KR960008199B1 - 철도차량의 차륜 간격변경 방법과, 차륜간격 가변성 차대 및 그에 따른 지상설비 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

철도차량의 차륜 간격변경 방법과, 차륜간격 가변성 차대 및 그에 따른 지상설비

제1a도 내지 제1b도는 트랙폭의 변화에 따라 차륜 간격을 변경하는 순서도로서, 제1a도는 본 발명의 제1실시에에 따른 자체 추진형 차륜간격 가변성 차대 및 레일과 지상설비의 측면도이며, 제1c도는 제1a도에 도시한 지상설비의 평면도이며 제1c도는 차량이 차륜 간격 변경작업시 A와 G 사이에 서 있는 것을 도시하는 차대의 정면도.

제2a도 및 제2b도는 본 발명에 의한 지상 설비의 한 실시예를 도시하는 것으로서, 제2a도는 내측 가이드 레일과 외측 가이드 레일을 구비한 지상 설비의 측면도이며, 제2b도는 동 평면도.

제3a도 및 제3b도는 지상 설비의 다른 실시예를 도시하는 것으로서, 제3a도는 내측 가이드 레일만을 구비한 지상설비의 측면도이고, 제3b도는 동 평면도.

제4a도 및 제4b도는 지상설비의 또 다른 실시예를 도시하는 것으로서, 제4a도는 접합 레일웨이가 없는 지상설비의 측면도이며, 제4b도는 동 평면도.

제5a도 및 제5b도는 본 발명의 제1실시예에 의한 차륜 간격 가변성 차대를 도시하는 것으로서, 제5a도는 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이 상에서 있는 경우, 이 차대의 평면도이며, 제5b도는 차대가 넓은 트랙 간격 레일웨이 상에 서 있는 경우 이 차대를 도시하는 평면도.

제6a도는 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이 상에 서 있는 경우의 제5a도에 있어서 차륜폭 가변성 차대의 정면도이며, 제6b도는 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이에 서 있는 경우를 도시하는 평면도.

제7도는 보조차륜이 작동하지 않는 경우, 제5도의 차륜간격 가변성 차대를 도시하는 측면도.

제8a도는 제5a도의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도이며, 제8b도는 차대가 제1c도에 도시한 위치(D)에서 있을 경우 제5a도의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 단면도이며, 제8c도는 제5b도의 ⅧC-ⅧC선을 따른 단면도.

제9a도 및 제9b도는 견인되는 차대로 수정된 본 발명에 의한 제1실시예의 차륜간격 가변성 차대를 도시하는 것으로서, 제9a도는 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이상에 서 있는 경우의 그 평면도이며, 제9b도는 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이 상에서 있는 경우의 그 평면도.

제10도는 제1a도에 도시한 차대의 일부 확대도로서, 그 우반부는 보오기 프레임(bogie fram) 상에 설치한 보조차륜이 주행로에 도달하기 직전의 상태를 도시하며, 좌반부는 상기 보조차륜이 주행로 위를 질주한 후의 상태를 도시함.

제11도는 제10도에 해당하는 지상설비의 다른 실시예를 도시하는 확대도.

제12도는 제4a도에 도시한 차대 일부의 확대도로서, 우반부는 차대 프레임에 설치된 보조차륜이 주행로 위를 질주하기 직전의 상태를 도시하며, 좌반부는 상기 보조차륜이 주행로 위를 질주한 후의 상태를 도시함.

제13a도 및 제13b는 본 발명에 의한 지상 설비와 종래의 지상 설비를 비교하는 도면으로서, 제13a도는 종래의 탈고 트래인(TALGO TRAIN)의 지상설비를 도시하는 평면도이며, 제13b도는 본 발명에 의한 지상 설비를 도시하는 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 차륜 간격 가변성 차대 2 : 보오기 프레임(BOGIE FRAME)

6 : 차축 7 : 차륜

9 : 차축 박스 11 : 차축 빔

15 : 보조차륜 20 : 기어 메카니즘

21 : 브레이크 메카니즘 22 : 브라케트

24 : 가요성 고무 부시 31 : 좁은 트레폭 레일

32 : 넓은 트랙폭 레일 32 : 넓은 트랙폭 레일

32 : 내측 가이드 레일 35 : 외측 가이드 레일

본 발명은 트랙폭, 즉 레일웨이, 즉 트랙의 한쌍의 레일 사이의 간격의 변화에 따라, 간격(wheel gauge라고도 칭함), 즉 차체를 지지하는 차대의 좌측 및 우측 차륜 사이의 간격을 변경하는 방법에 관한 것으로서, 차체와 차륜 간격 가변성 차대로서 구성된 차량이 상이한 트랙폭의 레일상에 주행할 수 있다. 또한 본 발명은 차륜간격 가변성 차대, 즉 가변 차륜 간격의 차륜을 가진 차대, 및 그 지상설비에 관한 것이기도 하다.

일반적인 차량에 있어서, 차체를 지지하는 차대의 차륜간격은 일정한 트랙폭에 맞게끔 항상 일정된다. 차량이 한 트랙폭의 레일웨이로부터 다른 트랙폭의 레일웨이로 옮겨서 주행하는 것은 불가능하다. 예를 들면, 일본의 소위 신칸센선에 있어서, 차량은 넓은 또는 표준 프랙폭의 레일웨이 상에 주행하며, 한편 일본의 소위 종래선에 있어서는, 철도차량은 좁은 트랙폭을 가진 레일웨이 상에 주행한다.

하기와 같은 몇가지 선행기술이 있다.

(1) 한 레일웨이로부터 트랙폭이 다른 또 하나의 레일웨이로 이동하려 할때는, 차대의 차륜 간격에 따라 그 부분의 트랙폭을 재구성시켜야 하며, 이에 따라 차륜간격을 불변하게 유지한다. 이 방법은, 트랙폭 변경이라 칭한다.

(2) 스페인에는 탈고트레인(TALGO TRAIN)에 사용되는 차륜폭 가변성 차대가 있다. 이 차대는 차축에 의해 지지되는 개별적으로 동작 가능한 차륜을 구비하며, 이 차륜은 보오기 프레임(차대의 프레임)에 대한 상대적으로 좌우로 접동 가능하며, 또 차륜 간격을 결정하기 위한 로크편을 구비하며, 한편 지상 설비는 차대를 지지하는 레일과 차륜을 안내하여 예정된 위치에 인도하는 가이드 레일을 구매한다. 차륜 간격의 변경은 다음과 같이 수행된다. 즉 차량이 전진함에 따라, 차대를 지지하는 레일은 먼저 보오기 프레임의 일부와 접촉하고, 곧 차대의 전체 무게를 지탱하며, 이에 따라, 차륜들은 부하로부터 해제되고, 로크핀도 해제된다. 그 결과, 차륜들은 좌우방향으로 접동하게 되며, 가이드 레일의 도움으로 새로운 위치로 이동하며, 로크핀들은 차륜들의 새로운 위치를 결정하기 위하여 삽입되고, 차대는 차대 지지레일로부터 하강하여, 이에 따라 차륜 간격 변경작업을 마치게 된다.

(3) 일본 특허공개(심사전 공개) 제54-47221호는 보오기 차대를 개시한다. 이 보오기 차대에 있어서, 한쌍의 좌우 판형 보오기 프레임이 좌우 방향으로 각각 떨어져서 배열되어 있다. 차륜들은 각 보오기 프레임의 전후부에 회전 가능하게 설치된다. 여기에는 스프링하의 바아가 구비되는데 이 바아는 스프링을 통해 차체를 지지하며, 각 바아는 그 하표면의 래크 이빨을 구비하며, 이 래크 이빨은 레일간격 방향으로 연장하는 각 보오기 프레임의 상표면의 중앙에 형성된 래크 이빨과 치합한다. 차대의 차륜 간격을 변경하기 위해서는, 스프링하의 바아들은 콘베이어 벨트를 사용하여 상승시켜 보오기 프레임의 래크 이빨로부터 간격지게 하고, 그리고는 차체가 스프링하의 바아와 차대 프레임의 차륜과 함께 전진함에 따라, 차륜간격과 보오기 프레임 간격은 점차 변경되는 트랙폭을 가지는 한쌍의 레일에 의해 변경된다. 차대가 완전히 전진하여, 최종 또는 타게트 트랙폭에 이르면, 벨트 콘베이어에 의해 상승된 스프링하의 바아는 다시 강하하여, 스프링하의 바아의 래크 이빨이 보오기 프레임의 래크 이빨과 치합할때까지 계속 강하하여, 이로서 차륜 간격을 결정한다.

그러나 상기 선행기술은 다음과 같은 여러 가지 문제를 포함한다.

