KR101231834B1 - 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치 - Google Patents

차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치에 관한 것으로; 철도차량용 대차프레임에 설치되는 전방 및 후방 토션바와; 상기 전방 토션바의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 연결되어 전방 좌측 및 우측 액슬박스에 각각 연결되는 제1 및 제2조향링크와; 상기 후방 토션바의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 연결되어 후방 및 좌측 및 우측 액슬박스에 각각 연결되는 제3 및 제4조향링크와; 상기 전방 토션바의 우측 및 후방 토션바의 좌측에 각각 연결되는 제1 및 제2연결링크와; 상기 제1 및 제2연결링크의 단부가 각각 연결되는 제1 및 제2볼스터브라켓;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래 자기조향방식의 미흡한 조향성능을 향상시킬 수 있으며 이로 인하여 차륜과 궤도간 횡압을 저감하고 공격각을 저감하는 효과를 기대할 수 있다.

Description

차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치 {Steering system for the railway vehicles using the relative displacement between the car body and the bogie}
본 발명은 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 철도차량 곡선구간 주행 시 발생하는 과도한 차륜 횡압을 저감시키기 위하여 차체와 대차간에 발생하는 대차각 변위를 이용해 윤축의 조향을 발생시키는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 철도차량에 적용되는 대차는 차체의 중량을 지지함과 동시에 각 차륜에 차체의 중량이 고르게 분포되도록 하고, 상기 차체와 자유롭게 유동하여 철도차량의 주행을 원활하게 하는 장치이다.
이와 같은 대차는 차륜과 차축으로 이루어진 전방 및 후방 윤축과, 상기 차축 양 단부의 저널부를 지지함과 동시에 회전 가능하도록 베어링이 내장된 전방 및 후방 액슬박스와, 상기 액슬박스의 상단에 안착 고정되는 대차 프레임과, 상기 대차프레임과 액슬박스의 사이에 설치되어 차륜으로부터 전달된 진동을 1차적으로 감쇄하는 1차 현수장치와, 상기 대차프레임의 상단 중앙부에 설치됨과 동시에, 그 상단에 차체가 연결 고정되어 차체로 전달되는 진동을 2차적으로 감쇄하는 2차 현수장치 및 상기 대차 프레임의 하단 중앙부에 설치되어 대차와 차체 사이의 견인력을 전달하는 센터 피봇(center pivot)을 포함하여 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 대차를 통한 철도차량의 직선 주행시, 차축의 단부에 배치된 차륜이 레일 상부에서 고속으로 주행할 때 플랜지로부터 경사져 형성된 차륜의 답면과 레일면과의 접촉점 변화에 따라 지그재그로 주행하는 사행동에 따라 상호 이율배반적인 진동이 발생되면서 철도차량의 직선부 주행에 따른 주행안정성이 떨어지게 되는 단점이 있었다.
또한, 종래의 대차를 통한 철도차량의 곡선 주행시, 차륜과 레일 사이에 발생하는 초과원심력 및 안내하중(Guide Force)을 완화시킬 수 있는 대차의 조향량이 충분하지 못하여 차륜의 플랜지와 레일 측면간의 마찰로 높은 소음이 발생함과 동시에 진동까지 수반되면서 승객에 대한 승차감이 크게 저하되는 문제점이 발생하게 되고, 이와 아울러 차륜의 마모 및 레일의 파손으로까지 이어지면서 차량의 탈선으로 인한 대형사고가 발생할 우려가 있는 문제점도 있었다.
이에, 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위한 기존의 조향방식은 대차의 축상스프링 전후강성을 약화시켜 곡선구간 주행 시 축상스프링 전후변위를 발생시켜 곡선구간에서의 원할한 적응을 도모하는 자기조향(self-steering)개념의 조향방식을 주로 적용하고 있다. 반면 직선구간에서의 고속 주행 시에는 유연한 축상스프링 강성에 의한 윤축의 안정성이 저하되기 때문에 도 1 및 도 2와 같은 링크구조를 적용하여 안정성의 저하를 방지하고 있다.
