WO2022158620A1

WO2022158620A1 - 센터링 디바이스

Info

Publication number: WO2022158620A1
Application number: PCT/KR2021/000960
Authority: WO
Inventors: 권태수; 장홍래; 황준혁; 김진성
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2022-07-28
Also published as: EP4052989A1; EP4052989A4; JP7377858B2; JP2023518532A

Abstract

본 발명은 센터링 디바이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전후 차량을 연결하는 연결기가 좌우로 회전되더라도 신속하게 원위치될 수 있을 뿐만 아니라, 일정 이하의 외력이 작용할 경우에는 연결기가 회전하지 않도록 함으로써, 전후 차량의 연결시 연결기가 회전하는 것을 방지하여 안정적으로 연결할 수 있는 센터링 디바이스에 관한 것이다.

Description

센터링 디바이스

철도 운송 차량들은 열차 구성을 형성하기 위해 인접한 차량들을 서로 연결하는 커플러를 포함하는데, 각각의 커플러는 곡선의 트랙 상에서의 차량 결합 및 이동을 용이하게 하기 위해 수평 방향으로 미리 결정된 각의 범위 내에서 돌아갈 수 있도록 형성된다.

즉, 인접 차량 커플러들은 차량 결합 절차 동안 철도 차량의 종축(longitudinal axis)과 중심이 맞도록 정렬되어야만 하므로 철도 트랙의 곡선 구간에서 이웃하는 철도 차량들을 결합하고자 할 때, 철도 차량의 측 방향으로 인접한 커플러들 사이에는 현저한 수평 오프셋(offset)들이 존재하게 되어 전술한 바와 같이 연결기가 좌우로 회전할 수 있도록 형성된다.

그런데, 연결기는 대부분 직선 선로에서 서로 연결되게 되며, 전술한 바와 같이 연결기가 좌우 회동가능하도록 형성되기 때문에 차량의 연결 과정에서 연결기가 좌우로 흔들려 안정적으로 연결되지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

그래서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 철도차량의 연결기가 임의로 회동하는 것을 방지하기 위한 센터링 디바이스가 구비되는데, 이러한 종래의 센터링 디바이스들은 공압 또는 수압을 이용하여 센터링을 유지하기 때문에 그 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 부피를 많이 차지하여 설치 및 유지보수에 상당한 비용이 소모되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 연결기는 센터링 디바이스가 설치되어 있더라도 외력에 의해 쉽게 좌우로 회동될 수 있어 연결기를 연결하가기 용이하지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철도차량에 구비되는 연결기의 양측을 지지하는 측방 지지부재와 연결기의 하부를 지지하는 하방 지지부재와 연결되는 센터링부재로 이루어져, 연결기가 외력에 의해 좌우로 회전시에 연결기를 다시 원위치시켜 줌으로써, 철도차량을 연결할 때, 관리자가 별도로 연결기의 위치를 조절하지 않더라도 용이하게 연결할 수 있는 센터링 디바이스를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 센터링부재의 내부에는 연결기가 회전시에 원위치 시키기 위한 탄성력을 제공하는 러버셋이 구비되는데, 상기 러버셋은 고무 재질로 이루어지는 몸체와 몸체의 양측에 날개부가 형성되며 날개부의 전부에는 연결기의 회전에 따라 회전하는 가압부재가 구비되되, 상기 가압부재의 폭은 날개부의 이격공간보다 크게 형성됨으로써, 날개부가 양측으로 가압되게 되어 날개부의 탄성력보다 큰 힘이 가해질 때만 연결기가 회전할 수 있도록 하여 차량의 연결시 외력이 작용하더라도 안정적으로 연결기의 중심을 유지할 수 있어 안정적으로 연결될 수 있게 하는 센터링 디바이스를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