(1) 트랙폭을 변경하는 제1의 경우에 있어서는 레일 설비를 재 건설하는데 있어서 엄청난 비용과 노력이 요구된다. 변경되지 않는 차륜 간격으로 인하여, 다른 트랙폭을 가진 레일웨이에는 주행할 수가 결과적으로 없다.

(2) 탈고 트레인의 경우에는, 차대가 특수 보오기 프레임과 차축을 필요로 하고, 차량 차체가 특수 차대지지 구조를 필요로 하기 때문에, 종래의 철도차량을 탈고의 차륜간격 가변성 철도차량으로 변경시키기 어렵다. 제13a도는 탈고에서 차대 차륜간격을 변경시키는데 사용되는 지방설비의 개략적 평면도이다. 좁은 트랙폭 레일웨이(31a)와 넓은 트랙폭 레일웨이(33a) 사이에는, 보오기 프레임와 결합할 주행로(36a)가 배열되어 있고, 또 차륜축의 로크핀을 해정하는 로크 해제레일(37a)이 구비되며, 내측 가이드 레일(34a)이 구비되며, 또 외측 가이드 레일이 구비된다. 전술한 바와 같이, 탈고의 경우에 있어서, 지상설비를 구성하는 부품의 수는 매우 많고, 이에 따라 유지보수가 귀찮게 된다. 차륜 간격 변경 작업시에, 차량 지지레일상에 물을 뿌려서, 차대 프레임이 쉽게 접동 가능하게 하며, 이것은 배수시설을 필요로 하고, 배수시설을 유지보수하기 위한 시설을 필요로 한다.

(3) 일본 특허공개 제54-47221의 경우에는, 차량이 보오기 프레임위로 치켜 올려지거나 또는 차량의 주행중, 보오기 프레임이 뒤집힐 위험성이 있다. 보오기 프레임의 이동속도를 차륜간격 변경시 스피링하의 바아의 속도와 동일하게 유지하는 어렵다. 차체는 벨트콘베이어에 의해 보오기 프레임 위로 상승되는 한편 전진하기 때문에, 대형의 복잡한 구조물로된 설비가 필요하다. 추가적으로, 상승시킬 수 있는 무게는 일정범위로 제한되기 때문에, 승객을 차량 내에 태운채로 차대 차륜 간격을 변경시키기는 어렵다.

전술한 선행기술의 단점을 간안하여, 본 발명은 차대 차륜간격 변경방법. 차륜간격 가변성 차대 및 그에 대한 지성설비를 제공하는 것을 목적으로 하며, 여기에서 보오기 프레임과 차대의 기본 구조를 더 복잡화시키지 않고, 베어링 부위를 변경하여 잇점을 획득하며, 차체와 차대에 의해 구성되는 철도차량의 주행 안정도는 고정 차륜 간격형 종래 차대에 비해 열등하지 않으며, 지상설비는 움직이는 부분을 포함하지 아니하며, 차륜간격 가변성 차대의 유지보수는 쉽게 되어 있다.

상기 목적을 달성함에 있어서, 본 발명에 의한 차대 차륜간격 변경방법은 다음과 같은 특징을 가진다.

(a) 한 트랙폭의 레일웨이로부터 다른 트랙폭의 레일웨이로 이동시킬 차대는 두 레일웨이를 연결하는 접합 레일웨이를 통과하거나, 또는 그 사이에 무레일 레일웨이(non-rail railway) 부분을 통과한다. (b) 차륜을 지지하는 차축박스는 차륜 축상에 접동 가능하게 설치되거나 또는 보오기 프레임의 축비임들 사이에 연장하는 차축상에 접동 가능하게 설치된다.

각 차축박스는 히정가능한 로킹수단을 사용하여 차축박스내에 복수개의 위치들 중 하나에 있는 차축박스 수납자에 선택적으로 고정시킨다. (c) 상기 상태에서, 차대가 한 레일웨이로부터 접합레일웨이 또는 무레일 레일웨이로 주행할 때에는, 상기 차축박스 수납자 상에 설치한 보조차륜들은 주행로와 결합하고, 차체는 상승하나, 단 차륜을 안착하여, 이에 따라 전술한 록킹수단을 해제한다. (d) 그 결과, 차대는 접합 레일웨이 또는 무레일 레일웨이 부분을 따라 전진하며, 상기 무레일 레일웨이에서는, 접합 레일웨이의 트랙폭 또는 무레일 레일웨이의 내측 가이드 및 외측 가이드레일들 사이의 간격이 변경되어, 이에따라, 한쌍의 가이드 레일 또는 한쌍의 레일웨이 레일이 차대의 차륜들을 민다. (e) 상기 미는 힘으로 인하여, 차륜상의 상기 좌우 차축박스들은 축에 대하여 종방향으로 또는 차량에 대하여 횡방향으로 서로 상대 운동을 하여, 차륜의 예정된 이동이 이루어 이루어지며, 차륜의 위치가 확정된다. (f) 그리고는, 보조차륜들은 주행로로부터 분리되고, 이에 따라, 로킹 수단을 잠구며, 잠금상태에 그것을 유지시킨다. (g) 차대는 접합 레일웨이 또는 무레일 레일웨이에서 빠져나와 다른 레일웨이로 진입하며, 이에따라, 차대 차륜간격 변경작업을 끝마친다.

전술한 방법을 수행함에 있어서, 본 발명에 의한 차륜간격 가변성 차대는, (A) 보오기 프레임의 좌우측빔들 사이에 연장하는 차륜축 또는 차륜, 및 차축상에 설치된 한쌍의 차륜, (B) 차축에 대하여 상대적으로 종방향으로 접동하는 차륜, (C) 차륜을 회전가능하게 지지하는 차축박스, (D) 차축박스를 횡방향으로 복수개의 위치에 지지하기 위하여 차축박스를 차축박스 수납자에 고정하기 위한 해제가능 록킹 수단, 및 (E) 차축박스 수납자에 회전가능하게 설치한 보조차륜 등을 구비한다.

이 경우 (F) 차륜은 차축에 대해 상대적으로 회전 가능하게 허용되며, 또는 (G) 차륜은 차축에 대해 상대적으로 회전이 방지된다.

또한, (H) 그 일부분에 차축박스 수납자는 구비하는 차축비임은 한 끝이 축선회되게 지지되며, 즉 수직방향으로 스윙되거나 축선회한다.

또한 전술한 방법을 수행함에 있어서, 본 발명에 의한 지상설비는 다음과 같은 특징을 가진다. (1) 좁은 트랙폭을 가진 레일웨이, 넓은 트랙폭을 가진 레일웨이 및 상기 좁은 트랙폭을 가진 레일웨이와 넓은 트랙폭을 가진 레일웨이를 연결하는 접합 레일웨이 등을 구비하며, 상기 후자는 트랙폭이 일정한 곳은 전후부위들을 가지며, 트랙폭이 계속 변경되는 곳에서는 중간 부위를 가지며, (2) 접합 레일웨이의 길이 내에서 연장하는 보조차륜을 위한 주행로를 구비하며, 평면도로 볼때, 상기 주행로는 다음과 같이 배열되어 있다. 즉 레일웨이이 레일에 대한 예정된 위치관계는 트랙폭에 해당되게끔 유지된다. 입면도로 볼때는 다음과 같은 모양을 가진다. 즉 주행로의 표면은 주행로의 중간부위 전체길이 너머에 있어서는 접합 레일웨이의 레일의 상단 표면보다 높게 유지되며, 주행로의 양쪽 끝 부위는 계속적으로 하향 경사되어 있다.

이 경우, (3) 한쌍의 내측 가이드 레일을 배열할 수 있는데, 즉 이것은 접합 레일웨이 내에서 주행로의 전 길이 너머로 연장할 수 있으며, 이들은 평면도로 볼때, 트랙폭에 대해 예정된 위치관계로 레일웨이 레일의 쌍내에 배열되며, 입면도로 볼때에는 그 상부표면은 레일웨이 레일의 상단 표면보다 더 높게 유지된다. (4) 또는 접합레일 웨이 내에서 주행로의 전 길이 너머로 연장되는 한쌍의 외측 가이드 레일을 구비시킬 수 있는데, 이들은 평면도로 볼때에는 트랙폭에 대해 예정된 위치관계 내에서 레일웨이 레일의 쌍의 외측에 위치하며, 입면도로 볼때는 그 상단 표면이 레일웨이 레일의 상단 표면보다 높게 유지된다. (5) 또는 한쌍의 내측 가이드 레일을 다음과 같이 배열할 수 있다. 즉 이 레일이 접합 레일웨이 내에서 주행로의 전체길이 너머로 연장하게끔 배열할 수 있으며, 이것은 평면도로 볼때에는 트랙폭에 대하여 예정된 위치관계로서 한쌍의 레일웨이 레일내측에 배열되며, 입면도로 볼때에는 그 상단 표면이 레일웨이 레일의 상단 표면보다 높게 유지된다. (6) 한쌍의 외측 가이드 레일을 다음과 같이 배열할 수 있다. 즉, 그것이 접합 레일웨이 내에서 주행로의 전체 길이 너머로 연장할 수 있게하며, 평면도로 볼때에는 트랙폭에 대하여 예정된 위치관계로서 한쌍의 레일웨이 레일의 외측에 배열되며, 입면도로 볼때에는 그 상단 표면이 레일웨이 레일의 상단 표면보다 더 높게 유지되게 한다.

