KR102553674B1 - railway vehicle with brake disk on wheel - Google Patents

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KR102553674B1 KR1020210118875A KR20210118875A KR102553674B1 KR 102553674 B1 KR102553674 B1 KR 102553674B1 KR 1020210118875 A KR1020210118875 A KR 1020210118875A KR 20210118875 A KR20210118875 A KR 20210118875A KR 102553674 B1 KR102553674 B1 KR 102553674B1
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Abstract

본 발명은 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 작용시 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크의 표면이 볼록하게 변형될 때, 변형되는 범위를 줄여주어 제동 패드와의 접촉면적을 일정 부분 이상 유지하여 안정적인 제동 작용을 수행할 수 있으며, 전체적인 부품수를 줄여주어 제조 및 유지 비용을 절감할 수 있는 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 있어서, 상기 차륜에는 일정 간격으로 좌우 관통되는 설치공이 형성되고, 상기 차륜의 양측에 위치하는 상기 제동 디스크의 내측면에는 상기 설치공에 대응되는 체결공이 형성되는 결합돌부가 상기 차륜의 표면에 접하도록 돌출 형성되며, 상기 일측의 제동 디스크에는 상기 설치공과 체결공을 관통하는 볼트가 구비되고, 타측의 제동 디스크에는 상기 볼트의 단부에 결합되는 너트가 구비되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a railroad vehicle in which a braking disk is provided on a wheel, and more particularly, when the surface of the braking disk is convexly deformed by frictional heat generated during braking, the range of deformation is reduced to make contact with the braking pad. The present invention relates to a railway vehicle equipped with a braking disk on wheels capable of maintaining a certain area or more to perform a stable braking action and reducing manufacturing and maintenance costs by reducing the overall number of parts.
In order to achieve the above object, the present invention provides a railway vehicle in which a braking disk is provided on a wheel, wherein installation holes penetrating left and right at regular intervals are formed in the wheel, and an inner surface of the braking disk located on both sides of the wheel is formed. A coupling protrusion in which a fastening hole corresponding to the installation hole is formed protrudes to come into contact with the surface of the wheel, a bolt passing through the installation hole and the fastening hole is provided on the brake disk on one side, and the bolt on the brake disk on the other side. It is characterized in that a nut coupled to the end of the is provided.

Description

제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량{railway vehicle with brake disk on wheel}Railroad vehicle with brake disk on wheel {railway vehicle with brake disk on wheel}

본 발명은 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 작용시 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크의 표면이 볼록하게 변형될 때, 변형되는 범위를 줄여주어 제동 패드와의 접촉면적을 일정 부분 이상 유지하여 안정적인 제동 작용을 수행할 수 있으며, 전체적인 부품수를 줄여주어 제조 및 유지 비용을 절감할 수 있는 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 관한 것이다.The present invention relates to a railroad vehicle in which a braking disk is provided on a wheel, and more particularly, when the surface of the braking disk is convexly deformed by frictional heat generated during braking, the range of deformation is reduced to make contact with the braking pad. The present invention relates to a railway vehicle equipped with a braking disk on wheels capable of maintaining a certain area or more to perform a stable braking action and reducing manufacturing and maintenance costs by reducing the overall number of parts.

일반적으로, 선로를 주행하는 철도차량에는 연료를 사용하는 기관에서 발생하는 동력을 사용하거나 전차선으로부터 전력을 공급받아 구동모터에 의한 동력을 전달받아 차량을 구동하는데, 선로 위를 구름운동 하는 휠이 장착되어 있다.In general, a railway vehicle running on a track uses power generated from an engine that uses fuel or receives power from a catenary and receives power from a driving motor to drive the vehicle, and a wheel that rolls on the track is mounted. has been

물론, 이와 같은 철도차량에는 제동장치가 제공되어 있어 철도차량의 속도를 조절할 수 있음은 물론 그 철도차량을 정지시킬 수도 있다. 특히 철도차량은 그 중량이 과도하고, 또한 한정된 레일을 따라 이동되기 때문에 제동장치의 신뢰성이 확보되어야 한다.Of course, such a railway vehicle is provided with a braking device, so that the speed of the railway vehicle can be adjusted and the railway vehicle can be stopped. In particular, since a railway vehicle is excessively heavy and moves along a limited rail, reliability of a braking device must be secured.