철도차량 연결기에 설치되어 연결기를 원위치로 복귀시키는 센터링 디바이스에 있어서, 상기 연결기의 양측을 지지하는 한 쌍의 측방 지지부재와, 상기 측방 지지부재를 회전시켜 연결기를 복귀시키는 센터링부재와, 상기 연결기의 힌지부의 하부에 설치되되, 단부에는 상기 센터링부재가 설치되는 설치 브라켓을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 센터링부재는 하부가 개방된 원통형상으로 형성되는 커버부재와, 상기 커버부재의 내측에 구비되어 상기 커버부재에 복귀력을 작용하는 러버셋과, 일측 단부는 상기 커버부재와 연결되고 타측 단부는 상기 측방 지지부재가 연결되는 연결부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 러버셋의 하부는 상기 설치 브라켓의 단부에 고정설치되고, 상기 러버셋의 중심부에는 상하 관통하는 회전축이 회전가능하도록 구비되며, 상기 회전축의 상단은 상기 커버부재의 중심부에 고정설치되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 러버셋은 하단이 설치 브라켓의 단부에 고정되는 중심축과, 상기 중심축의 외측에 구비되는 고무 또는 합성고무로 이루어지는 몸체와, 상기 몸체의 양측에 형성되는 날개부와, 상기 날개부의 측면에 설치되는 보강부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 한 쌍의 날개부의 전부와 후부에는 각각 제1이격부와 제2이격부가 형성되고, 상기 커버부재의 내주면 일측에는 상기 제1이격부에 삽입되는 가압부재가 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 가압부재의 폭은 제1이격부의 폭보다 크게 형성되어 연결부재가 복귀되는 방향으로 초기 탄성력을 작용하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보강부재는 날개부의 상부와 하부로 돌출되도록 형성되고, 상기 러버셋의 상부와 하부에는 보강부재의 내경과 동일한 외경을 가지는 가이드판이 구비되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가이드판의 일측에는 상기 제1이격부의 상단 또는 하단에 삽입되는 회전방지돌부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 측방 지지부재의 사이에는 상기 연결기의 하부를 지지하는 하방 지지부재가 더 구비되되, 상기 하방 지지부재는 상기 측방 지지부재의 하단에 구비되는 하판부재와, 상기 하판부재의 상부에 설치되는 완충부재와, 상기 완충부재의 상부에 설치되어 연결기의 하부를 지지하는 하부 지지판으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 철도차량에 구비되는 연결기의 양측을 지지하는 측방 지지부재와 연결기의 하부를 지지하는 하방 지지부재와 연결되는 센터링부재로 이루어져, 연결기가 외력에 의해 좌우로 회전시에 연결기를 다시 원위치시켜 줌으로써, 철도차량을 연결할 때, 관리자가 별도로 연결기의 위치를 조절하지 않더라도 용이하게 연결할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명은 센터링부재의 내부에는 연결기가 회전시에 원위치 시키기 위한 탄성력을 제공하는 러버셋이 구비되는데, 상기 러버셋은 고무 재질로 이루어지는 몸체와 몸체의 양측에 날개부가 형성되며 날개부의 전부에는 연결기의 회전에 따라 회전하는 가압부재가 구비되되, 상기 가압부재의 폭은 날개부의 이격공간보다 크게 형성됨으로써, 날개부가 양측으로 가압되게 되어 날개부의 탄성력보다 큰 힘이 가해질 때만 연결기가 회전할 수 있도록 하여 차량의 연결시 외력이 작용하더라도 안정적으로 연결기의 중심을 유지할 수 있어 안정적으로 연결될 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 센터링 디바이스가 설치된 철도차량용 연결기의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 분리 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 센터링부재의 분리 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 센터링부재의 종 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 센터링부재의 횡 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 러버셋의 제조시의 상태도이다.

도 8은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 러버셋에 프리텐션을 가한 상태의 상태도이다.

도 9는 본 발명에 따른 센터링 디바이스에서 연결기가 회전한 상태의 러버셋의 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 센터링 디바이스가 설치된 철도차량용 연결기의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 센터링부재의 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 센터링부재의 종 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 센터링부재의 횡 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 러버셋의 제조시의 상태도이고, 도 8은 본 발명에 따른 센터링 디바이스의 러버셋에 프리텐션을 가한 상태의 상태도이고, 도 9는 본 발명에 따른 센터링 디바이스에서 연결기가 회전한 상태의 러버셋의 상태도이다.

본 발명은 철도차량 연결기에 설치되어 연결기를 원위치로 복귀시키는 센터링 디바이스(200)에 관한 것으로 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 그 구성은 철도차량을 연결하는 연결기(100)의 양측을 지지하는 한 쌍의 측방 지지부재(500)와 상기 측방 지지부재(500)를 회전시켜 연결기(100)를 원래의 위치로 복귀시키는 센터링부재(400)와 상기 연결기(100)의 힌지부(110)의 하부에 설치되고 단부에는 상기 센터링부재(400)가 설치되는 설치 브라켓(300)을 포함하여 이루어진다.