또한 (7) 주행로의 높이는 상기 (1) 및 (2)의 지상설비의 주행로에 비해 그 전체 길이에 있어서 더 낮게 할 수 있다. 또한 레일웨이 레일의 높이는 주행로 전체 길이보다 더 짧은 영역에 있어서 상기 (3) 내지 (6)의 경우의 주행로와 레일웨이 레일 사이의 높이 차이만큼 더 낮게 만들 수 있다. 이 경우 (8) 다음과 같이 하는 것이 좋다. 즉, 주행로의 높이와 레일웨이 레일의 일부의 높이를 조정하여 레일웨이 레일상에 달리는 차대의 무게중심이 일정 높이에 유지되게 하는데, 즉 (3) 내지 (6)의 경우의 주행로와 레일웨이 레일사이의 높이 차이와 동일한 높이 차이를 갖도록 한다.

또한 본 발명에 의한 전술 방법을 수행하기 위한 또 하나의 지상설비는 다음과 같이 구성된다. (Ⅰ) 좁은 트랙폭 레일, 넓은 트랙폭의 레일, 좁은 트렉폭의 레일과 넓은 트랙폭의 레일 사이에 있는 무레일 레일웨이 부분 등을 구비하며, (Ⅱ) 보조차륜을 위한 주행로는 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 외측에 그 폭방향 즉 횡방향으로 배열되며, 또 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 일부와, 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 일부와, 무레일 레일웨이 부분을 포함하는 영역의 그 종방향으로 연장되며, 그 높은 레일웨이 레일의 높이보다 더 높으며, 상기 주행로의 양 끝 부분은 하향 굴곡되어 있다. (Ⅲ) 한쌍의 내측 가이드 레일은 주행로 부위 내에서 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 내측으로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 내부로 연장하며, 그 높이는 수직방향으로 레일웨이 레일의 높이보다 높다.

본 발명에 의한 방법을 수행하기 위한 다른 또 하나의 지상설비는 다음과 같이 구성된다. 즉 (Ⅰ) 좁은 트랙폭 레일, 넓은 트랙폭 레일 및 상기 두 레일 사이에 있는 무레일 레일웨이 부분 등을 구비하며, (Ⅱ) 보조차륜을 위한 주행로는 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 외측에 그 폭방향 즉 횡방향으로 배열되며, 또 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 일부와 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 높이보다 높으며, 상기 주행로의 양끝부분은 하향 굴곡되어 있다. (Ⅳ) 한쌍의 외측 가이드 레일은 주행로 부위 내에서 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 외측으로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 외측으로 연장하며, 그 높이는 수직방향으로 레일웨이 레일의 높이보다 더 높다.

이러한 형의 지상설비는 또한 다음과 같은 것을 구비한다. 즉 (Ⅴ) 한쌍의 내측 가이드 레일이 주행로 부위 내에서 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 내측으로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 내측으로 연장하며, 그 높이는 수직방향으로 레일웨이 레일의 높이보다 더 높다.

상기 특징 (a) 내지 (g)를 가진 차대 차륜간격 변경방법에 의하면, 예를 들여 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이로 이동할 때, 차축박스 수납자는, 차대가 접합 레일웨이로 주행하기 직전에 보조차륜에 의해 상승되며, 이에 따라, 차체가 보오기 프레임에 의해 지지되었을 때, 차축박스는 차체의 부하 즉 무게로부터 해제된다. 동시에 로킹수단은 차축박스의 안정처럼 생긴 부위와 걸려서 차축박스와 차륜의 위치를 결정한 후에 해제된다. 이 상태는 다음 기간에 걸쳐 해제된다. 즉 차대가 좁은 트랙폭의 레일웨이로부터 접합 레일웨이를 통하여 완전히 넓은 트랙폭의 레일웨이로 이동할 때 상기 상태가 계속된다. 이 과정에서, 양측의 차륜은 차축박스와 함께 레일사이의 공간 즉 트랙폭의 변경에 따라 차축에 대해 상대적으로 외측으로 접동한다. 마침내 좌측 차륜 사이의 공간은 넓은 트랙폭 레일웨이의 레일들 사이의 공간과 동일하게 된다. 이 상태에서, 보조차륜에 의해 상승된 각 차축박스 수납자는, 외측으로 접동된 차축박스의 위치에 해당하는 축박스사에 또 하나의 위치에서 다시 하강된다. 그리고는 그 위치에 록킹수단에 의해 잠그어진다. 그 결과, 차대의 좌우측 차륜 사이의 공간은 일정하게 유지되며, 차대는 넓은 레일웨이상에 안정되게 주행할 수 있다. 한편, 차대가 넓은 레일웨이로부터 좁은 레일웨이로 이동하는 때에는 차대의 차륜은 전술한 과정의 반대과정을 거쳐 변경된다.

전술한 특징 (A) 내지 (E)를 가진 본 발명에 의한 차륜간격 가변성 차대에 의하면, 차대의 차륜이, 특징 (1) 및 (2)를 가진 지상설비에 의한 트랙폭 변경에 따라 변경될 때에는, 각 차축박스 수납자는 보조차륜에 의해 차축과 상대적으로 상승된다. 그리고 차축빔의 끝부분은 차축박스상의 안장처럼 생긴 부분으로부터 멀어지며, 이에 따라 차축박스상의 차축박스 수납자의 위치 확정 기능이 해제된다. 그 결과 차축박스와 함께 차륜은 차축에 대해 상대적으로 접동가능하게 되며, 차륜간격은, 레일웨이 레일 또는 가이드 레일의 도움을 얻어 트랙폭의 변경에 따라 변경된다. 차축박스 수납자가 보조차륜에 의해 상승될 때에도, 차량내의 승객들은 평시 주행 때와 마찬가지로 편안함을 느끼는데, 왜냐하면, 차체의 부하 즉 무게는 차축 스프링을 통하여 보조차륜에 의해 지지되기 때문이다.

또한 전술한 특징 (F)을 가진 차륜간격 가변성 차대에 있어서, 직선의 레일웨이를 주행할 때 주행 안정도는 우수한데, 왜냐하면 좌우 차륜의 각각은 개별적으로 자유회전이 가능하기 때문이다.

특징 (A) 내지 (E)에 추가적으로 전술한 특징 (G)을 가진 차륜간격 가변성 차대에 있어서, 좌우차륜은 모두 회전이 방지되어 있기 때문에, 차축과 상대적으로, 차륜의 동작은 종래의 차륜과 대체로 같다.

특징 (A) 및 (E)에 대해 추가적으로, 전술한 특징 (H)을 가진 차륜간격 가변성 차대에 있어서, 차축박스 수납자는 레버의 기능으로 인하여 보조차륜에 의해 스무스하게 상승된다.

전술한 특징 (1) 및 (2)를 가진 지상설비는 레일웨이 레일과 주행로로 구성되나, 움직이는 부분을 포함하지 않는다. 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는, 좌우 보조차륜이 주행로에 의해 상승되며, 이에 따라 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나며, 잠금상태는 해제된다. 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는 레일웨이 레일은 차륜을 횡방향으로 내측으로 미는 역할을 한다.

특징 (1) 및 (2)에 추가하는, 전술한 특징(3)을 가진 지상설비는 레일웨이 레일, 주행로, 내측 가이드 레일 등으로 구성되나, 움직이는 부분은 포함되지 않는다. 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이쪽으로 주행할 때에는, 좌우 보조차륜은 주행로에 의해 상승되며, 이에 의해, 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나고, 잠금상태는 해제된다. 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는, 내측 가이드 레일이 차륜을 횡방향으로 외측으로 미는 역할을 한다. 또한 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는 좌우 보조차륜이 주행로에 의해 상승되며, 이에 따라 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나며, 잠금상태는 해제된다. 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는 레일웨이 레일이 차륜을 횡방향으로 외측으로 미는 역할을 한다.

