KR950013086B1 - 철도차량의 대차용 측면 베어링 - Google Patents

철도차량의 대차용 측면 베어링 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

철도차량의 대차용 측면 베어링
제 1 도는 본 발명에 따른 측면베어링의 일실시예가 내부에 장착된 철도차량의 보울스터를 도시한 부분평면도.
제 2 도는 제 1 도의 측면베어링을 일부 절개하여 도시한 부분확대 단면도.
제 3 도는 제 2 도의 선3-3에서 절취된 상태로 측면베어링을 일부절개하여 도시한 단면도.
제 4 도는 본 발명에 따른 측면 베어링의 제 2 실시예를 일부절개하여 도시한 단면도.
제 5 도는 제 4 도의 선5-5에서 절취된 상태로 측면베어링을 일부절개하여 도시한 부분평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 측면베어링 12 : 보울스터(bolster)
14 : 중심보울(center bowl) 20 : 받침부재
26, 28 : 단부벽 30, 32 : 내부면
50 : 캡부재 54 : 베어링패드
60 : 코일스프링 70, 72 : 경사외표면
80, 82 : 원통형로울러 90, 92 : 상, 하부걸쇠
100, 102 : 쐐기 심(wedge shim)
본 발명은 철도차량의 대차(trucks)에 관한 것으로, 보다 상세히는 대차 보울스터에 장착가능하여 철도차량의 몸체하부면을 접촉하도록된 개선된 일정한 접촉방식(constant contact type)의 측면베어링에 관한 것이다.
일반적인 철도화물차량은 레일(rail)의 상부에서 회전하는 바퀴가 갖춰진 적어도 1 및, 보통 2개의 대차상부에 지지되는 차량몸체를 갖는다.
각각의 대차는 차량몸체의 세로 중심선을 반드시 가로질러 연장하고, 상기 차량몸체를 회전가능토록 지지하는 대차 보울스터를 포함한다. 일반적으로 사용되는 대부분의 화물차량은, 중심 베어링 플레이트와 보울(bowls)로 이루어진 회전연결장치가 차량몸체의 하부프레임과 대차보울스터의 중심위치에 횡방향으로 설치된다. 따라서, 대차는 차량의 몸체 하부에 위치된 중심플레이트 위에서 회전 또는 피봇(plvot) 가능하고,임의의 동적상태(certain dynamic conditions)와 차량속도에서는 주행중에 대차가 상기 차량의 몸체하부에서 요(Yaw)방식으로 반대방향으로 진동하거나 흔들리게(hunt)된다. 또한, 상기 차량의 몸체는 작동중에 반대방향으로 좌, 우로 회전하게 된다. 상기 중심보울의 외측으로 대차보울스터 상에 장착된 측면베어링이 일반적으로 사용되어 마찰로서 진동을 감쇠시키고, 회전운동의 크기를 제한하면서 완화시킴으로서 상기와 같은 반대적인 상태를 제어하도록 된다. 일정한 접촉방식의 측면베어링들은 상기 보울스터에 고정되는 받침부재와, 상기 받침부재로부터 상부로 편향지지되어 차량 몸체부의 하부프레임에 형성된 베어링패드와 접촉되는 캡부재를 갖추고 있다.
상기 캡부재는 상기 받침부재에 대하여 자유롭게 수직이동되어야만 하고, 점차 사용함에 따라서, 상기 캡부재와 받침부재 사이의 틈새가 마찰 및 마모에 의해 확대된다. 차량의 몸체부하부에서 대차의 회전이동은 차량 몸체의 세로 방향으로 상기 캡부재에 큰마찰력을 부여하여 캡부재와 받침부재의 세로방향 단부를 마모시킨다. 상기와 같은 세로방향의 마모작용이 발생하면, 캡부재는 세로방향으로 이동이 자유롭게 되어 대차의 진동(흔들림)을 완충시키는 능력이 저하된다. 또한, 세로방향의 작용력은 받침부재에 대하여 캡부재를 경사지게 하거나 또는 기울어지게 하고, 이러한 추세는 캡부재와 받침부재사이의 틈새가 마모에 의해 확대되기 때문에 증가한다.
상기 캡부재가 기울어지게 되면, 진동(흔들림)을 완충시키는 능력과 회전을 완화시키는 능력이 보다 더 저하되는 문제점을 초래한다.
따라서, 본 발명의 주요목적은 자동적으로 캡부재와 받침부재 사이의 마모를 조절하고 보상하도록된 철도차량의 대차용 측면베어링을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 캡부재와 받침부재의 사이에서 자체 조절되는 간극부재를 갖춘 일정한 접촉방식의 철도차량의 대차용 측면베어링을 제공함에 있다. 요약하여 설명하면, 본 발명은 받침부재와, 상기 받침부재에 대하여 수직으로 이동가능한 캡부재를 갖추고, 상기 2개의 부재에서 세로방향으로 서로 인접한 부분사이에 위치되는 적어도 하나의 자체조절식 간극부재를 갖는다.