이때, 도 1은 대차 양측 사이드프레임에 링크를 연결하여 윤축을 안정적으로 잡아주는 구조이고, 도 2는 대차 양측 링크간에 토션바를 연결하여 곡선구간 주행시에는 반대의 운동을 도모하여 부채꼴모양의 레디얼 조향(Radial steering)을 도모하고 직선구간 고속주행 시에는 윤축의 안정성을 도모하는 링크 구조로 이루어진다.
그런데, 도 1에 도시된 대차(1)는, 대차프레임의 양측에 위치된 전방 및 후방 액슬박스의 사이에 조향장치(10)를 설치하였는데, 이는 대차의 각 액슬박스와 차체 간의 곡선부 선회각을 이용하여 강제적으로 차축을 조향시키는 링크관절식으로 이루어져 있으나, 상기 조향장치(10)는 차체와 대차프레임, 두 차축을 연결하는 링크구조가 매우 복잡하여 차륜으로부터 전달되는 진동을 감쇄시키기 위한 스프링 등의 현수장치를 설치하기가 어려울 뿐만 아니라, 조향장치의 복잡한 구조에 대한 정비성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 도 2의 조향장치(20)는 토션바 강성을 이용한 조향메카니즘은 조향 성능 향상 보다는 토션바 비틀림강성에 의한 윤축의 요변위에 대한 저항력이 향상되어 사행동 안정성 향상이란 부가 기능의 효과가 더 크다고 할 수 있다. 즉 곡선구간 주행 시 외력에 의한 윤축의 요운동을 도모하는 방식이 아니라 유연한 축상스프링 강성 적용에 따른 자기 조향(self steering)방식으로 곡선구간 주행 시 축상스프링의 변형을 이용한 자기 조향방식으로 조향성능이 미흡하다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 종래의 자기 조향메카니즘의 미흡한 조향 성능을 향상시키기 위하여 곡선구간 주행 시 발생하는 차체(혹은 볼스터)와 대차간의 전후방향 상대변위를 이용하여 윤축의 요운동을 도모하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치를 제공하는 데 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
철도차량용 대차프레임에 설치되는 전방 및 후방 토션바와; 상기 전방 토션바의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 연결되어 전방 좌측 및 우측 액슬박스에 각각 연결되는 제1 및 제2조향링크와; 상기 후방 토션바의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 연결되어 후방 및 좌측 및 우측 액슬박스에 각각 연결되는 제3 및 제4조향링크와; 상기 전방 토션바의 우측 및 후방 토션바의 좌측에 각각 연결되는 제1 및 제2연결링크와; 상기 제1 및 제2연결링크의 단부가 각각 연결되는 제1 및 제2볼스터브라켓;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치를 제공한다.
이때, 상기 전방 토션바와 후방 토션바는 전방 윤축과 후방 윤축의 사이에 평행하게 위치하며 상기 대차프레임에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1조향링크는 일단부는 상기 전방 토션바의 좌측에 형성된 제1지지바에 힌지 연결되고 타단부는 전방 좌측 액슬박스의 일측에 힌지 결합되며; 상기 제2조향링크는 일단부는 상기 전방 토션바의 우측에 형성된 제2지지바에 힌지 연결되고 타단부는 전방 우측 액슬박스의 일측에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제3조향링크는 일단부는 상기 후방 토션바의 좌측에 형성된 제3지지바에 힌지 연결되고 타단부는 후방 좌측 액슬박스의 일측에 힌지결합되며;
상기 제4조향링크는 일단부는 상기 후방 토션바의 우측에 형성된 제4지지바에 힌지 연결되고 타단부는 후방 우측 액슬박스의 일측에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전방 토션바는 후방 토션바와 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1볼스터브라켓은 볼스터의 우측 전방에 하향되게 돌출구비되어 상기 제1연결링크가 힌지결합되고, 상기 제2볼스터브라켓은 볼스터의 좌측 후방에 하향되게 돌출구비되어 상기 제2연결링크가 힌지결합되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 힌지 연결부는 구면 조인트인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 종래 자기조향방식의 미흡한 조향성능을 향상시킬 수 있으며 이로 인하여 차륜과 궤도간 횡압을 저감하고 공격각을 저감하는 효과를 기대할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 조향장치는 급곡선 운용 빈도가 높아 차륜의 마모, 소음 발생, 궤도 손상 등의 문제점을 유발할 수 있는 도시철도용 전동차 대차나 기존선용 철도차량 대차 등에 다양하게 응용할 수 있다.