특징 (1) 및 (2)에 추가하여, 전술한 특징(4)을 가진 지상설비는 레일웨이 레일, 주행로, 외측 가이드 레일 등으로 구성되며, 움직이는 부분은 포함되지 않는다. 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는 좌우보조차륜은 주행로에 의해 상승되며, 이에 따라 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나며, 잠금상태는 해제된다. 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는, 외측 가이드 레일은 차륜을 횡방향으로 내측으로 미는 역할을 한다. 또한 이 경우, 차륜에 작용하는 미는 힘은 특징 (4)이 없는 경우보다 더 크기 때문에, 특징 (4)이 없는 경우보다 접한 레일웨이 부분을 더 짧게 할 수 있는 잇점이 있다.

특징 (1) 및 (2)에 추가하여, 전술한 특징(5) 및 (6)을 가진 지상설비는 레일웨이 레일, 주행로, 내측 가이드 레일 및 외측 가이드 레일로 구성되며, 움직이는 부분은 포함되지 않는다. 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행하는 것도 가능하고, 또 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행하는 것도 가능하다. 어느 경우이든, 좌우 보조차륜은 주행로에 의해 상승되며, 이에 따라 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나고, 잠금상태는 해제된다. 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는 내측 가이드 레일이 차륜을 행방향으로 외측으로 미는 역할을 하며, 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는 외측 가이드 레일이 차륜을 횡방으로 내측으로 미는 역할을 한다.

특징 (3) 또는 (4) 또는 (5) 및 (6)을 가진 것에 비하여, 특징 (1) 및 (2)에 추가적으로 전술한 특징(7)을 가진 지상설비에 있어서, 주행로의 높이와 레일웨이 레일의 높이는 비교적 낮으며, 따라서, 그 위에 주행하는 차량의 무게 중심은 비교적 낮게 위치한다.

특징 (1), (2) 및 (7)에 추가적으로 전술한 특징 (8)을 가진 지상설비에 있어서, 보오기 프레임이 차륜 변경시 보조차륜에 의해 지지되면, 차대와 차량의 무게중심의 높이는 차륜간격 변경 시초에 끝까지 대체로 일정하게 유지된다. 그 결과, 차체 내의 승객에게 충격을 주지 않으며, 따라서 승객의 평안한 느낌이 보장된다.

전술한 특징 (Ⅰ) 내지 (Ⅲ)을 가진 지상설비는 주행로와 내측 가이드 레일로 구성되며, 움직이는 부분을 포함하지 않는다. 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때에는, 좌우 보조차륜이 주행로에 의해 상승되며, 이에 따라 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나며, 잠금 상태는 해제된다. 내측 가이드 레일은 차륜을 횡방향으로 외측으로 미는 역할을 한다. 이때, 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나더라도, 이들은 레일상에 낙하하지 않으며, 차축박스 수납자 아래에 비치된 브라켓에 의해 좌우 방향으로 접동가능하게 파지된다.

전술한 특징 (Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅳ)을 가진 지상설비는 주행로, 외측 가이드 레일로 구성되며 움직이는 부분을 포함하지 않는다. 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때는 좌우 보조차륜은 주행로에 의해 상승되며, 이에 따라, 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나며, 잠금상태는 해제된다. 외측 가이드 레일은 차륜을 횡방향으로 내측으로 미는 역할을 한다. 이때, 차축박스가 차축박스 수납자로부터 벗어나더라도, 이들은 레일상에 낙하하지 않으며, 차축박스 수납자 아래에 비치된 브라켓에 의해 좌우 방향으로 접동 가능하게 파지된다.

전술한 특징 (Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅳ)에 추가하여 전술한 특징(Ⅴ)을 가진 지상설비는 주행로와 내측 가이드 레일 및 외측 가이드 레일로 구성되며, 움직이는 부분은 포함되지 않는다. 차대는 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이로 주행할 수도 있고, 또는 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 수도 있다. 어느 경우이든 좌우 보조차륜은 주행로에 의해 상승되며, 이에 따라 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나며, 잠금 상태는 해제된다. 이때, 차축박스는 차축박스 수납자로부터 벗어나더라도, 이들은 레일상에 낙하하지 않으며, 차축박스 수납자 아래에 비치된 브라켓에 의해 좌우 방향으로 접동 가능하게 파지된다. 차대가 좁은 트랙폭 레일웨이로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행하면, 내측 가이드 레일은 차륜을 횡방향으로 외측으로 미는 역할을 한다. 한편, 차대가 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 좁은 트랙폭 레일웨이 쪽으로 주행할 때는 외측 가이드 레일은 차륜을 횡방향으로 내측으로 미는 역할을 한다.

이하 첨부도면을 참조하며 본 발명을 상세히 설명할 것이다.

즉, 첨부도면을 참조하면서, 본 발명의 실시예에 의한 차륜간격 가변상에 차대 및 그에 대한 지상설비와 차대 차륜간격 변경방법을 설명할 것이다.

제1a도는 차대 차륜간격을 변경하기 위한 지상설비와, 특히 위치(A)와 위치(D)에 서있는 본 발명에 의한 제1실시예의 차륜간격 가변성 차대의 측면된다. 제1b도는 트랙폭 변경용 지상설비의 평면도이며, 제1c도는 위치(A) 내지 (G)에 서 있을시의 본 발명의 제1실시예에 의한 지상설비와 차륜간격 가변성 차대의 입면도이다.

제1a도 내지 제1c도를 참조하면, 이하 좁은 트랙폭에 맞는 크기로부터 넓은 트랙폭에 맞는 크기로 차륜간격을 변경하는 순서에 대하여 설명할 것이다(이하의 설명에서, 차대(1)의 상세한 구조는 제5a도 내지 제8c도 및 제10도에 도시되어 있다).

위치 A에서 : 차륜간격 가변성 차대(1)은 좁은 트랙폭 레일웨이의 레일(31,31)상에 주행한다.

위치 B에서 한쌍의 차륜(7,7)의 각각은 내측 가이드 레일(34)와 외측 가이드 레일(35) 사이에 들어 있다.

위치 C에서 : 보조차륜(15)은 주행로(36) 상에 주행하며, 주행로의 높은 보조차륜(15)을 위로 상승시킬 수 있게끔 결정된다. 보조차륜(15)이 상승될때, 차축박스수납자(12b)도 상승된다. 그 결과, 보오기 프레임(2)는 보조차륜(15)에 의해 상승된다(제10도 참조). 환언하면, 주행로(36)의 도움으로 차축박스 수납자(12B)를 상승시킴으로써, 차륜세트를 제외한 차대(1) 및 차체(Ⅴ)는 모두 상승한다. 그 결과, 차륜(7) 및 차축(6)은 거의 차량의 부하로부터 해제된다. 또한 차축 빔(11)의 먼쪽 끝에 형성된 요입형 홈(12)내의 차축박스 수납자(12B)는 좁은 트랙폭의 안장형부재(9a)로부터 당겨져 나온다. 따라서, 차륜(7)과 차축박스(9)와 기어 메카니즘(20)은 레일 폭 방향, 즉 횡방향으로 차축(6)에 의해 상대적으로 접동하는 것이 가능하게 된다(제8a도 및 제8b도 참조). 이 과정에서, 보조차륜(15)은, 안장형 부재(12b)의 최상단이 차축박스 수납자(12b)의 하부 끝으로부터 가격진 상태에서, 차축박스 수납자(12b)에 대해 상대적으로 안장형 부재(9a)가 움직일 수 있을 만큼 충분한 치수만큼 상향 상승하는 것이 필요하다.

위치 D에서 : 차륜(7)은 좁은 트랙폭 레일웨이 레일(31)로부터 접합 레일웨이 레일(32)로 전진하며, 여기서 차륜(7)의 내표면은 내측 가이드 레일(34)에 의해 안내되며, 이에 따라, 차대가 점차 넓어지는 즉 트랙폭, 즉 레일간격이 점차 커지는 접한 레일웨이의 레일(32)을 따라 주행할 때, 좌우 차륜(7)은 점차 횡방향으로 외측으로 접동한다. 차륜(7)이 서로 상대적으로 접동함에 따라, 차축박스(9)와 기어 메카니즘(20)은 차륜(7)와 함께 횡방향으로 외측으로 움직인다. 그러나, 차대 프레임(2)과 차축빔(11)의 측빔(3)의 위치는 변경되지 않는다. 환언하면, 차축박스(9)의 빅(11)에 대해 상대적으로 이동한다.

위치 E에서 : 차륜(7)은 넓은 트랙폭의 레일(33)로 이동한 상태이며, 여기서, 차륜(7)의 간격은 넓은 레일웨이의 트랙폭에 해당하며, 넓은 트랙폭에 해당하는 차축박스(9)의 안장형 부재(9f)는 차축빔(11)의 위치로 이동한다(제8c도 참조).