이하, 본 발명을 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
제 1 도에는, 측면베어링(10)이 대차의 중심보울(14) 외측으로 대차보울스터(12)상에 장착된 상태로 도시되어 있다. 제 2 도 및 제 3 도에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 측면베어링(10)은 직립한 측벽(22)(24)과, 단부벽(26)(28)을 갖춘 상자형의 받침부재(bese member)(20)를 갖추고 있다. 제 2 도에 도시된 바와 같이, 단부벽(26)(28)은 각각 경사진 내부면(30)(32)과 상기 단부벽의 저면부에서 내측으로 절곡되고, 보울스터(12)상에 측면베어링(10)을 고정하기 위한 보울트 또는 그와 유사한 기구(미도시)의 삽입을 위해 카운터 싱크 구멍(connter sunk holes)(38)을 갖춘 밑면부(feel)(34)(36)를 갖춘다.
캡부재(50)가 상기 받침부재(20)위에서 수직으로 이동하도록 위치된다. 바람직한 실시예에서는, 캡부재(50)가 받침부재(20)의 벽내에 위치되고, 상부 베어링 표면(52)을 갖추어 몸체 보울스터(미도시)와 같은 차량의 몸체부 하부면에 장착된 베어링 패드(54)와 마찰결합한다.
스커트부재(a skirt)(56)가 베어링 표면(52)으로부터 매달리어 스프링 공간(58)을 형성함으로서 받침부재(20)내에 안치된 코일스프링(60)과도 같은 지지 부재를 보울스터(12)내에 수용하여 상기 캡부재(50)를 상부로 밀어줌으로서 일정하게 상기 차량 몸체의 패드(54)를 결합시켜준다. 상기 코일스프링(60) 대신에 고탄성 물체로된 다른 방식의 지지부재가 채택가능하다. 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서는 캡부재(50)의 스커트 부재(56)가 받침부재의 측벽(22)(24) 및 단부벽(26)(28)내에 장착되고, 상기 받침부재의 측벽(22)(24)과 인접하여 또한, 평행으로 위치된 수직 측부(62)(64)를 갖추며 ; 상기 받침부재의 단부벽(26)(28)으로부터 일정간격이 형성된 단부(66)(68)를 포함한다. 상기 캡부재의 단부(66)(68)는 상기 받침부재의 단부벽(26)(28)에 대향하는 표면(30)(32)에 마주하여 경사가 형성된 경사외표면(70)(72)을 갖춘다. 일정간격이 형성되고, 서로 대향된 각쌍의 경사면(30)-(70)과, (32)-(72)은 하부방향으로 내측을 향해 집중되고, 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 원통형 로울러(80)(82)와도 같은 간극부재(78)에 의해 서로 분리되어 떨어져 있다. 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 실시예에서, 캡부재(50)의 경사외표면(70)(72)에 각각 상, 하부걸쇠(90)(92)가 제공되어 캡부재(50)와 받침부재(20)사이의 간격내에 간극부재(78)를 유지시킨다.
본 발명의 제 2 실시예가 제 4 도 및 제 5 도에 도시되어 있고, 상기에서 설명한 동일부재에 대해서는 동일 참조부호와 함께 프라임부호(')가 부여되어 있다. 상기 제 2실시예에서는 상기 간극부재(78)가 쐐기심(wedge shim)(100)(102)의 형태를 갖춘다.
또한, 상기 실시예에서는, 제 2 도에서 참조부호(92)로 표시된 것과 같은 하부걸쇠가 캡부재(52')의 경사외표면(71')(72')에는 형성되어 있지 않다. 상기 각각의 실시예에서는, 경사내표면(30)(32)과, 경사외표면(70)(72)에 대한 경사각도는 대차가 회전하고, 캡베어링 표면(52)과 차량, 몸체의 패드(pad) 사이의 마찰저항이 상기 캡(cap)에 가해지는 세로방향(철도차량의 중심선에 대하여)의 작용력을 발생시키는 경우에 생성되는 세로 방향의 힘에 대하여 간극부재(78)가 상부로 밀려올려질 정도로 크게는 형성되지 않도록 그 크기가 제한된다. 각각의 경사각도는 수직으로부터 1-15° 각도와, 바람직하게는 대략 1-10°의 각도사이를 유지한다. 따라서, 인접하여 마주하는 내, 외 경사표면(30)-(70) 또는 (32)-(72)의 쌍에 형성되는 각도는 대략 2-30°의 각도와, 바람직하게는 2-20° 각도내에서 유지된다.