도 1은 종래의 철도차량용 조향 대차를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 철도차량용 조향 대차의 다른 실시 예를 나타낸 사시도이다.
도 3은 철도차량의 곡선구간 주행시 차체 및 대차간 상대변위를 도시한 도면이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치가 설치된 대차의 우측 및 좌측을 도시한 도면이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 조향 장치의 우측 및 좌측을 도시한 도면이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 조향 장치의 직선 및 곡선구간 주행시를 도시한 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 조향 장치의 직선 및 곡선구간 주행시의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 토션바와 조향링크의 구조도이다.
도 9의 (a) 및 (b)은 차체와 대차간 전후 상대변위에 따른 윤축 요각 및 좌우 차륜간 거리변화를 도식화한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 조향장치의 작동에 따른 레디얼 조향(radial steering) 상태를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
도 3은 철도차량의 곡선구간 주행시 차체 및 대차간 상대변위를 도시한 도면이고, 도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치가 설치된 대차의 우측 및 좌측을 도시한 도면이고, 도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 조향 장치의 우측 및 좌측을 도시한 도면이고, 도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 조향 장치의 직선 및 곡선구간 주행시를 도시한 도면이고, 도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 조향 장치의 직선 및 곡선구간 주행시의 작동 상태를 도시한 도면이고, 도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 토션바와 조향링크의 구조도이다.
도 3 내지 도 8에 의하면, 본 발명에 따른 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치(100)는 곡선구간 주행 시 발생하는 차체(200) 또는 볼스터(210)와 대차(300)간의 전후방향 상대변위(△)를 이용하여 윤축(310,320)의 요(yaw) 운동을 제어하기 위한 것이다.
이와 같은 조향장치(100)는 대차 프레임(330)과, 전방 및 후방 윤축(310,320), 전방 및 후방 액슬박스(340,342,344,346), 볼스터(bolster)(210) 및 센터 피봇(center pivot)(212)을 포함하여 구성되는 철도차량용 대차(300) 하부에 설치되어 상기 센터 피봇(212)의 요(yaw)방향 변위를 전달받아 전방 및 후방 윤축(310,320)의 조향을 하게 된다.
이때, 상기 대차(300)를 좀 더 구체적으로 살펴보면, 차륜(312,322)과 차축(314,324)으로 이루어진 전방 및 후방 윤축(310,320)과, 상기 전방 및 후방 차축(314,324) 양단부의 저널부를 지지함과 동시에 회전 가능하도록 베어링이 내장된 전방 및 후방 액슬박스(340,342,344,346)와, 상기 액슬박스(340,342,344,346)의 상단에 안착 고정되는 대차 프레임(330)과, 상기 대차프레임(330)과 액슬박스(340,342,344,346)의 사이에 설치되어 차륜(312,322)으로부터 전달된 진동을 감쇄하는 현수장치(미도시)와, 볼스터(또는 차체)(210) 및 상기 볼스터(또는 차체)(210)의 하측 중앙부에 설치되어 대차(300)와 차체(200) 사이의 견인력을 전달하는 센터 피봇(center pivot)(212)을 포함하여 구성된다.
한편, 상기 대차 프레임(330)의 하부에는 철도차량이 곡선구간을 주행할 때 발생하는 센터 피봇(212)의 요방향 변위를 전달받아 상기 전방 및 후방 윤축(310,320)에 조향을 발생시키는 본 발명의 조향장치(100)가 설치된다.
이때, 상기 조향장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 차체(200)와 대차(300)간의 상대변위를 이용하여 전방 및 후방 윤축(310,320)의 요운동을 제어하기 위한 조향링크와 토션바로 구성된다.
이하, 본 발명에 따른 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치를 상세히 설명한다.