위치 F에서 : 주행로(36)는 끝나며, 보조차륜(15)는 본래의 높이로 하강하고, 이에 따라 차체와 보오기 프레임(2)도 하강한다. 요입형 홈(12)에 있는 차축박스 수납자(12f)는 넓은 트랙폭의 안장형 부재(9f)에 맞추어져 그 기에 위치한다. 차축박스는 위치가 확정된 차대 프레임(2)의 축빔(3)에 의해 제한된다. 이렇게 하여, 좌우 차륜(7)은 차축(6)에 대해 상대적으로 접동하는 것이 방지되고, 예정된 위치에 고정된다.

위치 G에서 : 차륜(7)은 내외측 가이드 레일(34,35) 사이의 영역으로부터 빠져나오며, 차대(1)은 넓은 트랙폭의 레일(33)상에 주행하는 것이 허용된다.

위치 A 내지 G를 통과하는 동안, 차륜(7)의 차륜간격은 좁은 간격에서 넓은 간격으로 변경된다. 또한 차대(1)가 넓은 폭의 레일웨이로부터 좁은 폭의 레일웨이로 주행할 때는, 차륜간격 변경과정의 상기 반대의 경우와의 차이는 다음과 같은 것이다. 즉 차륜(7)이 외측 가이드 레일(35)에 의해서 내측으로 안내되며, 기타 특징에 있어서는 상기와 동일하다.

제2a도는 본 실시예에 의한 차륜 간격 가변성 차대에 사용될 지상설비의 우측면도이다. 제2b도는 동 평면도이다.

제2b도에 도시한 바와 같이, 지상설비(30)의 구성은 다음과 같다. 즉 좁은 트랙폭 레일(31), 넓은 트랙폭 레일(33), 좁은 레일(31)과 넓은 레일(33)을 연결하는 접합 레일(32), 차륜(7)의 후방폭 측면을 가압하기 위하여 접합 레일(32)의 전체 길이에 연장하는 내측 가이드 레일(34), 차륜(7)의 외측 표면을 가압하기 위하여 내측 가이드 레일(34)과 동일한 길이로 연장하는 외측 가이드 레일(35) 및 보조차륜(15)을 통과시키기 위한 한쌍의 좌우 주행로(36) 등으로 구성된다.

한쌍의 내측 가이드 레일(34)은 레일(31,32,33)의 내부에 연속적으로 배열되며, 좁은 트랙폭과 넓은 트랙폭 사이의 위치에 따라 예정된 거리로서 격리되어 있다. 가압기능을 가진 각 내측 가이드 레일 (34)의 상부는 레일(31,32,33)의 상단 표면보다 약간 높게 설정된다. 유사하게, 한쌍의 외측 가이드 레일(35)은 레일(31,32,33)의 외측에 연속적으로 배열되며, 좁은 트랙폭과 넓은 트랙폭 사이의 위치에 따라 예정된 거리로서 격리되어 있다. 가압기능을 가진 외측 가이드 레일(34)의 상단부는 레일(31,32,33)의 상단 표면보다 약간 높게 설계된다. 또한 내측 가이드 레일(34)과 외측 가이드 레일(35)의 양 끝부분은 레일(31) 또는 레일(33)로부터 멀어지게끔 분리되는 방향으로 굴곡되어 있어서, 차륜(7)은 레일(31) 또는 레일(33)과 내측 가이드 레일(34) 또는 외측 가이드 레일(35) 사이에 원활하게 들어간다. 주행로(36)의 길이는 내측 가이드 레일(36)과 외측 가이드 레일(35)의 각각의 길이보다 짧다. 주행로(36)는 레일(31,32,33)의 외측에 배열된다. 또한 각 주행로(36)의 양 끝부분은 하향 굴곡되어, 보조차륜(15)의 원활한 천이 주행을 가능케 한다.

제3a도는 본 발명의 실시예에 의한 차륜간격 가변성 차대에 사용될 지상설비의 다른 실시예의 우측면도이다. 제3b도는 동 평면도이다. 제3a도와 제3b도는 제2a도와 제2b도의 지상설비를 수정한 형태를 도시하며, 여기서는 외측 가이드 레일(35)이 구비되어 있기 않다.

제2a도와 제2b도에 도시한 지상 설비에 있어서, 차량은 좁은 레일웨이 또는 넓은 레일웨이로부터 접합부로 들어가게 되어 있다. 전혀 가이드 레일을 구비시키지 않거나 또는 외측 가이드 레일(도시되지 않음)만을 구비시킨 지상설비는 다음과 같은 경우 사용하기에 적당하다. 즉 차량이 넓은 레일웨이로부터 접합부로 진입하는 경우이다. 한편, 제3a도 및 제3b도에서 처럼 내측 가이드 레일만을 구비시킨 지상설비는 다음 경우 사용적합하다. 즉, 차량이 좁은 레일웨이로부터 접합부로 진입할 경우이다.

제5a도, 제5b도, 제6a도, 제6b도 및 제7도는 본 발명에 한 차륜간격 가변성 차대의 한 실시예를 도시한다. 제5a도 및 제5b도는 각각 좁은 레일웨이 상의 위치 A에 및 넓은 레일웨이의 위치 G에 서 있는 차륜간격 가변성 차대(1)의 평면도이다. 제6a도 및 제6b도는 각각 좁은 레일웨이의 위치 A에 및 넓은 레일웨이의 위치 G에 서 있는 차륜간격 가변성 차대의 정면도이다. 제7도는 차륜간격 가변성의 측면도이다.

제5a도에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 의한 차륜간격 가변성 차대(1)는 대체로 H자 모양의 차대 프레임(2)으로 구성되며, 이 프레임은 서로 마주보는 한쌍의 좌우 측빔(3)의 중간에서 상기 측빔(3)을 연결한 튼 두개의 평행선 트란섬(transom)(4)으로 구성된다. 각 측빔(3)의 중간 부분에는 차량(V)의 무게를 지지하기 위한 디스크형의 지지씨이트(5)가 설치된다. 좌우 측빔(3)의 앞쪽 끝 사이와 측빔(3)의 뒤쪽 끝 사이에 걸쳐 있는 전방 및 후방 차축(6)의 쌍의 각각에는 좌우 차륜(7)이 설치되며, 이 각 차륜(7)은 걸림부(8,8) 사이의 범위 내에서 차축(6)에 대해 상대적으로 접동 가능하게 되어 있다(제8a도 내지 8c도 참조).

차륜(7)은 스프라인(17)에 의해서 차축(6)에 대해 상대적으로 회전할 수 없게끔 차축(6)에 설치되며(제8b도), 또는 차축(6)에 대해 상대적으로 회전할 수 있게끔 평판 베어링(18)에 의해 설치된다(제8b도). 차륜(7)의 지지부위는 제8a도 내지 제8c도에 도시한 바와 같이 내향 연장부(7f)와 외향 연장부(7a)를 구비한다. 외향 연장부(7a)는 차축박스(9)에 병합된 베어링(9')에 의해, 그 외측 주변부 표면이 회전가능하게 지지되어 있다. 차축박스(9)는 차륜(7), 기어 메카니즘(20) 및 브레이크 메카니즘(21) 등과 함께 차축(6)에 대해 상대적으로 접동할 수 있게끔 구성된다(제5a도 및 제5b도). 각 차축박스(9)의 상부는 좁은 트랙폭을 위한 오목한 안장형 부위(9a)가 구비되고, 또 넓은 트랙폭을 위한 오목형 안장형 부위(9f)가 구비된다. 또한 내향 연장형 원통형 지지부위(7f)의 둘레에는 종동 베벨기어(10)가 압입되며, 이 기어(10)는 차륜(7)와 함께 회전한다.

구동모터(도시되지 않음)의 회전력은, 동력 전달축(16), 유니버설 조인트(16a) 및 베벨기어(10)와 결합된 구동 베벨기어(10')를 통하여, 차축(6)에 접동가능하게 설치된 차륜(7)에 고정된 베벨기어(10)로 전달된다. 이에 따라 차륜(7)이 회전한다(제5a도 및 제5b도).