그래서, 외력이 작용하여 철도차량에 설치된 연결기(100)가 힌지부(110)를 기준으로 회전할 경우, 본 발명의 센터링 디바이스(200)에 의해 원래의 위치로 복귀하도록 함으로써, 철도차량을 연결시 관리자가 별도로 연결기(100)를 제어하지 않더라도 정위치에 위치하기 때문에 안정적으로 연결할 수 있게 된다.

그리고, 상기 센터링부재(400)는 하부가 개방된 원통형상으로 형성되는 커버부재(410)와 상기 커버부재(410)의 내측에 구비되어 상기 커버부재(410)에 복귀력을 작용하는 러버셋(450)과 상기 커버부재(410)와 측방 지지부재(500)를 연결하는 연결부재(430)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 커버부재(410)의 상면 중심부에는 중심돌부(420)가 상부로 돌출형성되고, 상기 중심돌부(420)의 일측에 상기 연결부재(430)의 일측 단부가 일체로 연결되고, 상기 연결부재(430)는 'V'자 형상으로 형성되어 타측 단부의 양측에는 상기 측방 지지부재(500)가 각각 연결되어 커버부재(410), 연결부재(430), 측방 지지부재(500)가 동시에 회전하게 된다.

한편, 전술한 바와 같이 커버부재(410)의 하부는 개방되도록 형성되어 내부에 구비되는 러버셋(450)의 하부가 외부로 노출되게 되는데, 상기 러버셋(450)의 하부는 상기 설치 브라켓(300)의 단부에 고정설치된다.

여기서, 상기 러버셋(450)은 합성수지 또는 금속재질의 경질 재질로 형성되어 중심부에 구비되는 중심축(451)과 고무 또는 합성고무로 이루어져 상기 중심축(451)의 외측에 구비되는 몸체(452)와 상기 몸체(452)의 양측에 몸체(452)와 동일한 재질로 형성되는 날개부(453)와 상기 날개부(453)의 측면에 합성수지 또는 금속재질로 이루어지는 보강부재(454)로 이루어진다.

이때, 상기 중심축(451)의 가장자리에는 일정간격으로 상하 관통되도록 샤프트공(부호미도시)이 형성되고, 상기 설치 브라켓(300)의 단부에는 상기 샤프트공에 대응되도록 샤프트공(부호미도시)이 형성되어, 샤프트(310)를 삽입하여 중심축(451)이 회전하지 않도록 고정하게 된다.

그리고, 상기 러버셋(450)의 중심부, 중심축(451)의 중심부에는 상하 관통되도록 중심공(부호미도시)이 형성되어 회전축(440)이 구비되고, 상기 회전축(440)의 상단은 상기 커버부재(410)의 중심부에 고정설치됨으로써, 커버부재(410)는 러버셋(450)의 외측에 회전가능하게 구비되게 된다.

여기서, 상기 몸체(452)의 양측에 형성되는 한 쌍의 날개부(453)의 전부와 후부에는 각각 제1이격부(455)와 제2이격부(456)가 형성되는데, 상기 커버부재(410)의 내주면 일측에는 가압부재(412)가 설치되며, 상기 가압부재(412)는 상기 제1이격부(455)에 삽입되게 된다.

이때, 상기 측방 지지부재(500)와 연결부재(430)로 연결되는 커버부재(410)는 연결기(100)가 외력에 의해 회전하게 되면 동일한 각도로 회전하게 되며, 상기 커버부재(410)의 내주면에 설치된 가압부재(412) 역시 회전하게 되어 한 쌍의 날개부(453) 중 어느 일측의 날개부(453)를 가압하여 몸체(452)를 기준으로하여 후방으로 회전되는 변형을 일으키게 된다.

그래서, 상기 러버셋(450)의 형상은 도 9에 도시된 바와같이 변형되게 되며, 그에 따라 고무 또는 합성고무로 이루어지는 날개부(453)는 자체의 탄성력에 의해 변형된 상태를 바로잡아 원래의 위치로 복귀하려는 복귀력이 작용하게 되어 외력이 사라지게 되면 가압부재(412)에 복귀력이 작용되어 가압부재(412)를 원위치로 복귀시키게 된다.

