KR890002455B1 - 처짐이 없는 철도대차 연결장치 - Google Patents

처짐이 없는 철도대차 연결장치 Download PDF

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KR890002455B1 KR1019860000144A KR860000144A KR890002455B1 KR 890002455 B1 KR890002455 B1 KR 890002455B1 KR 1019860000144 A KR1019860000144 A KR 1019860000144A KR 860000144 A KR860000144 A KR 860000144A KR 890002455 B1 KR890002455 B1 KR 890002455B1
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Abstract

내용 없음.

Description

처짐이 없는 철도대차 연결장치
제1도는 본 발명의 장치의 일부절개 평면도.
제2도는 제1도의 2-2선에 따른 절단면도.
제3도는 제1도의 3-3선에 따른 절단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 인장막대(drawbar) 14 : 중심력(center sill)
30 : 인장막대 버트말단(butt end) 36 : 종동부블록(follower block)
40 : 포켓주조물(pocket casting) 56 : 쐐기(wedge)
60 : 차단재(stop member) 62 : 끼움쇠(shim)
66, 68 : 리프팅러그(lifting lug) 80 : 드래프트키이(draft key)
90 : 키이슬롯(key slot) 98, 100 : 중심턱의 측면주조물
102 : 키이지지블록(key bearing block) 108 : 탄성받침대
110(110a,110b) 및 112(112a,112b) : 스페이서(안내돌기)
본 발명은 처짐이 없는 철도대차 연결장치에 관견된 것으로서, 좀더 자세히 말하자면, 곡형측면을 갖는 결합재(coupler member) 및 스페이서수단을 갖는 중심턱 측면주조물(sill side casting)을 포함하여 결합수 또는 인장막대를 적절하게 위치시키기 위한 철도대차 연결장치에 관한 것이다. 철도대차들은 결합재, 즉 결합수(coupler)또는 인장막대(drawbar)에 의하여 함께 연결된다. 결합수는 각 대차의 독립적인 설비세트(units)로써 인접대차사이에서 상호 결합되어 대차연결을 형성한다. 반면에 인장막대는 두 대차간에 신장되어 대차연결을 형성하는 집합적인 설비세트이다. 각각의 경우, 결합수 또는 인장막대의 생크말단(shank end)은 대차 중심턱(center sill)내로 신장한다. 본 발명은, 처짐이 없는 시스템(slackless system)에서, 주로 인장막대를 수용하는 대차중심턱의 새로운 개방된 구성에 관한 것이다. 물론 상기한 개량된 중심턱구성은 결합수를 수용하는데 적용될 수도 있다. 처짐이 없는 시스템이란 인장막대(또는 결합수)가, 각 운동 또는 회전운동이 최소화되는 방법으로, 중심턱내에 수용되는 시스템을 의미한다. 그러나, 기차에 있어서 연속적인 대차들이 커브길이나 경사길을 운행할 때 대차들 사이의 상대적 운동을 수용할 수 있어야 하기 때문에, 결합재에 대한 피치운동, 빗놀이운동 및 회전운동이 각각의 대차에 대하여 제공되어야 한다. 또한 인장막대시스템의 연결에 있어서, 부품들의 수선 및 해체를 위하여 연결 대차들을 분리할 수 있도록 드래프트요소의 탈리가 용이하게 이루어져야 한다.