트란섬(4)에는 브라켓(22)이 고정되어 있는데, 이 브라켓(22)을 양쪽에 가요성 고무부시(24)를 가진 링크(23)에 의해 기어 메카니즘(20)과 연결하여 좁은 트랙폭과 넓은 트랙폭의 두 조건을 충족시킨다. 이렇게 브라켓(22)을 연결함으로써, 기어 메카니즘(20)이 구동에 의해, 또는 브레이크 메카니즘(21)의 작동에 의해 발생하는 회전성 반동력은 차대 프레임(2)으로 전달된다. 차대(1)의 중앙에 배치된 차량 견인 메카니즘(25)은 차대에서 차체(V)로 전방 또는 후방 견인력을 전달하는 기능을 가진다. 차체(V)의 무게 또는 부하는 견인 메카니즘(25)에 직접 작용하지 않는다.

제7도에 도시한 바와 같이, 측빔(3)은 각각 그 종방향 중앙부위 근처에 하부 부분에 전방 및 후방 브라켓(3a)를 일체로 구비하여, 이 각 브라켓은 축(11a)을 통하여 축빔(11)의 가까운 끝을 축선회기능하게 지지한다. 축빔(11)은 그 먼쪽 끝에 오목한 홈(12)을 구비하며, 이 홈은 하향 개방되어 있다. 오목한 홈(12)은 마주보는 평평한 결합 표면(12a)을 구비하는데 이 표면들을 서로 평행하다. 차축박스(9)는 오목한 홈(12)에 맞추어지는데, 따라서 차축박스의 전방 및 후방 외측 평면표면(9c)은 홈(12)의 평면(12a)에 대해 상대적으로 수직 및 횡방향으로 접동 가능하며, 한편 차축박스(9)의 회전을 방지한다. 축빔(11)은 그 적당한 위치에 하향연장하는 보조 차륜 지지 부위(11f)를 구비하며, 이 부위들 사이에는 지지축(15a)을 통하여 보조차륜(15)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 축빔(11)의 오목한 홈(12)내에 있는 차축박스 수납자(12f)는 안장형 부위(9a)에 또는 전술한 박스(9)의 안장형 부위(9f)에 선택적으로 맞추어지게 되어 있다.

제8a도 내지 제8c도에 도시한 바와 같이, 축빔(11)의 각 먼쪽 끝에는 스프링 수납 씨이트(13a)가 구비되고, 축빔(3)의 각 끝의 내부에는 스프링 수납 씨이트(13f)가 구비된다. 스프링 수납 씨이트(13a,13f) 사이에는, 탄성부재 또는 축 스프링(14)이 압축된 상태로 구비된다. 이러한 배열로 인하여, 차대 프레임(2)은 축 스프링(14)을 통하여 축빔(11)의 먼쪽 끝에 지지되며, 한편 각 축빔(11)은 차축박스(9)의 안장형 부위(9a,9f)에 해제가능하게 위치한다.

제8b도에 있어서 차대 프레임(2)은 주행로(36)에 주행하는 보조차륜(15)에 의해 지지되며, 이에 따라, 축빔(11)의 먼쪽 끝 부위에 해당 오목한 홈(12)에 있는 차축박스 수납자(12f)는 차축박스(9)의 안장형 부위(9a,9f)로부터 밀려 나온다. 그 결과, 차륜(7)은 차축(6)에 대해 상대적으로 차축(6)의 종방향으로 접동하며 외측 가이드 레일(35) 또는 내측 가이드 레일(34)의 안내 하에 접합 레일(32)을 따라 주행한다. 정확히 말하면, 각 차륜(7)은 차축(6), 차축박스(9), 베벨기어(10) 및 차륜(7)차체의 무게 또는 부하를 받으나, 차체(V) 및 차대 프레임(2)의 부하는 받지 않는다. 따라서 차륜(7)은 차축(6)을 따라 원활하게 이동한다.

제9a도 및 제9b도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 차륜간격 가변성 차대의 평면도로서, 제5a도 및 제5b도에 해당하는 각각 좁은 트랙폭과 넓은 트랙폭 상에 서 있는 상태이다. 제9a도에 도시한 바와 같이, 이 실시예의 차대(1')는 피견인용으로서, 모터로부터 차륜(7)에 회전 동력을 전달하는 동력 전달축(16)이나 베벨기어(10)를 구비하지 않는다. 따라서, 차륜(7)과 일체로 된 중앙지지부위는 외향 연장부(제8a도-제8c도에서 7a)만을 갖고 있고, 원통형 내향 연장 지지부위(제8a도 내지 제8c도에서 7b)는 갖고 있지 않다. 차축박스(9)는 차축(6)에 대해 상대적으로 차륜(7) 및 브레이크 메카니즘(21)과 함께 접동 가능하게 되어 있다. 브레이크 메카니즘(21)은 좁은 트랙폭과 넓은 트랙폭 양자에 적용되는 가요성 고무 부시(24)를 가지고 각 끝에 설치된 관련 링크(23)를 사용하여, 트란선(4)에 고정된 관련 브라켓(22)가 연결시킨다. 이렇게 연결함으로써, 브레이크 메카니즘의 제동작에 의해 발생하는 회전성 반동력은 보오기 프레임(2)에 전달된다.

이 실시예의 차대(1')는 처음 설명한 실시예의 차대(1)와 다음과 같은 점에서 다르다. 즉 후자는 차체 추진형이며, 전자는 견인형이다. 그러나 제2a도 및 제2b도에 도시한 바와 같이 그 구조와 지상설비는 두 실시예에 있어서 공통이다. 따라서 공통의 부재들은 도면에서 동일한 참조번호를 사용하였다.

제10도는 제1a도에 도시한 차대의 일부의 확대 측면도로서, 여기서 우반부와 좌반부는 각각 보조차륜(15)이 주행로(36)에 도달하기 직전과 직후의 상태의 치대를 도시한다.

제10도에 도시한 바와 같이 보조차륜(15)이 주행로(36)이 경사부를 따라 상향이동하며, 주행로의 수평부위를 주행할 때에는, 보오기 프레임(2)의 축빔(3)은 축스프링(14) 및 축빔 지지부위(11a)를 통하여 보조차륜(15)에 의해 전체적으로 상승되어, 이에 따라 차량은 차륜 세트를 제외하고는 전체적으로 상승된다. 이때, 차대(1)와 차대(V)의 전체 무게는 보조차륜(15)에 의해 지지된다. 차륜(7)은 대체로 차륜세트의 무게만을 받는다.

제11도는 지상설비의 다른 실시예를 도시하는 것으로서, 차대(1)의 일부의 측면도이며, 여기서 우반부와 좌반부는 보조차륜이 주행로(36)에 도달하기 직전과 직후의 상태의 차대(1)를 각각 도시한다.

이 실시예의 지상설비(30')에 있어서, 차체(V)의 수직이동은 우반부에서 보여주는 차량의 통상적 주행과 좌반부에서 보여주는 차륜간격 변경 주행 사이에서 비교적 적다. 더 구체적으로는, 제10도에 도시한 배열에 있어서, 보조차륜(15)은 상승되며, 차체(V)의 수직위치는 변경된다. 그러나, 제11도의 배열에 있어서, 이 차량높이의 변경을 대체로 방지하기 위하여, 주행로(36)의 높이를 다음과 같이 설정하였다. 즉, 통상의 주행과 차륜간격 변경 주행시에, 보조차륜의 높이가 대체로 동일하게 유지되도록 설정한 것이다. 또한 트랙폭 변경 레일(32)인 접합부와 주행로(36)에 나란히 트랙폭 점진 변경 영역 너머로 연장하는 레일(33)의 일부와 레일(31)이 일부의 높이는, 접합부에서 멀리 있는 위치의 레일(31,33)의 높이보다 더 낮게 함으로써, 제11도의 좌반부에 도시한 보조차륜의 높이를 제11도의 우반부에 도시한 것과 같은 높이에 유지할 수 있게 한다.

제4a도는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 지상설비의 우측면도이며, 제4b도는 동 평면도이다. 제4b도에 도시한 바와 같이, 이 지상설비(30)는 제2a도 및 제2b도에 도시한 지상설비와는 다음과 같은 점에서 상이하다. 즉, 접합 레일(32)은 주행로(36)의 연장부의 일부 내에 구비되지 않고, 넓은 트랙폭 레일과 좁은 트랙폭 레일의 끝 부분은 햐향 굴곡되어 있다.

제12도는 제4a도에 도시된 지상설비와 차대의 일부의 확대 측면도로서, 여기서 우반부와 좌반부는 차대(1)의 보조차륜이 주행로(36)에 도달하기 직전과 직후의 상태를 각각 보여준다.

제13a도 및 제13b도는 본 발명에 의한 차륜간격 변경의 지상설비(제13b도)와 선행기술(제13a도)의 것을 비교하기 위한 설명도이다. 여기서 제13a도는 탈고 지상설비의 평면이며, 제13b도는 본 발명의 지상설비를 도시한다.