본 발명의 조향 장치(100)는 대차프레임(330)에 회전운동이 가능하게 설치되는 전방 토션바(front tortion bar)(110) 및 후방 토션바(rear tortion bar)(120)와, 상기 전방 토션바(110)의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 형성된 제1 및 제2지지바(110a,110b)에 힌지 결합되어 전방 윤축(310)의 좌측 및 우측이 각각 고정되는 전방 좌측 및 우측 액슬박스(340,342)에 각각 연결되는 제1 및 제2조향링크(steering link)(130,132)와, 상기 후방 토션바(120)의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 형성된 제3 및 제4지지바(120a,120b)에 힌지 결합되어 후방 윤축(320)의 좌측 및 우측이 각각 고정되는 후방 및 좌측 및 우측 액슬박스(344,346)에 각각 연결되는 제3 및 제4조향링크(140,142)와, 상기 제2 및 제3지지바(110b,120a)의 상단에 각각 힌지 결합되는 제1 및 제2연결링크(150,152)와, 상기 볼스터(210)의 양측에 일체로 결합되며 상기 제1 및 제2연결링크(150,152)의 단부가 각각 힌지 결합되는 제1 및 제2볼스터브라켓(160,162)으로 구성된다.
이하, 각부 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.
상기 전방 토션바(110)와 후방 토션바(120)는 전방 윤축(310)과 후방 윤축(320)의 사이에 평행하게 위치하며 대차프레임(330)에 회전운동이 가능하게 설치된다
이와 같은 전방 토션바(110)는 제1 및 제2지지바(110a,110b)에 의해 좌측 및 우측에 제1 및 제2조향링크(130,132)가 각각 연결된다.
이때, 상기 제1조향링크(130)는 일단부는 상기 전방 토션바(110)의 좌측에 일체로 형성된 제1지지바(110a)에 힌지 결합되고 타단부는 전방 좌측 액슬박스(340)의 일측에 힌지 결합된다.
그리고, 상기 제2조향링크(132)는 일단부는 상기 전방 토션바(110)의 우측에 일체로 형성된 제2지지바(110b)에 힌지 결합되고 타단부는 전방 우측 액슬박스(342)의 일측에 힌지 결합된다.
또한, 후방 토션바(120)는 좌측 및 우측에 형성된 제3 및 제4지지바(120a,120b)에 제3 및 제4조향링크(140,142)가 각각 힌지 결합된다.
이때, 상기 제3조향링크(140)는 일단부는 상기 후방 토션바(120)의 좌측에 형성된 제3지지바(120a)에 힌지 결합되되 그 단부가 힌지부를 연장하여 형성되고, 타단부는 후방 좌측 액슬박스(344)의 일측에 힌지 결합된다.
그리고, 상기 제4조향링크(142)는 일단부는 상기 후방 토션바(120)의 우측에 형성된 제4지지바(120b)에 힌지 결합되고 타단부는 후방 우측 액슬박스(346)의 일측에 힌지결합 된다.
또한, 상기 제2조향링크(132)와 힌지 결합되는 제2지지바(110b)의 상단에는 제1연결링크(150)가 힌지 결합되고, 상기 제1연결링크(150)는 상기 볼스터(210)의 우측에 구비되는 제1볼스터브라켓(160)에 힌지 결합되며, 상기 제3조향링크(140)와 힌지 결합되는 제3지지바(120a)의 상단에는 제2연결링크(162)가 힌지 결합되며 상기 볼스터(210)의 좌측에 구비되는 제2볼스터브라켓(162)에 힌지 결합된다.
이 경우 상기 제1볼스터브라켓(160)은 상기 볼스터(210)의 우측 전방에 하향되게 돌출구비되고, 상기 제2볼스터브라켓(162)은 상기 볼스터(210)의 좌측 후방에 하향되게 돌출구비되어 상기 제1 및 제2연결링크(150,152)가 각각 힌지결합된다.
이와 같은 구조에 의해 전방 토션바(110)의 좌우측에는 제1 및 제2조향링크(130)가 상하 대칭으로 연결되어 있어, 구면 조인트(spherical joint) 구조로 병진운동은 제한되고 각 방향 회전운동이 가능하고, 전방 토션바(110)의 제2조향링크(132)와 제1볼스터브라켓(160)간에는 제2지지바(110b)를매개로 제1연결링크(150)가 구면 조인트로 연결되어 있다.