그리고, 철도차량의 대차에 차축이 구비되고, 이 차축의 양측부에는 레일을 따라 구동하는 차륜이 장착되어 있다.And, an axle is provided on the bogie of the railway vehicle, and wheels driving along the rail are mounted on both sides of the axle.

또한, 철도차량 운행시 정지를 위해 다양한 형태의 제동장치가 구비되는데, 이 중 차륜의 양측부에 브레이크디스크가 장착되는 형태의 제동장치는 브레이크디스크가 차륜에 볼트 고정되며, 브레이크디스크는 브레이크 패드의 압착력에 의해 제동력이 발생하게 된다.In addition, various types of braking devices are provided to stop the railway vehicle during operation. Among them, in the type of braking device in which brake discs are mounted on both sides of the wheel, the brake disc is fixed to the wheel by bolts, and the brake disc is attached to the brake pad. A braking force is generated by the compression force.

이와 같이 차륜에 고정된 브레이크디스크가 설치된 상태에서 철도차량의 운행 중 속도를 줄이거나 정지시 브레이크장치의 캘리퍼가 패드를 밀착시켜 제동이 이루어지게 된다.In this way, in the state where the brake disk fixed to the wheel is installed, the caliper of the brake device closes the pad to perform braking when the speed of the railroad vehicle is reduced or stopped during operation.

이렇게, 철도차량의 운행 중 브레이크장치의 작동에 의해 제동시 발생하는 열은 브레이크디스크에 형성된 다수 개의 돌기의 사이로 공기가 순환하면서 어느 정도는 냉각을 하고 있으나, 근본적으로 제동시 발생하는 열을 완전히 냉각시켜 주지는 못한다.In this way, the heat generated during braking by the operation of the brake system during operation of the railway vehicle is cooled to some extent as air circulates between the plurality of protrusions formed on the brake disc, but fundamentally, the heat generated during braking is completely cooled. can't make it

따라서, 제동시 발생하는 열에 의해 브레이크디스크가 팽창 및 수축작용을 하는 변형이 발생하게 되고, 장시간 반복 사용시에는 브레이크디스크의 팽창 및 수축작용에 의한 디스크의 피로 현상에 의해 브레이크디스크의 파손이 발생할 수 있으며, 뿐만 아니라 브레이크디스크에서 발생되는 열에 의해 팽창될 경우 중심부가 볼록하게 변형되어 브레이크 패드와 접촉되는 부분이 줄어들어 제동성능이 저하됨으로써, 사고 발생 위험이 높아지는 문제점이있다.Therefore, the brake disc expands and contracts due to the heat generated during braking, and deformation occurs, and when used repeatedly for a long time, the brake disc may be damaged due to the fatigue phenomenon of the disc due to the expansion and contraction of the brake disc. , In addition, when it is expanded by heat generated from the brake disc, the center is convexly deformed, and the contact area with the brake pad is reduced to reduce braking performance, thereby increasing the risk of accidents.