처짐이 없는 시스템에 있어서, 결합재는 대치몸체에 대하여 종방향(세로)운동을 감소 및 극소화시키는 방식으로 유지된다. 이것은 중심턱내에 고정된 포켓의 배면벽과 결합재 버트말단(butt end)에 맞대어 놓여지는 종동부블록(follower block) 사이에 쐐기형 부재를 삽입제공함으로서 이루어진다. 쐐기형 부재는 종동부블록이 포켓으로부터 밀려나도록 힘을 가하여 결과적으로 종동부블록과 결합재 버트말단의 견고한 맞물림을 제공한다. 대차가 밀려질때, 종방향 힘을 종동부블록, 쐐기형 부재 및 포켓 배면벽에 대한 결합재의 압착을 초래한다. 한편, 대차가 당겨질때, 포켓으로부터 인장막대를 분리하는 경향을 갖는 종방향 힘은 드래프트키이(draft key)에 의하여 저지된다. 드래프트키이는 중심턱 측벽에 천공된 홈(슬롯) 및 결합재내에 천공된 키이 슬롯을 통하여 중심력을 횡으로 가로질러 확장설치된 금속봉이다. 처짐이 없는 시스템에 있어서, 인장막대는 쐐기에 의하여 종동부블록과 키이지지블록 및/ 또는 드래프트키이 사이에서 견고하게 유지된다. 포켓과 총동부블록 사이에 배설되는 쐐기는 인장막대에 대항하여 종동부블록을 압착시킴으로써 인장막대가 키이지지블록 및/또는 드래프트키이에 맞물려지도록 하여 준다. 종동부블록과 인장막대의 상호 대접면(mating surgaces)은 곡면으로 구성하여, 상기 인장막대에 대한 대차의 약간의 각 운동 및 회전운동을 허용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 드래프트키이와 인장막대의 키이슬롯 사이에 삽입되는 키이지지블록에 곡면을 제공하여, 드래프트키이에 대한 인장막대의 회전운동이 허용되도록 하는 것이 바람직하다. 처짐이 없는 연결시스템의 몇가지 예가 본 발명자의 미국특허 제 4,456,133호 및 특허출원 제 561,873호 (1983.12.15출원)등에 개시되어 있다.
본 발명의 근본목적은 대차중심턱내에서의 결합재의 과도한 측면운동(lateral movement)에 제어되어, 처짐이 없는 철도대차 연결장치를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 대차중심턱내에서 인장막대의 각축에 스페이서수단(spacer means)를 설치함으로서 인장막대 연결체의 측면운동이 제한되도록 한, 연결장치를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 대차중심턱내에 인장막대의 측면에 상응하는 대접면을 가진 안내들기들을 설치함으로서 인장막대의 각 운동 및 회전운동(roll movement)을 허용함과 동시에 측면운동을 제한할 수 있는, 연결장치를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명의 그 밖의 목적은 연결시스템의 분리를 위한 느슨한 공간을 제공할 수 있는 조절가능한 부품요소를 구비한, 연결장치를 제공하고자 하는 것이다. 본 발명에 따라서, 인장막대(또는 결합수)와 같은 결합재의 말단을 포캣내에서 제한적으로 유지하여 드래프트키이에 대한 인장막대의 과도한 측면운동을 제어하나 일정한도의 비틀림 및 회전운동은 허용되도록 하고, 포켓에 통로개구부를 제공하여 종동부블록과 포켓 배면벽 사이로부터 쐐기형 부재를 분리할 수 있도록 함으로써 처짐이 없는 인장막대 연결시스템의 결합 및 분리가 가능하도록 한, 철도대차 연결장치가 제공된다. 본 발명의 철도대차 연결장치는 대차중심턱내에서 결함재의 양측으로 드래프트키이 슬롯 상부 및 하부에 걸쳐 놓여지며 결합재의 양측면에 상응하는 대접면을 갖는 스페이서수단 ; 및 쐐기형 부재(쇄기)를 종동부블록에 맞물림 접촉시키고 또한 탈리시킬 수 있는 통로로서 제공되도록 포켓주조물에 배설된 통로개구부를 포함하여 구성된다. 이하 첨부도면과 함께 본 발명을 상세히 설명한다.