여기서, 그 외의 힌지 결합되는 부분 역시 구면 조인트로 연결되게 된다.
또한, 후방 토션바(120)의 좌우측에는 제3 및 제4조향링크(140,142)가 상하 대칭으로 연결되어 있어, 구면 조인트 구조로 병진운동은 제한되고 각 방향 회전운동이 가능하고, 후방 토션바(120)의 제3조향링크(140)와 제2볼스터브라켓(162)간에는 제3지지바(120a)를매개로 제3연결링크(152)가 구면 조인트로 연결되어 있다.
이하, 도 3 내지 도 9를 참고로 본 발명에 따른 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치가 적용된 철도차량의 곡선구간 주행시의 조향장치의 작동 예를 설명한다.
철도차량이 직선구간을 주행하던 중에 곡선구간에 진입하면 차체(200)와 결합되는 볼스터(210)와 대차(300)간 회전운동에 따라 차체(200)가 고정되는 볼스터(210)는 수평방향으로 상대 회전운동이 발생한다.
예를 들어 볼스터(210)가 대차(200)와의 관계에서 상대적으로 시계방향으로 회전하는 경우 제1볼스터브라켓(160)은 전방으로 이동하며 제1볼스터브라켓(160)에 힌지결합되는 제1연결링크(150)가 전방 토션바(110)를 전방 윤축(310)과 동일한 방향으로 회전시키며 제2조향링크(152)에 의해 전방 우측 액슬박스(342)를 후방으로 당기는 힘이 작용한다.
이때, 상기 전방 토션바(110)가 전방 윤축(310)과 동일한 방향으로 회전하면서 제1조향링크(130)에 의해 전방 좌측 액슬박스(340)를 전방으로 미는 힘이 작용한다.
이와 함께 볼스터(210)가 시계방향으로 회전하게 되면 제1볼스터브라켓(160)은 전방으로 이동하지만 제2볼스터브라켓(162)은 후방으로 이동하게 되는데, 이에 따라 제2볼스터브라켓(162)에 힌지결합되는 제2연결링크(152)가 후방 토션바(120)를 전방 토션바(110)와는 반대 방향으로 회전시키며 제3조향링크(140)는 후방 좌측 액슬박스(344)를 후방으로 미는 힘이 작용한다. 이때, 상기 후방 토션바(120)가 전방 토션바(110)와 반대방향으로 회전하면서 제4조향링크(142)는 후방 우측 액슬박스(346)를 전방으로 당기는 힘이 작용한다.
즉, 볼스터(210) 좌우측단에 고정되어 있는 제1 및 제2볼스터브라켓(160,162)에 의하여 전후방향 운동이 발생하고 이는 제1 및 제2연결링크(150,152)에 의하여 전방 및 후방 토션바(110,120)가 서로 반대방향으로 회전운동시키게 된다.
이에 따라 전방 및 후방 토션바(110,12)의 회전운동은 제1 내지 제4조향링크(130,132,140,142)에 의하여 전방 및 후방 윤축(110,120)의 요운동을 유발시킨다.
이때, 전방 및 후방 토션바(110,120)는 서로 반대방향으로 회전하며 전방 및 후방 윤축(310,320)의 요운동을 서로 반대방향으로 유발시켜 전방 및 후방 윤축(310,320)을 곡선중심방향의 원추형 구조로 하여 레디얼 조향(Radial steering)을 지향하게 한다.
이에 따라 직선구간에서의 주행시에 비해 예를 들어 곡선구간에서의 내측에 위치하는 전방 및 후방 우측 액슬박스(342,346)간의 간격은 좁혀지고, 외측에 위치하는 전방 및 후방 좌측 액슬박스(340,344)간의 간격은 벌어지게 된다.