한국등록특허 10-1292285(2013.07.26.등록)Korean Registered Patent No. 10-1292285 (registered on July 26, 2013)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차륜의 양측에 설치되는 제동 디스크의 표면에 중심부를 기준으로 링 형상으로 완충홈을 형성함으로써, 철도차량이 주행 중에 제동작용을 수행할 때, 제동 디스크와 제동 패드가 접촉하여 제동 디스크에 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크의 표면 중심부가 볼록하도록 변형이 될 때, 상기 완충홈에 의해 볼록해지는 정도를 줄여주어 제동 디스크와 제동 패드의 접촉면적을 최대한 넓게 유지하도록 하여 안정적으로 제동작용을 수행할 수 있게 하는 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to form a buffer groove in a ring shape with respect to the center on the surface of a brake disk installed on both sides of a wheel, thereby providing a braking action while a railroad vehicle is running. When the braking disk and the braking pad contact each other and the center of the surface of the braking disk is deformed to be convex due to the frictional heat generated in the braking disk, the degree of convexity is reduced by the buffer groove to reduce the convexity of the braking disk and the braking pad. It is to provide a railway vehicle equipped with a braking disk on a wheel, which enables a stable braking operation by maintaining a contact area of the contact area as wide as possible.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 차륜의 양측에 제동 디스크를 설치할 때, 기존에는 12개의 볼트를 사용하여 고정하였으나, 슬리브를 통하여 1차로 제동 디스크의 위치를 고정한 후, 볼트는 6개만 사용하도록 하여 부품의 개수를 줄여주어 제조 및 유지관리 비용을 상당량 절감할 수 있으며, 부품의 개수를 줄이면서도 설치를 용이하게 하고 견고하게 고정할 수 있는 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to install the brake disk on both sides of the wheel, conventionally, it was fixed using 12 bolts, but after fixing the position of the brake disk primarily through the sleeve, only 6 bolts are used to obtain parts It is possible to significantly reduce manufacturing and maintenance costs by reducing the number of parts, while reducing the number of parts, it is easy to install and to provide a rolling stock equipped with brake disks that can be firmly fixed on wheels.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 차륜의 양측에 제동 디스크를 고정할 때 사용하는 볼트를 일정 간격으로 연신부가 형성되는 연신볼트로 사용하되, 연신부의 사이에는 제동 디스크의 내주면과 접하는 제1필렛과 슬리브의 내주면에 접하는 제2필렛을 형성하여 제동 디스크가 흔들리지 않도록 고정할 뿐만 아니라 마찰 열에 의해 제동 디스크의 중심부가 볼록해 지더라도 연신부가 연신되도록 하여 제동 디스크의 손상을 방지할 수 있는 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to use the bolts used when fixing the brake disk on both sides of the wheel as elongated bolts in which elongated parts are formed at regular intervals, but between the elongated parts, the first fillet in contact with the inner circumferential surface of the brake disc A brake disk that can prevent damage to the brake disk by forming a second fillet in contact with the inner circumferential surface of the sleeve and not only fixing the brake disk so that it does not shake, but also extending the elongation part even if the center of the brake disk becomes convex due to frictional heat. To provide a railway vehicle equipped with wheels.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;The present invention to solve these problems;

제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 있어서, 상기 차륜에는 일정 간격으로 좌우 관통되는 설치공이 형성되고, 상기 차륜의 양측에 위치하는 상기 제동 디스크의 내측면에는 상기 설치공에 대응되는 체결공이 형성되는 결합돌부가 상기 차륜의 양측면에 접하도록 돌출 형성되며, 상기 제동 디스크는 상기 설치공과 체결공을 관통하는 볼트를 통하여 결합되는 것을 특징으로 한다.In a railway vehicle in which a braking disk is provided in a wheel, installation holes are formed in the wheel to penetrate left and right at regular intervals, and fastening holes corresponding to the installation holes are formed on the inner surface of the braking disk located on both sides of the wheel. It is characterized in that coupling protrusions protrude to come into contact with both side surfaces of the wheel, and the braking disk is coupled through a bolt penetrating the installation hole and the fastening hole.

여기서, 상기 설치공에는 내측에 상기 볼트가 삽입되는 중공 형상의 슬리브가 삽입되며, 상기 슬리브의 양단부는 상기 설치공의 양측으로 돌출되도록 형성되고, 상기 결합돌부의 단부에는 상기 슬리브의 양단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, a hollow sleeve into which the bolt is inserted is inserted into the installation hole, both ends of the sleeve are formed to protrude from both sides of the installation hole, and both ends of the sleeve are inserted into the end of the coupling protrusion. It is characterized in that the insertion groove is formed.