첨부도면들에서 보듯이, 본 발명의 연결장치에 있어서, 인장막대(drawbar)(10)(부분도시함)과 같은 결합재(coupler member)의 한 말단은 중심턱(center sill)(14)의 개방말단(open end)(12)안으로 신장되어 있다. 중심턱(14)는 일반적으로 정부벽(top wall)(18),측벽(side wall)(20,22)및 저부개구부에 설치된 플랜지(24,26)을 구비한 역 U자형 채널부재(channel member)(16)을 포함하여 구성된다. 개방말단(12)는 스트라이커플랜지(28)과 함께 형성될 수 있다. 인장막대(10)의 블록한 버트말단(butt end)(30)은 포켓(40)내에 놓여지는 종동부블록(follfwer block)(36)의 오목면(34)에 맞대어 설치된다. 쇄기형 부재(쐐기라 칭함)(56)은 종동부 블록(36)과 포켓(40)의 배면벽(rear wall)(42) 사이에 놓여져서 중심턱 측면주조물, 드래프트키이(reaft key), 키이지지블록, 인장막대, 종동부블록 및 포켓요소들 사이에서의 느슨한 공간(slack spacing)을 제거한다. 포켓 배면벽(42)와 종동부블록(36)의 후면은, 제 2 도에서 보듯이, 경사지게 구성되어 쐐기(56)의 경사진 측면과 각각 연접하게 되어 있다. 포켓(40)은, 중심턱의 채널형 부재(16)내에서, 리벳등에 의하여 턱 플랜지(24,26)에 고정된 지지채널(44)위에 설치된다. 포켓(40)은 중심턱(14)내에 고정된 차단재(stop menber)(60)에 인접하는데, 약간의 느슨함을 흡수하고 포켓(40)과 차단재(60) 사이의 공간을 조절하여 주는 역할을 하는 끼움쇠(62)에 의하여 서로 약간의 공간을 두고 떨어져 위치할 수도 있다. 한편, 포켓(40)을 탄성정지부재에 맞대어, 이동가능하게 설치할 수도 있다. 제 1도에서 도시된 바와같이, 포켓 배면벽(42), 쐐기(56)의 양측면 및 종동부블록(36)의 후면은 갈매기형으로 약간의 각을 이루도록 구성하여, 포켓(40)의 배면벽(42),정부벽(46), 저부벽(48) 및 양측면(50,52)에 위해 형성되는 동공내에서 장치 요소들의 올바른 정렬을 확실하게 하여주는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라서, 포켓(40)의 정부벽(46)내에 위치하는 통로개구부(access prots)(70,72)에 상응하여, 쐐기(56)의 양측에 리프팅러그(lifting lugs)(66,68)이 설치될 수 있다. 그에 따라 중심턱(14)의 정부벽내에 홀(84,86)이 천공되고 철도차량 바닥에 개폐가능한 트랩(도시하지 않음)이 설치되어 종동부블록(36)과 포켓배면벽(42) 사이로부터 쇄기(56)을 수직상으로 철수시켜 인장막대(10) 및 기타 드래프트키이 부품들의 해체를 허용하기에 충분한 느슨함(slack)을 제공하도록 할 수 있다. 인장막대(10)은 인장막대내의 키이슬롯(90) 및 중심턱 측면부재(20,22) 각각의 개구부에 용접설치된 측면주조물(side casting)(98,100)에 천공된 슬롯(94,96)을 통해여 양측 가장자리 (82,84)가 원호형인, 드래프트키이(draft key)(80)이 수평신장됨에 따라 중심턱 (14)내에서 유지된다. 상기 측면주조물(98,100)은 인장막대(10)과 느슨한 접촉을 이루도록 어느정도 폭넓은 곡형의 안내돌기(110,112)가 중심턱(14)의 내측으로 각각 돌설되며, 측면주조물(98,100)과 인장막대(10)의 마무리면인 대접면은 서로 상응하는 블록 또는 오목한 구면의 대접곡면으로 된다. 블록한 버트말단(30)을 향한 키이슬롯(90)의 일단은 아아치형으로 형성되어 있으며, 드래프트키이(80)의 블록한 가장자리(82)를 수용하기에 적합한 오목면(104)을 가진 등곡선적 곡형 키이지지블록(102)가 그 안에 수용된다. 제 2도에서 보듯이, 키이슬롯(90)은 인장막대 버트말단(30)의 반대쪽에서는 수직상으로 점점 더 넓어지게 구성되어 있는데, 이에 따라 중심턱 측면주조물(98,100)의 슬롯(slot)(94),(96)도 마찬가지로 확장되도록 구성할 수 있다.