제13a도에 도시한 탈고의 경우에 있어서는, 좁은 트랙폭의 레일(31a)과 넓은 트랙폭의 레일(33a) 사이에, 주행로(36a)가 배열되어 있는데, 이 주행로는 차대 프레임과 결합하며 차체 전체를 지지한다. 차대는 좁은 폭과 넓은 폭에서 차륜간격을 결정하기 위한 로크핀을 구비한다. 또 로크핀을 해제하기 위한 로크 해제 레일(37a)이 배열되고, 또 내측 가이드 레일(34a)와 외측 가이드 레일(35a)이 구비된다. 여기서 치수의 정밀도를 요하는 것은, 좁은 트랙폭 레일(31a), 넓은 트랙폭 레일(33a), 주행로(36a), 로크 해제 레일(37a), 내측 가이드 레일(34a) 및 외측 가이드 레일(35f) 등의 끝부분들 사이의 위치와 상대적 간격 등이며, 또 차대 프레임과 결합하는 주행로(36a)와 로크 해제 레일(37a) 사이의 평면도이다.

반면에 제13b도에 도시한 본 발명의 경우에 있어서는, 좁은 트랙폭 레일(31)과 넓은 트랙폭 레일(33) 사이에, 주행로(36) 뿐만아니라, 내측 가이드 레일(34) 및 외측 가이드 레일(35)와 접합 레일웨이(32)를 구비한다. 그 결과, 치수상의 정밀도를 요하는 것은 좁은 트랙폭 레일(31a)와 넓은 트랙폭 레일(33a)에 대해 상대적으로 주행로(36)의 끝부분에서의 위치와 상대적 간격 뿐이며, 또 주행로(36)의 평행성 뿐이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 차륜 간격 변경용 지상설비는 치수 정밀도를 요하는 부분이 매우 적으며, 또 단순화되어 있다. 한편, 내측 가이드 레일(34,34a)과 왜측 가이드 레일(35,35a)은 제13a도 및 제13b도의 경우에 있어서 모두 스무스(smooth)한 평면 표면을 요하는 것도 아니고, 또 정확한 직선도를 요하는 것도 아니다.

전술한 설명에 의해 분명하듯이, 본 발명에 의한 차대 차륜간격 변경 방법과 차륜간격 가변성 차대 및 그 지상설비는 다음과 같은 잇점을 가지고 있다.

본 발명에 의한 차대 차륜간격 변경방법에 있어서, 차륜간격 가변성 차대는 그 구조가 단순하며, 또한 종래의 차대의 축빔을 포함하여 베어링만을 개선함으로써 새로운 구조를 얻게 된다.

본 발명에 의한 차륜간격 가변성 차대는 견인용 차대에 적용하기에 적합하나, 또한 차체 추진성 차대에도 적용이 가능하다.

본 발명에 의한 지상설비는 레일웨이 레일과, 주행로로 구성되거나, 또는 레일웨이 레일과 주행로와 가이드 레일로 구성되며, 움직이는 부분은 포함되지 않는다.

특히 탈고 열차와 비교할 때 본 발명은 다음의 장점을 가진다. 본 발명의 지상설비는 치수정밀도를 요하는 부분이 적으며, 단순한 구조를 가진다. 물 살포장치를 요하는 탈고열차의 지상설비와 대조적으로, 본 발명은 이러한 장치를 요하지 않으며 그의 관련된 장비도 필요없다. 탈고 열차의 차대가 로크핀에 의해 해제가 가능한 접동성 로크핀을 구비하는 것과는 대조적으로, 본 발명의 로킹-로크 해제 메카니즘은 로크핀을 필요로 하지 않으며, 이에 따라, 구조가 단순하고 유지보수가 쉽다. 탈고 열차의 차대의 록킹 메카니즘은 차량지지 구조체와는 별도로 구비되기 때문에, 지상에 로크 해제 설비와 차량지지 설비를 서로 독립적으로 배치하는 것이 필요하다. 탈고 열차의 이러한 구조와는 대조적으로 본 발명에 있어서는, 이 두가지 설비는 하나로 통합되며 다만 차량 지지설비만이 지상에 필요하게 된다.

Claims (22)

