 채워져 있던 공압을 가하던 공기가 자연스럽게 배출되면서 공압을 해소하게 된다.

그러면, 락킹스프링(640)은 급속히 팽창하여 밀폐판(650)을 전진시키고, 이와 일체로 고정된 유동로드(MOD)이 전진하여 브레이크패드(620)가 차륜(120)에 밀착되면서 차체(100)가 움직이지 않도록 제동하게 된다.

그러다가 제동력을 해제하고 싶을 때는 컨트롤러(140)를 통해 상기 공압조절기(700)의 구동을 조절하게 된다.

이에 따라, 상술한 바와 반대로 전류가 인가되면서 솔레노이드코일(730)에 형성되는 자극이 바뀌게 된다. 예컨대, 솔레노이드코일(730)의 상부측이 S극이 되고, 하부측은 N극이 되게 된다.

그러면, 척력이 작용하여 사각블럭형 마그넷(720)은 하강하면서 공급호스(HS)와 탱크토출관(TS)이 서로 통할 수 있는 상태를 만들게 된다.

이 상태가 되면, 공압탱크(610)로부터 공급된 고압의 공기는 브레이크실린더(630)로 공급되어 락킹스프링(640)을 압축시킴으로써 브레이크패드(620)를 차륜(120)으로부터 떼어내어 제동력을 해제시키게 된다.

이에 더하여, 본 발명에서는 상기 사각블럭형 마그넷(720)의 원활한 동작을 유도하기 위해 상기 조절기하우징(710)의 내벽면에는 마찰저감제가 도포된다.

상기 마찰저감제는 폴리카보네이트수지 100중량부에 대해, 보로수소화나트륨(Sodium borohydride)과 지방산아미드(Fatty amide)를 8:2의 중량비로 혼합한 혼합물 30중량부; 탈크 15중량부; 부틸히드록시 아니졸(Butyl hydroxy anisole) 5중량부; 비닐트리에톡시실란(VTEOS) 5중량부; 및 트리페닐포스핀 5중량부를 첨가 혼합하여 이루어진다.

여기에서, 보로수소화나트륨과 지방산아미드를 8:2의 중량비로 혼합한 것은 마찰유동시 열에 의한 기포생성을 차단하고, 슬립성을 증대시켜 마찰음이 생기지 않도록 하기 위한 것이다. 특히, 상기 비율로 혼합했을 때 마찰에 의한 열 발생시 기포생성 억제력이 급격히 증가하고, 마찰 파열음 발생을 차단하는 것으로 확인되었다.

또한, 탈크는 규산염광물로서 슬립성(윤활성), 내구성, 표면 내마모성을 증대시키는 효과가 있다. 그리고, 부틸히드록시 아니졸은 내열성을 강화시켜 치수변형이 생기지 않도록 억제하기 위한 것이다. 뿐만 아니라, 비닐트리에톡시실란(VTEOS)은 실록산 결합을 유도함으로써 인장강도와 파단신율 및 인열강도를 확보하여 내구성, 내마모성 특성을 증대시키며, 특히 윤활성 증대에 따른 슬립성을 높여 마찰력을 저감하는 특성이 있다. 아울러, 트리페닐포스핀은 경화성을 높이고, 내후성을 증대시켜 표면 균질화로 부착력을 증대시킨다.

이러한 마찰저감제를 도포한 후 박리력(g/25mm)을 테스트한 결과, 박리력은 91(스펙 50)로 확인되었으며, 밀착성은 극상으로 평가되었고; 내마모성 및 내충격성도 우수한 것으로 확인되엇다.

한편, 상기 사각블럭형 마그넷(720)은 도시와 같이, 상하 높이 절반 위치에 내부로 요입된 유도홈(724)이 형성되고, 이 유도홈(724)의 일부에 벤트홀(722)이 형성되며, 벤트홀(722)은 사각블럭형 마그넷(720)의 하단면 중심을 관통하여 연통되게 구성된다.

때문에, 사각블럭형 마그넷(720)이 상승했을 때 공급호스(HS)와의 연결성이 매우 좋으며, 공압이 걸려 있는 공기를 벤트시키는데 매우 유효하다.

100: 차체
200: 회전판
300: 상부체결구
400: 하부체결구
500: 마찰저감볼

Claims (2)

1. 프레임 격자 형태의 차체(100);
   상기 차체(100)의 상면 중앙에 고정된 중심판(130);
   상기 체체(100)의 하면에 장착되고 레일을 따라 회전이동하는 차륜(120);
   상기 차체(100)의 측면 일측에 설치되고, 무선통신기능을 갖춘 컨트롤러(140;
   상기 중심판(130)의 중심을 회전중심으로 하여 회전할 수 있는 회전판(200);
   상기 회전판(200)의 하단면과 구름접촉하도록 상기 차체(100)의 상면에 설치된 다수의 구름볼(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 저상트로리.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전판(200)의 중심에는 관통공(210)이 형성되고; 상기 관통공(210)과 일치되게 상기 중심판(130)의 중심에도 설치공(132)이 형성되며; 상기 관통공(210)을 관통하여 상부체결구(300)가 끼워지고; 상기 설치공(132)을 관통하여 하부체결구(400)가 끼워지며; 상기 상부체결구(300)의 하부 속으로 상기 하부체결구(400)의 상부가 끼워지면서 상호 나사결합되고; 상기 상부체결구(300)에는 중심을 관통하여 설치구멍(310)이 형성되며; 상기 설치구멍(310)을 통해 체결볼트(BT)가 끼워진 후 하부체결구(400)의 상단에 볼트 체결되어 이중 볼트 체결구조를 갖고; 상기 상부체결구(300)의 외주면에는 나일론 재질의 마찰저감슬리브(SL)가 삽입되며; 상기 회전판(200)과 중심판(130) 사이에는 상하로 간격을 유지하면서 구름접촉하는 다수의 마찰저감볼(500)이 개재된 것을 특징으로 하는 저상트로리.
   

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