상기한 바와같은 드래프트키이, 키이지지블록 및 슬롯들의 구성 및 배열에 따라 중심턱(14)내에서 인장막대(10)의 수직 및 수평각이동(angling movement)이 허용된다. 상기 시스템에서, 중심턱 측면주조물(98,100)및 그안에 천공된 슬롯(94,96)을 안장막대(10)의 치수, 인장막대 버트말단(30)과 키이슬롯(90) 사이의 거리에 따라 포켓(40)과 공간을 두고 위치하게 함으로써 드래프트키이(80)이 슬롯(94,96)의 말단과 맞물려 접히고 또한 키이슬롯(90)내에서 키이지지블록(102)와 맞물려진다. 각 슬롯(홈)들의 치수를 적절히 조정함으로서 중심턱(14)내에서 약 4-5도 정도의 인장막대 회전운동이 허용된다. 제 2도에서 보듯이, 본 발명의 장치에서는 키이슬롯(90)의 중앙상부에 고정된 탄성받침재(108)를 설치하여 인장막대를 지지하고 인장막대와 키이지지블록의 중심선정렬이 충분히 유지될 수 있도록 하였다.
본 발명의 장치에 따라서, 드리프트키이(80)을 따른 인장막대(10)의 측면운동 및 종동부블록(36)에 대향한 인장막대(10)의 측면운동이 일정한도로 제한된다. 이러한 인장막대운동의 제한은 근본적으로 다음의 두가지 구성에 의해 이루어진다. 첫재는, 인장막대(10)는 중심턱 측면주조몰(98),(100)에 설치되어, 중심턱(14)의 양 측면(20,22) 사이에서 인장막대(10)를 중심선상에 유치시켜 주되 제한된 정도의 측면 및 수직적인 각 운동(angling movement)과 회전운동을 허용하여 주는 스페이서수단(spacer means)의 구성이다. 스페이서수단 및 맞서는 턱측면주조물 또는 인장막대측면의 대접면(confrontings surfaces)은 상기한 운동들을 허용할수 있도록 동심원적인 형태를 취한다. 도면들에서 볼 수 있듯이, 스페이서수단의 바람직한 실제형태는 측면주조물(98,100)의 각각으로부터 안쪽으로 신장되어 인장막대(10)과 느슨한 접촉(loose contact)을 형성하는 안내돌기(guide lugs)(110) 및 (112)이다. 그러한 안내돌기는 포켓(40)에 인접한 위치에서 슬롯(94,96)의 가장가리상하에서 대칭적으로 위치하는 것이 바람직하다. 제 1-3도에서 보듯이, 안내돌기(110)및 (112)는 중심턱 측면주조물(98,100)에 각각 일체로서 형성되어 있는데, 그 각각은 상부안내돌기 (110a,112a) 및 하부 안내돌기 (110b,112b)로 갈라져 구성된다. 한편 안내돌기를 별도로 형성한 후 용접등에 의하여 측면 주조물(98,100)에 부착시킬 수도 있다. 둘째는 , 안내돌기(110) 및 (112)와 접하는 인장막대(10)의 표면을 구면(그 중심이 버트말단(30)의 원주중심임)을 포함하는 복합곡면으로 구성하여 인장막대의 측면 및 수직적인 각 운동 및 회전운동을 수용하도록 하고, 안내돌기(110a,110b) 및 (112a,112b)의 받침면(bearing sufaces)을 버트말단(30)의 원주중심을 통과하는 중심측을 가진 실리더형 곡면으로 구성한은 것이다. 즉, 볼록한 버트말단(30)을 향한 키이슬롯(90)의 일단을 둘러싸는 영역에서의 인장막대 표면을 볼록한 구면으로 구성하고, 그와 접하는 안내돌기 (110a,110b) 및 (112a,112b)의 대접면(mating sufaces)을 동심원적인 오목한 구면으로 구성하는 것이다. 한편, 안내돌기들은 중심력말단(12)쪽으로 개구되어 인장막대(10)의 삽입이 허용되도록 구성되어 있다.
상기한 바와같은 구성에 의하여, 인장막대(10)의 말단부가 안내돌기(110)및 (112) 사이에서 중심력(14)내에 유지되고, 곡면접촉에 인장막대(10)의 제한된 수평 및 수직적인 각 운동 및 회전운동이 허용되는 것이다.