이때, 상기 슬리브의 양단부의 양측부에는 절개턱이 형성되고, 상기 삽입홈에는 상기 제동 디스크의 중심부를 기준으로 방사 방향의 양측부에 상기 절개턱에 대응되는 지지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.At this time, incision jaws are formed on both sides of both ends of the sleeve, and supporting jaws corresponding to the incision jaws are formed on both sides in a radial direction with respect to the center of the braking disk in the insertion groove.

그리고, 상기 제동 디스크의 내측면에는 차륜의 양측면에 접하도록 방사 방향으로 냉각핀이 형성되고, 상기 냉각핀의 내측면 중심부에는 절개부가 형성되며, 상기 냉각핀의 내측면에는 길이방향 양측에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, cooling fins are formed on the inner surface of the braking disk in a radial direction so as to come into contact with both side surfaces of the wheel, cutouts are formed in the center of the inner surface of the cooling fin, and inclined surfaces are formed on both sides of the inner surface in the longitudinal direction of the cooling fin. characterized by the formation of

한편, 상기 볼트는 연신부가 형성되는 연신볼트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the bolt is characterized in that it consists of an elongated bolt in which an elongated portion is formed.

이때, 상기 연신부의 사이에는 상기 제동 디스크의 체결공의 내주면에 접하는 제1필렛과, 상기 슬리브의 내주면에 접하는 제2필렛이 형성되는 것을 특징으로 한다.At this time, a first fillet in contact with the inner circumferential surface of the fastening hole of the braking disk and a second fillet in contact with the inner circumferential surface of the sleeve are formed between the elongated parts.

또한, 상기 제동 디스크는 제동 패드와 접하는 외측면에는 중심부를 기준으로 링 형상의 완충홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the braking disk is characterized in that a ring-shaped buffer groove is formed with respect to the center on an outer surface in contact with the braking pad.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 차륜의 양측에 설치되는 제동 디스크의 표면에 중심부를 기준으로 링 형상으로 완충홈을 형성함으로써, 철도차량이 주행 중에 제동작용을 수행할 때, 제동 디스크와 제동 패드가 접촉하여 제동 디스크에 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크의 표면 중심부가 볼록하도록 변형이 될 때, 상기 완충홈에 의해 볼록해지는 정도를 줄여주어 제동 디스크와 제동 패드의 접촉면적을 최대한 넓게 유지하도록 하여 안정적으로 제동작용을 수행할 수 있게 하는 효과가 있다.According to the present invention having the above configuration, by forming a ring-shaped buffer groove on the surface of the brake disk installed on both sides of the wheel with respect to the center, when the railroad vehicle performs a braking action while running, the brake disk and the brake pad When the center of the surface of the brake disc is deformed to be convex by the frictional heat generated on the brake disc by contact, the buffer groove reduces the degree of convexity to keep the contact area between the brake disc and the brake pad as wide as possible, so that it is stable. It has the effect of enabling the braking action to be performed.

그리고, 본 발명은 차륜의 양측에 제동 디스크를 설치할 때, 기존에는 12개의 볼트를 사용하여 고정하였으나, 슬리브를 통하여 1차로 제동 디스크의 위치를 고정한 후, 볼트는 6개만 사용하도록 하여 부품의 개수를 줄여주어 제조 및 유지관리 비용을 상당량 절감할 수 있으며, 부품의 개수를 줄이면서도 설치를 용이하게 하고 견고하게 고정할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the brake disk is installed on both sides of the wheel, the present invention fixes it using 12 bolts in the past, but after first fixing the position of the brake disk through the sleeve, only 6 bolts are used to reduce the number of parts It is possible to significantly reduce manufacturing and maintenance costs, and while reducing the number of parts, there is an effect of facilitating installation and firmly fixing.