한편, 예를 들어 볼스터(210)가 대차(300)와의 관계에서 상대적으로 반시계방향으로 회전하는 곡선구간의 경우에는 제1볼스터브라켓(160)은 후방으로 이동하고, 제2볼스터브라켓(162)은 전방으로 이동하게 됨에 따라 전방 토션바(110)은 전방 윤축(310)과 반대 방향으로 회전하고 후방 토션바(120)는 전방 윤축(310)과 동일한 방향으로 회전하게 되어 전방 및 후방 우측 액슬박스(342,346)간의 간격은 벌어지고, 외측에 위치하는 전방 및 후방 좌측 액슬박스(340,344)간의 간격은 좁혀지게 된다.
이와 같은 조향작용에 따른 내측 및 외측 액슬박스(342,346)(340,344)간 거리를 해석하면 도 9의 (a)에 도시된 바와 같으며, 전방 및 후방 윤축(310,320)의 요각 변화는 도 9의 (b)와 같다. 이로 인하여 도 10과 같은 전방 및 후방 윤축(310,320)의 레디얼 조향(Radial steering)을 구현함으로써 차륜(312,322)과 레일간의 공격각(attack angle)을 최소화하게 함으로써 궤도에 작용하는 횡압(lateral force)를 저감시켜 차륜(312,322)의 마모 및 소음 발생을 저감시키는 효과를 기대할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
100: 조향 장치 110: 전방 토션바
120: 후방 토션바 130: 제1조향링크
132: 제2조향링크 140: 제3조향링크
142: 제4조향링크 150: 제1연결링크
152: 제2연결링크 160: 제1볼스터브라켓
162: 제2볼스터브라켓 200: 차체
210: 볼스터 212: 센터 피봇
300: 대차 310: 전방 윤축
320: 후방 윤축 340,342,344,346: 액슬박스

Claims (7)

  1. 철도차량용 대차프레임에 설치되는 전방 및 후방 토션바와;
    상기 전방 토션바의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 연결되어 전방 좌측 및 우측 액슬박스에 각각 연결되는 제1 및 제2조향링크와;
    상기 후방 토션바의 좌측 및 우측에 상하 대칭으로 연결되어 후방 및 좌측 및 우측 액슬박스에 각각 연결되는 제3 및 제4조향링크와;
    상기 전방 토션바의 우측 및 후방 토션바의 좌측에 각각 연결되는 제1 및 제2연결링크와;
    상기 제1 및 제2연결링크의 단부가 각각 연결되는 제1 및 제2볼스터브라켓;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전방 토션바와 후방 토션바는 전방 윤축과 후방 윤축의 사이에 평행하게 위치하며 상기 대차프레임에 회전 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1조향링크는 일단부는 상기 전방 토션바의 좌측에 형성된 제1지지바에 힌지 연결되고 타단부는 전방 좌측 액슬박스의 일측에 힌지 결합되며;
    상기 제2조향링크는 일단부는 상기 전방 토션바의 우측에 형성된 제2지지바에 힌지 연결되고 타단부는 전방 우측 액슬박스의 일측에 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제3조향링크는 일단부는 상기 후방 토션바의 좌측에 형성된 제3지지바에 힌지 연결되고 타단부는 후방 좌측 액슬박스의 일측에 힌지결합되며;
    상기 제4조향링크는 일단부는 상기 후방 토션바의 우측에 형성된 제4지지바에 힌지 연결되고 타단부는 후방 우측 액슬박스의 일측에 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전방 토션바는 후방 토션바와 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1볼스터브라켓은 볼스터의 우측 전방에 하향되게 돌출구비되어 상기 제1연결링크가 힌지결합되고,
    상기 제2볼스터브라켓은 볼스터의 좌측 후방에 하향되게 돌출구비되어 상기 제2연결링크가 힌지결합되는 것을 특징으로 하는 차체와 대차간 상대변위를 이용한 철도차량용 조향 장치.
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09109885A (ja) * 1995-08-23 1997-04-28 Schweiz Lokomotiv & Mas Fab 調整可能な輪軸を有する鉄道車両の台車、及び同台車を備えた鉄道車両
KR20100055538A (ko) * 2007-09-21 2010-05-26 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드 철도 차량용 조타 대차, 철도 차량 및 연접 차량

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