따라서, 상기 커버부재(510)의 내주면에 설치된 가압부재(412)가 복귀됨에 따라 커버부재(410)와 측방 지지부재(500)가 원위치되게 되고, 측방 지지부재(500)에 의해 연결기(100) 역시 원위치로 복귀하게 됨으로써, 관리자가 직접 연결기(100)의 방향을 제어하지 않더라도 안정적으로 정상 위치로 복귀하게 된다.

한편, 상기 가압부재(412)는 제1이격부(455)의 형상에 대응되도록 형성되는데, 상기 가압부재(412)의 좌우 폭은 제1이격부(455)의 좌우 폭보다 크게 형성됨으로써, 한 쌍의 날개부(453)를 후방으로 가압하게 된다.

즉, 러버셋(450)은 초기 제작시에는 도 7에 도시된 바와 같이 형성되는데, 가압부재(412)를 제1이격부(455)에 삽입하게 되면 도 8에 도시된 바와 같이 날개부(453)가 변형되어 탄성력에 의해 원래의 형상으로 복귀하려는 복귀력이 발생되게 된다.

그래서, 상기 가압부재(412)를 삽입함으로써, 원래에는 없었던 초기 탄성력이 작용하게 되어 연결기(100)에 작용하는 외력이 초기 탄성력의 힘보다 작을 경우에는 연결기(100)가 임의로 회전되지 않게 되며, 연결기(100)의 회전이 필요할 경우에는 연결기(100)에 가하는 힘을 초기 탄성력보다 크게 하여 회전시키게 된다.

물론, 초기 탄성력은 연결기(100)가 설치된 철도차량의 상황에 따라 적절하게 조절하는 것은 당연하다.

그리고, 상기 보강부재(454)는 합성수지 또는 금속재질의 경질의 재질로 이루어지며, 날개부(453)의 외측면에 대응되도록 원호형상으로 형성되어 부착 결합되는데, 상기 보강부재(454)는 날개부(453)의 상하 두께보다 두껍게 형성되어 날개부(453)의 상부와 하부로 돌출되도록 형성된다.

여기서, 상기 러버셋(450)의 상부와 하부에는 원판 형상으로 형성되는 가이드판(460)이 각각 구비되는데, 상기 가이드판(460)의 외경은 상기 보강부재(454)의 내경과 동일하게 형성되어 상하로 돌출된 보강부재(454)의 내측에 가이드판(460)이 위치하게 된다.

이때, 상기 가이드판(460)의 일측에는 상기 제1이격부(455)에 삽입되는 회전방지돌부(461)가 더 구비되는데, 상기 회전방지돌부(461)는 원호형상으로 형성되고 제1이격부(455)에 위치하는 보강부재(454)의 이격거리에 대응되는 길이로 형성되게 된다.

여기서, 상기 가이드판(460)의 중심부에는 회전축(440)이 상하관통되도록 중심공(부호 미도시)이 형성되고, 중심공의 외측에는 중심축(451)에 형성되는 샤프트공에 대응되도록 상하 관통되는 샤프트공이 형성되어 전술한 샤프트에 의해 가이드판(460) 역시 회전할 수 없도록 고정되게 된다.

따라서, 상기 가이드판(460)의 회전방지돌부(461)는 상기 날개부(453)의 외측에 설치되는 보강부재(454)의 내주면과 접하도록 구비됨으로써, 가압부재(412)에 의해 보강부재(454)가 후방으로 가압되게 되면 날개부(453)가 변형을 일으킬 때, 가이드판(460)에 의해 내측으로 수축되는 것을 방지하게 되어 가이드판(460)의 외주면을 따라 후방으로 회전하는 방향으로 변형되게 된다.

또한, 러버셋(450)의 상부와 하부에 구비되는 상기 가이드판(460)의 일측에 형성되는 회전방지돌부(461)는 제1이격부(455)의 상부와 하부에 각각 삽입되어 일측의 날개부(453)가 가압되어 후방으로 회전시 타측의 날개부(453)가 동일한 방향으로 회전하려고 할때, 상기 회전방지돌부(461)가 이를 방지하게 됨으로써, 일측의 날개부(453)의 변형에 따른 탄성력이 더욱 커지게 되어 보다 신속하게 원위치로 복귀할 수 있게 한다.