Claims (10)

  1. 대차중심턱내로 신장된 결합재의 버트말단을, 볼록한 곡면으로 형성하여 중심턱에 설치된 쐐기와 맞물려 위치하는 종동부블록의 오목한 곡면에 대접시키고, 결합재에 형성된 키이슬롯 및 중심턱에 유지되는 한쌍의 턱측면 주조물에 천공된 슬롯을 통하여 드래프트키이를 삽입시켜 구성한 처짐이 없는 철도대차 연결장치에 있어서, 상기 한쌍의 턱측면주조물(98,100)과 상기 결합재 중의 적어도 한쪽에 스패이셔수단을 형성하여 상기 턱측면주조물(98,100) 사이에서 상기 결합재를 유지하고, 상기 스패이셔수단과, 한쌍의 상기 턱측면 주조물(98,100)과 상기 결합재중의, 다른 한 쪽(즉, 스패이셔수단이 형성되어 있지 않는 쪽)은 표면이 서로 상응하게 곡선화되어 결합재가 상기 턱측면주조물(98,100) 및 중심턱(14)에 대하여 수직 및 측면적인 각 운동 및 회전 운동을 할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  2. 제 1항에 있어서, 스패이셔수단이 각각의 턱측면주조물(98,100)상에서 안내돌기(110) 및 (112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  3. 제 1항에 있어서, 스패이셔수단이 각각의 턱측면주조물(98,100)상에서 한쌍의 오목 안내돌기(110) 및 (112)를 포함하고, 상기 안내돌기(110) 및 (112)가 상기 쐐기(56)를 향해 위치되는 가장자리에서 상기 턱측면주조물(98,100)내의 드래프트키이슬롯(94,96)의 상, 하부에 위치되고, 결합재가 인장막대슬롯(90)이 인접하여 볼록측면을 포함하는 인장막대(10)로 구성되는 것을 특징으로하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  4. 제 1항에 있어서, 쐐기(56)가 상기 포켓주조물(40) 및 종동부블록(36) 사이에서 맞물리고 분리될 수 있도록, 내부에 통로개구부(70,72)를 포함하는, 포켓주조물(40)내에서 유지되는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 통로개구부(70,72)가 상기 포켓주조물(40)의 정부에 위치되고, 상기 쐐기(56)는 상기 통로개구부(70,72)와 일렬배열된 리프팅러그(66,68)를 구비하는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 중심턱(14)이 상기 통로개구부(70,72)와 일렬배열되는 홀(74,76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  7. 철도대차의 중심턱(14)내에 장치되기 위하여 드래프트키이(80)를 구비한 생크부재를 포함하는 철도대차용 결합재에 있어서, 결합재가 볼록하고 일반적으로 구형인 곡면을 포함하고 이 곡면은 키이슬롯(90)에 인접한 영역내의 생크부의 맞서는 측면에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 철도대차용 결합재.
  8. 제 1 항에 있어서, 스패이셔수단이 상기 결합재와 맞서는 표면에서 돌출부(protrusion)를 포함하고, 상기 돌출부는 각각의 상기 턱측면주조물(98,100)에 맞물리도록 위치되는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  9. 결합재가 철도대차 중심턱(14)내로 확장되고, 상기 결합재의 블록단부가 상기 중심턱내의 쐐기(56)에 반하여 유지되는 오목 종동부블록(36)과 접하고, 그리고 드래프트키이(80)가 결합재 생크부재의 슬롯(90) 및 상기 중심턱(14)에 유제되는 한쌍의 턱측면주조물(98,100)내의 슬롯(94,96)을 통하여 수평적으로 확장되는 철도대차 연결장치에 있어서, 상기 결합재를 상기 턱측면주조물(98,100)사이에서 균일하게 유지하기 위하여 한쌍의 턱측면주조물(98,100)과 상기 결합재중의 적어도 한쪽에 스패이셔수단이 형성되고, 상기 종동부블록(36)에 반하여 상기 쐐기(56)를 유지하기 위하여 상기 중심턱(14)내에 포켓주조물(40)이 위치되고, 상기 포켓주조물(40)은 이의 정부내에서 통로개구부(70,72)를 포함하고, 그리고 상기 통로개구부(70,72)와 일렬배열되는 상기 쐐기(56)쌍에 리프팅러그(66,68)가 형성되어 상기 쇄기(56)가 상기 포켓주조물(40)과 상기 종동부블록(36) 사이에서 맞물리고 분리될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 중심턱(14)이 상기 통로개구부(70,72)와 일렬배열되는 홀(74,76)을 포함하는 것을 특징으로 하는 처짐이 없는 철도대차 연결장치.
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