또한, 본 발명은 차륜의 양측에 제동 디스크를 고정할 때 사용하는 볼트를 일정 간격으로 연신부가 형성되는 연신볼트로 사용하되, 연신부의 사이에는 제동 디스크의 내주면과 접하는 제1필렛과 슬리브의 내주면에 접하는 제2필렛을 형성하여 제동 디스크가 흔들리지 않도록 고정할 뿐만 아니라 마찰 열에 의해 제동 디스크의 중심부가 볼록해 지더라도 연신부가 연신되도록 하여 제동 디스크의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, bolts used when fixing the brake disk to both sides of the wheel are used as elongated bolts in which elongated portions are formed at regular intervals, and the first fillet and the inner circumferential surface of the sleeve are in contact with the inner circumferential surface of the brake disk between the elongated portions. By forming a second fillet in contact with the brake disk, not only is the brake disk fixed so that it does not shake, but also the elongated portion is elongated even if the central portion of the brake disk becomes convex due to frictional heat, thereby preventing damage to the brake disk.

도 1은 본 발명에 따른 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량의 제동 디스크의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량의 제동 디스크의 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량의 결합돌부 및 슬리브의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량의 제동 디스크의 단면도이다.
도 5는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량의 제동 디스크의 FEM 진행 결과의 출력화면를 보여주는 상태도이다.
도 7은 종래의 철도차량용 제동 디스크의 FEM 진행 결과의 출력화면를 보여주는 상태도이다.
도 8은 본 발명에 따른 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 사용되는 연신볼트의 FEM 진행 결과의 출력화면를 보여주는 상태도이다.
도 9은 종래의 따른 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 사용되는 연신볼트의 FEM 진행 결과의 출력화면를 보여주는 상태도이다.1 is a perspective view of a braking disk of a railway vehicle in which a braking disk according to the present invention is provided on a wheel.
2 is an exploded perspective view of a braking disk of a railway vehicle in which a braking disk according to the present invention is provided on a wheel.
3 is an enlarged view of a coupling protrusion and a sleeve of a railway vehicle equipped with a brake disc according to the present invention on a wheel.
4 is a cross-sectional view of a braking disk of a railway vehicle in which a braking disk according to the present invention is provided on a wheel.
5 is a cross-sectional view along line AA of FIG. 1 .
6 is a state diagram showing an output screen of a FEM progress result of a brake disk of a railroad vehicle in which a brake disk according to the present invention is provided on a wheel.
7 is a state diagram showing an output screen of a FEM progress result of a conventional braking disk for a railroad vehicle.
8 is a state diagram showing an output screen of FEM progress results of elongating bolts used in a railway vehicle equipped with a braking disk in a wheel according to the present invention.
9 is a state diagram showing an output screen of an FEM progress result of an elongating bolt used in a railroad vehicle equipped with a conventional braking disk on a wheel.

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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted. And, it should be understood that the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the described embodiments.

본 발명은 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 관한 것으로 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 그 구성은 대차의 하부에 구비되는 차륜(100)의 양측에는 제동 디스크(200)가 구비되는데, 상기 제동 디스크(200)의 내측면에는 상기 차륜(100)의 양측면과 접하도록 결합돌부(220)가 돌출 형성된다.The present invention relates to a railway vehicle in which a braking disk is provided on a wheel, and as shown in FIGS. 1 to 5, the brake disk 200 is provided on both sides of the wheel 100 provided at the lower part of the bogie, A coupling protrusion 220 protrudes from the inner surface of the braking disk 200 so as to come into contact with both side surfaces of the wheel 100 .

여기서, 상기 상기 차륜(100)의 웹플레이트(110)에는 원주 방향을 따라 일정 간격으로 좌우 관통되는 설치공(120)이 형성되고, 상기 결합돌부(220)에는 상기 설치공(120)에 대응되도록 체결공(222)이 형성된다.Here, installation holes 120 penetrating left and right at regular intervals along the circumferential direction are formed in the web plate 110 of the wheel 100, and the coupling protrusions 220 correspond to the installation holes 120. A fastening hole 222 is formed.

이때, 상기 차륜(100)의 양측에 위치하는 제동 디스크(200) 중 어느 일측 제동 디스크(200)에는 상기 설치공(120)과 체결공(222)을 관통하는 볼트(250)가 구비되고, 타측 제동 디스크(200)에는 상기 볼트(250)의 단부에 결합되는 너트(260)가 구비되어 차륜(100)의 양측에 상기 제동 디스크(200)를 견고하게 고정하게 된다.At this time, a bolt 250 penetrating the installation hole 120 and the fastening hole 222 is provided in one side of the braking disk 200 among the braking disks 200 located on both sides of the wheel 100, and the other side The brake disk 200 is provided with a nut 260 coupled to an end of the bolt 250 to firmly fix the brake disk 200 to both sides of the wheel 100 .