한편, 상기 가이드판(460)의 중심부에는 상기 중심축(451)의 상단과 하단이 삽입되는 수용부(부호미도시)를 형성하여 보다 용이하게 조립할 수 있게 하며, 상기 커버부재(410)의 내측 하면 중심부에도 상기 가이드판(460)의 상부로 돌출되는 수용부가 수용되는 내측 수용부(부호 미도시)를 형성하여 용이하게 조립할 수 있게된다.

이때, 상기 커버부재(410)의 상면 중심부에 형성되는 중심돌부(420)의 중심부에는 상기 회전축(440)의 상단이 상하로 관통되는 중심공(부호 미도시)이 형성되며, 상기 중심돌부(420)에는 좌우 관통되는 통공이 형성되어 고정핀(422)을 삽입하여 중심돌부(420)의 내측에 위치하는 회전축(440)을 좌우 관통하도록 하여 중심돌부(420)의 내측에 고정하게 된다.

그리고, 상기 측방 지지부재(500)의 사이에는 하방 지지부재(600)가 더 구비되는데, 상기 하방 지지부재(600)는 상기 측방 지지부재(500)의 하단에 구비되는 하판부재(610)와 상기 하판부재(610)의 상부에 설치되는 완충부재(620)와 상기 완충부재(620)의 상부에 설치되어 연결기(100)의 하부를 지지하는 하부 지지판(630)으로 이루어진다.

그래서, 상기 완충부재(620)에 의해 연결기(100)의 하중을 안정적으로 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 주행중에 발생하는 상하 진동을 잡아주게 되어 승차감을 높여주게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

Claims

철도차량 연결기에 설치되어 연결기를 원위치로 복귀시키는 센터링 디바이스에 있어서,

상기 연결기의 양측을 지지하는 한 쌍의 측방 지지부재와,

상기 측방 지지부재를 회전시켜 연결기를 복귀시키는 센터링부재와,

상기 연결기의 힌지부의 하부에 설치되되, 단부에는 상기 센터링부재가 설치되는 설치 브라켓을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제1항에 있어서,

상기 센터링부재는 하부가 개방된 원통형상으로 형성되는 커버부재와,

상기 커버부재의 내측에 구비되어 상기 커버부재에 복귀력을 작용하는 러버셋과,

일측 단부는 상기 커버부재와 연결되고 타측 단부는 상기 측방 지지부재가 연결되는 연결부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제2항에 있어서,

상기 러버셋의 하부는 상기 설치 브라켓의 단부에 고정설치되고,

상기 러버셋의 중심부에는 상하 관통하는 회전축이 회전가능하도록 구비되며,

상기 회전축의 상단은 상기 커버부재의 중심부에 고정설치되는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제3항에 있어서,

상기 러버셋은 하단이 설치 브라켓의 단부에 고정되는 중심축과,

상기 중심축의 외측에 구비되는 고무 또는 합성고무로 이루어지는 몸체와,

상기 몸체의 양측에 형성되는 날개부와,

상기 날개부의 측면에 설치되는 보강부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제4항에 있어서,

상기 한 쌍의 날개부의 전부와 후부에는 각각 제1이격부와 제2이격부가 형성되고,

상기 커버부재의 내주면 일측에는 상기 제1이격부에 삽입되는 가압부재가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제5항에 있어서,

상기 가압부재의 폭은 제1이격부의 폭보다 크게 형성되어 연결부재가 복귀되는 방향으로 초기 탄성력을 작용하는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제6항에 있어서,

상기 보강부재는 날개부의 상부와 하부로 돌출되도록 형성되고,

상기 러버셋의 상부와 하부에는 보강부재의 내경과 동일한 외경을 가지는 가이드판이 구비되는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제7항에 있어서,

상기 가이드판의 일측에는 상기 제1이격부의 상단 또는 하단에 삽입되는 회전방지돌부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.
제1항에 있어서,

상기 측방 지지부재의 사이에는 상기 연결기의 하부를 지지하는 하방 지지부재가 더 구비되되,

상기 하방 지지부재는 상기 측방 지지부재의 하단에 구비되는 하판부재와,

상기 하판부재의 상부에 설치되는 완충부재와,

상기 완충부재의 상부에 설치되어 연결기의 하부를 지지하는 하부 지지판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 센터링 디바이스.