1. 한 트랙폭의 레일웨이로부터 상기한 트랙폭의 레일웨이와 다른 트랙폭의 레일웨이 사이에 있는 접합 레일웨이 또는 무레일 레일웨이 부분을 거쳐 상기 다른 트랙폭의 레일웨이로 이동하며, 상기 차대는 주요 차륜을 회전가능하게 지지하는 차축박스를 구비하며, 상기 차축박스는 보오기 프레임들 사이에 연장하는 차축에 접동가능하게 안착되며, 또한 상기 차대는 예정된 여러 위치에 상기 차축박스와 선택적으로 해제가능하게 연결된 차축박스 수납자를 구비하는 차대의 차륜간격 변경방법에 있어서, 차대가 상기한 레일웨이로부터 상기 접합 레일웨이 또는 무레일 레일웨이 부위로 이동하며 이에 따라 차대의 상기 차축박스 수납자에 안착된 직접 또는 간접으로 설치된 보조차륜이 주행로와 결합하여 차체와 주요차륜간의 상대적인 수직운동을 일으키며, 차축박스와 차축박스 수납자간의 연동 잠금을 해제하여 차축상의 횡방향 운동을 위하여 차축박스를 해제하는 단계, 접합 레일웨이의 트랙폭을 점차 변경하며 또는 상기 무레일 레일웨이 부분에 배열된 내측 또는 외측 가이드 레일의 한쌍 사이의 간격이 점차 변경되어 한쌍의 접합 레일웨이 레일 또는 가이드 레일에 의해 주요차륜을 밀고 관련 차축박스와 함께 주요차륜을 횡방향으로 이동하여 차축에 대해 상대적으로 예정되 위치로 차륜을 이동시키는 영역으로 차대가 이동하는 단계, 상기 보조차륜이 주행로로부터 이탈되어 차대가 상기 접합 레일웨이 또는 무레일 레일웨이 부분을 완전히 통과하여 차축박스와 차축박스 수납자간의 잠금연동을 복구하는 단계, 및 상기 차대를 접합 또는 무레일 레일웨이로부터 다른 레일웨이로 이동시키는 단계 등으로 구성된 것을 특징으로 하는 차대의 차륜간격을 변경하는 방법.
2. 측빔을 갖는 보오기 프레임, 상기 측빔 사이에 연장하는 차축, 차대의 횡방향으로 접동가능하게 상대적으로 상기 차축에 안착되는 한쌍의 차륜, 상기 차륜을 회전가능하게 지지하는 차축박스, 상기 차축박스를 지지하며, 각각 수직방향으로 이동가능하게 상기 측빔의 어느 하나에 축선회 안착되는 관련 차축빔에 형성되는 차축박스 수납자, 차대의 횡방향으로 배열되는 다수의 위치에서 상기 차축박스를 상기 차축박스 수납자에 고정시키는 해제가능 잠금수단, 및 상기 차축박스에 회전가능하게 안착되는 보조차륜을 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜간격 가변성 차대.
3. 제2항에 있어서, 상기 차륜중 적어도 하나는 상기 차축에 대하여 회전할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차륜간격 가변성 차대.
4. 제2항에 있어서, 상기 차륜은 상기 차축에 대해 상대적으로 회전이 방지되어 있는 것을 특징으로 하는 차륜간격 가변성 차대.
5. 차륜 잠금수단을 구비하는 차륜간격 가변성 차대의 차륜 간격을 변경하는 지상설비에 있어서, 한 트랙폭의 좁은 트랙폭 레일웨이를 구비하며, 상기 한 트랙폭보다 더 큰 다은 트랙폭의 넓은 트랙폭 레일웨이를 구비하며, 상기 좁은 트랙폭 레일웨이와 상기 넓은 트랙폭 레일웨이를 연결하는 접합 레일웨이를 구비하며 상기 접합 레일웨이의 중간부는 점차 변경되는 트랙폭을 가지며 그 끝부위들은 일정한 트랙폭을 가지며, 상기 접합 레일웨이의 전체길이 내에서 연장하는 보조차륜용 주행로를 구비하며, 상기 주행로는 평면도로 볼때 레일웨이 레일에 대한 예정된 위치관계가 트랙폭에 따라 유지되도록 배열되며, 입면도로 볼때에는 상기 주행로의 상단 표면은 그 중간부위 너머에 있어서는 상기 접합레일웨이의 레일의 상단 표면보다 높게 유지되어 상기 보조차륜이 상기 주행로에 상승되면 차대의 차륜잠금수단을 해제하도록 하며, 상기 주행로의 양 끝 부분은 계속 하양 경사진 것을 특징으로 하는 지상설비.
6. 제5항에 있어서, 상기 주행로의 높이는, 상기 좁은 혹은 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 상기 접합 레일웨이로 통과하는 차대의 무게중심의 높이의 변화가, 소정 위치에서, 주행로의 최상 표면의 높이와 접합레일웨이의 레일의 최상 표면의 높이간의 차이보다 작도록 구성된 것을 특징으로 하는 지상설비.
7. 제6항에 있어서, 주행로가 레일웨이 레일과 나란히 존재하는 위치에 있어서 주행로의 높이와 레일웨이 레일의 높이는 좁은, 넓은 및 접합부 레일웨이를 통고하는 차대의 무게중심의 높이가 일정하게 유지되게끔 조정하는 것을 특징으로 하는 지상설비.
8. 제5항에 있어서 한쌍의 내측 가이드 레일을 추가로 구비하며, 상기 내측 가이드 레일은 접합 레일웨이 내에서 주행로의 전체길이 너머로 연장하며, 평면도로 볼때에는, 트랙폭에 대해 일정된 위치관계로서 한쌍의 레일웨이 레일의 내측에 배열되며, 입면도로 볼때는, 그 상단 표면이 레일웨이 레일의 상단표면보다 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
9. 제8항에 있어서, 상기 주행로의 높이는, 상기 좁은 혹은 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 상기 접합 레일웨이로 통과하는 차대의 무게중심의 높이의 변화가, 소정 위치에서, 주행로의 최상 표면의 높이와 접합레일웨이의 레일의 최상 표면의 높이간의 차이보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
10. 제9항에 있어서, 주행로가 레일웨이 레일과 나란히 존재하는 위치에 있어서는 주행로의 높이와 레일웨이 레일의 높이는 좁은, 넓은 및 접합부 레일웨이를 통과하는 차대의 무게중심의 높이가 일정하게 유지되게끔 조정하는 것을 특징으로 하는 지상설비.
11. 제5항에 있어서, 한쌍의 외측 가이드 레일을 추가로 구비하며, 상기 외측 가이드 레일은 접합 레일웨이 내에서 주행로의 전체길이너머로 연장하며, 평면도로볼때 트랙폭에 대해 예정된 위치관계로서 레일의 쌍의 외측에 배열되며, 입면도로 볼때에는 그 상단 표면이 레일웨이 레일의 상단 표면보다 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
12. 제11항에 있어서, 상기 주행로의 높이는, 상기 좁은 혹은 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 상기 접합 레일웨이로 통과하는 차대의 무게중심의 높이의 변화가, 소정 위치에서, 주행로의 최상 표면의 높이와 접합레일웨이의 레이의 최상 표면의 높이간의 차이보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
13. 제12항에 있어서, 주행로가 레일웨이 레일과 나란히 존재하는 위치에 있어서는 주행로의 높이와 레일웨이 레일의 높이는 좁은, 넓은 및 접합부 레일웨이를 통과하는 차대의 무게중심의 높이가 일정하게 유지되게끔 조정하는 것을 특징으로 하는 지상설비.
14. 제5항에 있어서, 내측 가이드 레일을 추가로 구비하며, 상기 내측 가이드 레일은 접합 레일웨이 내에서 주행로의 전체 길이 너머로 연장하며, 평면도로 볼때에는 트랙폭에 대해 예정된 위치관계로 레일의 쌍 내측에 배열되며, 입면도로 볼때에는 그 상단 표면이 레일웨이 레일의 상단 표면보다 높게 유지되며, 또 한쌍의 외측 가이드 레일을 추가록 구비하며, 상기 외측 가이드 레일은 접합 레일웨이 내에서 주행로의 전체 길이 너머로 연장하며, 평면도로 볼 때에는 트랙폭에 대해 예정된 위치관계로 레일의 쌍의 외측에 배열되며, 입면도로 볼때는 그 상단 표면이 레일웨이 레일의 상단 표면보다 더 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
15. 제14항에 있어서, 상기 주행로의 높이는, 상기 좁은 혹은 넓은 트랙폭 레일웨이로부터 상기 접합 레일웨이로 통과하는 차대의 무게중심의 높이의 변화가, 소정 위치에서, 주행로의 최상 표면의 높이와 접합레일웨이의 레일의 최상 표면의 높이간의 차이보다 작도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
16. 제15항에 있어서, 주행로가 레일웨이 레일과 나란히 존재하는 위치에 있어서는 주행로의 높이와 레일웨이 레일의 높이는 좁은, 넓은 및 접합부 레일웨이를 통과하는 차대의 무게중심의 높이가 일정하게 유지되게끔 조정하는 것을 특징으로 하는 지상설비.
17. 차대의 차륜 간격을 변경하기 위한 지상설비에 있어서, 한 트랙폭의 좁은 트랙폭 레일웨이를 구비하며, 상기 트랙폭보다 더 큰 다른 트랙폭의 넓은 트랙폭의 레일웨이를 구비하며, 상기 좁은 트랙폭 레일웨이와 상기 넓은 레일폭 레일웨이 사이에, 레일웨이 레일이 배치되지 않는 곳에 무레일 레일웨이 부분을 구비하며 보조 차륜용 주행로를 구비하며, 상기 주행로는 폭방향으로 상기 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 일부와 상기 무레일 레일웨이 부분을 포함하는 길이에 걸쳐 연장하며, 주행로의 상단 표면은 레일웨이 레일의 상단표면보다 높게 유지되며, 주행로의 양 끝부분은 연속적으로 하향 경사지며, 한쌍의 내측 가이드 레일을 구비하며, 상기 내측 가이드 레일은 상기 주행로의 일부분내에서 상기 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 내측으로부터 상기 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 내측으로 연장되며, 상기 내측 가이드 레일의 상단 표면은 레일웨이 레일의 상단표면보다 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
18. 차대의 차륜 간격을 변경하기 위한 지상설비에 있어서, 한 트랙폭의 좁은 트랙폭 레일웨이를 구비하며, 상기 한 트랙폭보다 더 큰 다른 트랙폭의 넓은 트랙폭의 레일웨이를 구비하며, 상기 좁은 트랙폭 레일웨이와 상기 넓은 레일폭 레일웨이 사이에, 레일웨이 레일이 배치되지 않는 곳에 무레일 레일웨이 부분을 구비하며, 보조차륜용 주행로를 구비하며, 상기 주행로는 폭 방향으로 상기 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 배열되며, 상기 넓은 트랙폭 레일웨이의 일부와 상기 좁은 트랙폭 레일웨이의 일부와 상기 무레일 레일웨이 부분을 포함하는 길이에 걸쳐 연장하며, 주행로의 상단 표면은 레일웨이 레일의 상단 표면보다 높게 유지되며, 주행로의 양 끝부분은 연속적으로 하향 경사지며, 한쌍의 내측 가이드 레일을 구비하며, 상기 외측 가이드 레일은 주행로의 부분내에서 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 외측으로부터 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 외측으로 연장되며, 상기 외측 가이드레일의 상단 표면은 레일웨이 레일의 상단표면보다 더 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
19. 제8항에 있어서, 한쌍의 내측 가이드 레일을 추가로 구비하며, 상기 내측 가이드 레일은 주행로의 부분 내에서 상기 좁은 트랙폭 레일웨이 레일의 내측으로부터 상기 넓은 트랙폭 레일웨이 레일의 내측으로 연장하며, 상기 내측 가이드 레일의 상단 표면은 레일웨이 레일의 상단표면보다 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 지상설비.
20. 한쌍의 측빔과 상기 측빔에 대하여 횡방향으로 연장하며 각각 상기 측빔중 하나에 고정되는 대향 단부를 갖는 가로대를 갖는 보오기 프레임, 상기 측빔에 의해 서로 연결되며 상기 측빔 사이에 그중 하나가 연자되는 전측 자축 및 후측 차축, 차대의 횡방향으로 접동가능하게 상대적으로 상기 차축의 하나에 안착되는 한쌍의 차륜, 상기 차륜을 회전가능하게 지지하는 차축박스, 상기 차축박스를 지지하는 차축박스 수납자, 상기 차대의 횡방향으로 배열되는 다수의 위치에서 상기 차축박스를 상기 차축박스 수납자에 고정하는 해제가능 잠금 수단, 및 상기 차축박스 수납자에 회전가능하게 안착되는 보조차륜를 구비하는 것을 특징으로 하는 차륜간격 가변성 차대.
21. 제20항에 있어서, 상기 차륜중 적어도 하나는 상기 차축에 대하여 회전할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차륜간격 가변성 차대.
22. 제20항에 있어서, 각 차륜은 상기 차축에 대하여 회전이 방지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차륜간격 가변성 차대.