그리고, 상기 설치공(120)에는 도 5에 도시된 바와 같이 슬리브(230)가 더 삽입되는데, 상기 슬리브(230)는 중공 형상으로 형성되어 내측에 상기 볼트(250)가 삽입된다.And, as shown in FIG. 5, the sleeve 230 is further inserted into the installation hole 120. The sleeve 230 is formed in a hollow shape and the bolt 250 is inserted into the inside.

여기서, 상기 슬리브(230)의 양단부는 상기 설치공(120)의 양측으로 돌출되도록 형성되며,상기 결합돌부(220)의 단부에는 삽입홈(224)이 형성되어 상기 설치공(120)의 양측으로 돌출된 상기 슬리브(230)의 단부가 삽입된다.Here, both ends of the sleeve 230 are formed to protrude from both sides of the installation hole 120, and insertion grooves 224 are formed at the ends of the coupling protrusions 220 to both sides of the installation hole 120. The protruding end of the sleeve 230 is inserted.

그래서, 상기 차륜(100)의 양측에 제동 디스크(200)를 결합할 때, 상기 슬리브(230)의 단부가 삽입홈(224)에 삽입되도록 하여 제동 디스크(200)의 위치 및 방향을 고정하게 되고, 그 후에 상기 볼트(250)를 삽입하여 견고하게 고정하게 된다.Therefore, when the brake disk 200 is coupled to both sides of the wheel 100, the end of the sleeve 230 is inserted into the insertion groove 224 to fix the position and direction of the brake disk 200. , After that, the bolt 250 is inserted and firmly fixed.

한편, 상기 슬리브(230) 양단부의 양측부에는 절개턱(232)이 형성되고, 상기 삽입홈(224)에는 상기 절개턱(232)에 대응되도록 지지턱(226)이 형성되는데, 상기 지지턱(226)은 상기 삽입홈(224)에서 상기 제동 디스크(200)의 중심부를 기준으로 방사 방향의 양측부에 형성됨으로써, 상기 슬리브(230)의 단부가 삽입홈(224)에 삽입된다.On the other hand, incision jaws 232 are formed on both sides of both ends of the sleeve 230, and support jaws 226 are formed in the insertion groove 224 to correspond to the incision jaw 232, the support jaw ( 226) is formed on both sides of the insertion groove 224 in a radial direction with respect to the center of the braking disk 200, so that the end of the sleeve 230 is inserted into the insertion groove 224.

여기서, 상기 삽입홈(224)은 제동 디스크(200)의 중심을 기준으로 방사 방향으로 길게 형성됨으로써, 상기 슬리브(230)의 단부를 삽입홈(224)에 삽입할 때, 보다 용이하게 삽입할 수 있게 되며, 상기 절개턱(232)과 지지턱(226)에 의해 차륜(100)의 양측에 위치하는 제동 디스크(200)의 간격을 일정하게 유지할 수 있게 된다.Here, the insertion groove 224 is formed long in the radial direction with respect to the center of the braking disk 200, so that when inserting the end of the sleeve 230 into the insertion groove 224, it can be inserted more easily. The gap between the braking disks 200 located on both sides of the wheel 100 can be maintained constant by the cutting jaws 232 and the supporting jaws 226.

그래서, 추가적인 작업을 수행하지 않더라도 상기 슬리브(230)에 의해 차륜(100)과 슬리브(230)의 외측면과의 간격을 일정하게 유지할 수 있게 되어 제동 작용시 제동 패드와 제동 디스크(200)의 외측면이 일정하게 접하도록 하여 안정적으로 제동 작용을 수행할 수 있게 된다.Therefore, even if no additional work is performed, the distance between the wheel 100 and the outer surface of the sleeve 230 can be kept constant by the sleeve 230, so that the outer surface of the brake pad and the brake disk 200 can be maintained during braking. It is possible to stably perform the braking action by making the side surface constantly contact.