상기에서 설명한 바와 같이, 간극부재(78)의 실시예, 즉 로울러(80)(82) 또는 쐐기(100)(102)등이 상기 경사면을 따라서 하부로 이동함으로서 캡부재(50)와 받침부재(20) 사이의 공간(간격)에서 발생하는 어떠한 증가부분도 자체적으로 조절하게 된다. 또한, 간극부재(78)의 상기 실시예들은 캡부재(50)의 이동에 따라서, 상, 하 자유롭게 이동하면서 연속적으로 맞물리는 상기 경사표면과 긴밀한 접촉관계를 유지할 것이다. 즉, 상기 로울러(80)(82)는 캡(50)이 상, 하로 이동하는 경우에 경사면에 대하여 회전할 것이고 ; 이와 유사하게 쐐기(100)(102)는 캡(50)이 상, 하로 이동할 때 경사면을 따라서 활주 할 것이다.
상기 설명된 모든 측면베어링의 부품들은 경화강재(hardened steel)로 제작됨이 바람직하고, 또한, 상기 간극부재(78), 즉 원통형 로울러(80)(82) 또는 쐐기(100)(102)들도 경화 폴리머 재료(a hard polymer material) 로 형성가능하다.
또한, 상기 실시예들은 하나의 간극부재(78)를 사용하도록, 또한 단지 상기 받침부재 및 캡부재의 일단부에서만 내, 외표면을 갖추도록 수정가능함은 물론이다.

Claims (20)

  1. 대차 보울스터의 상부표면에 부착되도록 저면부를 갖추고, 적어도 하나의 직립된 단부벽을 갖춘 받침부재 ; 상기 받침부재에 대하여 수직이동이 가능하도록 장착되고, 상기 받침부재의 직립된 단부벽으로부터 간격이 형성된 적어도 하나의 매달린 단부를 갖춘 캡부재 ; 상기 각각의 단부와 단부벽에 형성되고, 적어도 하나가 다른 하나의 대향표면에 대하여 경사가 형성되어 상기 받침부재의 저면부를 향해 집중되는 대향표면 ; 서로 떨어진 상태로 대향표면을 지지하고, 상기 단부벽과 단부 사이에 위치되며, 상기 캡부재가 받침부재에 대하여 이동하는 경우, 상기 대향한 표면에 대하여 이동가능한 간극수단 ; 및, 상기 캡부재의 하부에서 상기 캡부재를 받침부재의 상부로 밀어주는 지지부재 ; 를 포함하는 개선된 철도차량의 대차용 측면베어링.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 간극수단이 원통형 로울러임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 간극수단이 쐐기심(wedge shim)임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 2개의 대향표면은 경사가 형성되어 서로에 대하여 집중됨을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 간극수단이 원통형 로울러임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 간극수단이 쐐기심임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 캡부재가 받침부재내에 장착되고, 상기 캡부재의 단부가 상기 받침부재의 단부벽에 형성된 내부대향표면으로부터 일정간격이 떨어진 외부대향표면을 갖춤을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기외부대향표면에 형성된 상부걸쇠를 포함하여 상기 간극수단의 상부이동을 제한함을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 간극수단이 원통형 로울러임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 외부 표면은 상, 하부 걸쇠를 갖추어 원통형 로울러의 수직이동을 제한함을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 간극수단이 쐐기심임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 간극수단이 쐐기심임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  13. 2개의 직립된 측벽, 2개의 직립한 단부벽 및, 대차보울스터에 부착되는 저면부를 갖춘 상자형의 받침부재 ; 상기 받침부재의 측벽과, 단부벽내에 장착되고, 상기 받침부재의 단부벽에 대향하여 일정간격이 떨어진 2개의 단부를 갖춘 매달린 스커트 부재를 포함하는 캡부재 ; 상기 캡부재의 단부 각각에 형성된 경사외표면 ; 상기 받침부재의 각각의 단부벽에 형성된 경사내표면과, 상기 받침부재의 저면부를 향해 내부로 집중되도록 경사가 형성된 내, 외부표면 ; 상기 마주하는 경사내표면으로부터 분리된 상기 경사외표면 각각을 지지하고, 상기 캡부재의 단부와, 상기 받침부재의 단부벽 사이에 위치되는 간극수단 ; 및, 상기 캡부재의 하부에서 상기 캡부재를 받침부재의 상부로 밀어주는 지지부재 ; 를 포함하는 개선된 철도차량의 대차용 측면베어링.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 지지부재는 캡부재의 스커트 부재내에 장착되는 코일스프링임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 간극수단은 원통형 로울러 임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 간극수단은 쐐기심(wedge shim)임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 각각의 외부 대향표면에는 상부 걸쇠가 갖춰짐으로서 상기 간극 수단의 상부이동을 제한함을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 간극수단은 원통형 로울러임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 간극수단은 쐐기심임을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
  20. 제 13 항에 있어서, 상기 간극수단은 원통형 로울러이고, 각각의 상기 경사외표면은 상, 하부 걸쇠를 갖추어 상기 원통형 로울러의 수직이동을 제한함을 특징으로 하는 철도차량의 대차용 측면베어링.
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