그리고, 종래에는 제동 디스크(200)를 차륜(100)의 양측에 고정할 때, 일반적으로 12개의 볼트(250)를 사용하게 되는데, 12개의 볼트(250)로 제동 디스크(200)를 차륜(100)에 고정하면서 제동 디스크(200) 각 부분이 차륜(100)과 일정하게 간격을 유지하도록 작업하는데는 상당한 조립 숙련도가 요구된다.And, conventionally, when the braking disk 200 is fixed to both sides of the wheel 100, 12 bolts 250 are generally used. ), considerable assembly skill is required to work so that each part of the brake disk 200 maintains a constant distance from the wheel 100 while fixing to the wheel 100.

그런데, 본 발명에서는 6개의 볼트(250)만을 사용하여 고정하게 되고 전술한 바와 같이 볼트(250)의 외측에 슬리브(230)를 구비하고 슬리브(230)에 의해 차륜(100)의 양측에 위치하는 제동 디스크(200)의 간격을 저절로 조절되도록 함으로써, 비교적 용이하게 조립할 수 있게 된다.However, in the present invention, it is fixed using only six bolts 250, and as described above, the sleeve 230 is provided on the outside of the bolt 250 and located on both sides of the wheel 100 by the sleeve 230 By allowing the spacing of the brake discs 200 to be automatically adjusted, it is relatively easy to assemble.

그래서, 본 발명에서는 기존보다 조립을 용이하게 수용할 수 있을 뿐만 아니라 부품의 개수를 줄여주어 제조 및 유지관리 비용을 상당량 절감할 수 있고, 부품을 줄이더라도 견고하게 결합할 수 있는 효과가 있다.Therefore, in the present invention, not only can the assembly be accommodated more easily than before, but also the number of parts can be reduced to significantly reduce manufacturing and maintenance costs, and there is an effect that can be firmly coupled even if the parts are reduced.

이때, 상기 제동 디스크(200)는 제동 패드(미도시)가 접하는 외측면에 상기 체결공(222)의 외측에 수용홈(228)이 더 형성되는데, 상기 수용홈(228)에는 상기 볼트(250)의 헤드부분이나 너트(260)가 수용되도록 하여 제동 디스크(200)의 표면으로 볼트(250)의 헤드 또는 너트(260)가 돌출되지 않도록 한다. At this time, the braking disk 200 further has an accommodation groove 228 formed outside the fastening hole 222 on an outer surface where a braking pad (not shown) contacts, and the accommodation groove 228 has the bolt 250 ) or the nut 260 is accommodated so that the head of the bolt 250 or the nut 260 does not protrude to the surface of the braking disk 200.

여기서, 상기 볼트(250)의 헤드와 수용홈(228) 사이에는 도 5에 도시된 바와 같이 보조 슬리브(240)가 더 구비될 수도 있는데, 상기 보조 슬리브(240)에 의해 제동 디스크(200)와 볼트(250)의 헤드 부분이 이격되게 됨으로써, 수직 하중이 가장 많이 가해지는 부분에 제동 디스크(200)의 열기가 직접 전달되지 않도록 하여 내구성을 높여주게 된다.Here, an auxiliary sleeve 240 may be further provided between the head of the bolt 250 and the receiving groove 228 as shown in FIG. Since the heads of the bolts 250 are spaced apart, the heat of the braking disk 200 is not directly transferred to the portion where the vertical load is most applied, thereby increasing durability.

한편, 상기 제동 디스크(200)는 외측면에 제동 패드와 접하는 과정에서 발생하는 마찰에 의해 제동작용을 수행하게 되는데, 제동 작용시에는 제동 패드와의 마찰에 의한 마찰열이 발생하게 된다.On the other hand, the brake disk 200 performs a braking action by friction generated in the process of contacting the brake pad on the outer surface. During the brake action, frictional heat is generated due to friction with the brake pad.

여기서, 종래에는 도 7에 도시된 바와 같이 제동 디스크(200)의 외측면이 마찰열에 의해 열팽창됨으로써, 중심부가 볼록하게 돌출되어 제동 패드와의 접촉면이 줄어들어 안정적으로 제동 작용을 수행할 수 없는 문제점이 있다.Here, conventionally, as shown in FIG. 7, when the outer surface of the brake disk 200 is thermally expanded by frictional heat, the central portion protrudes convexly, reducing the contact surface with the brake pad, so that the braking action cannot be stably performed. there is.

그런데, 본 발명에서는 상기 제동 디스크(200)의 외측면에 완충홈(270)이 형성되는데, 상기 완충홈(270)은 상기 제동 디스크(200)의 중심부를 기준으로 링 형상으로 형성된다.However, in the present invention, a buffer groove 270 is formed on the outer surface of the braking disk 200, and the buffer groove 270 is formed in a ring shape based on the center of the braking disk 200.

그래서, 제동 작용시에 제동 디스크(200)의 외측면이 마찰열에 의해 열팽창 되더라도 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 완충홈(270)이 완충 작용을 하여 제동 디스크(200)의 외측면이 볼록해지는 정도를 줄여주어 제동 디스크(200)와 제동 패드의 접촉면적을 최대한 넓게 유지하도록 하여 안정적으로 제동작용을 수행할 수 있게 된다.Therefore, even when the outer surface of the brake disc 200 is thermally expanded by frictional heat during braking, as shown in FIG. By reducing the degree, the contact area between the braking disk 200 and the braking pad is maintained as wide as possible, so that the braking action can be stably performed.

그리고, 상기 제동 디스크(200)의 내측면에는 차륜(100)의 양측면과 접하도록 냉각핀(210)이 형성되는데, 상기 냉각핀(210)은 제동 디스크(200)의 중심부를 기준으로 방사 방향으로 형성된다.In addition, cooling fins 210 are formed on the inner surface of the braking disk 200 so as to contact both sides of the wheel 100, and the cooling fins 210 radially rotate with respect to the center of the braking disk 200. is formed

여기서, 상기 냉각핀(210)의 내측면(212), 차륜(100)의 양측면과 접하는 부분, 중심부에는 절개부(214)가 형성되고, 상기 냉각핀(210)의 내측면(212)에는 길이방향 양측에 경사면(216)이 형성된다.Here, the inner surface 212 of the cooling fin 210, the portion in contact with both side surfaces of the wheel 100, and the center portion are formed with a cutout 214, and the inner surface 212 of the cooling fin 210 has a length. Inclined surfaces 216 are formed on both sides in the direction.

그래서, 제동 작용을 수행할 때, 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크(200)의 외측면이 볼록하게 변형되더라도 제동 디스크(200)가 손상되지 않도록 한다.Therefore, even if the outer surface of the brake disk 200 is convexly deformed due to the generated frictional heat during the braking action, the brake disk 200 is not damaged.

즉, 종래에는 도 7에 도시된 바와 같이 마찰열에 의해 제동 디스크의 외측면이 볼록하게 변형되면, 제동 디스크의 내측면의 중심부는 오목하게 변형되는데, 볼트(250)에 의해 견고하게 고정되어 있어 오목하게 변하는 부분이 이격되지 않도록 하여 변형력이 발생하더라도 이를 완충시켜줄 수 없어 제동 디스크게 쉽게 손상되는 문제점이 있었다.That is, conventionally, as shown in FIG. 7 , when the outer surface of the brake disc is convexly deformed by frictional heat, the central portion of the inner surface of the brake disc is deformed into a concave shape. There is a problem in that the brake disc is easily damaged because the part that changes in a certain way is not separated so that even if a deformation force is generated, it cannot be buffered.

그런데, 본 발명에서는 전술한 바와 같이 제동 작용을 수행할 때, 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크(200)의 외측면이 볼록하게 변형되면 도 6에 도시된 바와 같이 냉각핀(210)의 내측면(212)에서 상기 절개부(214)가 형성된 부분은 오목하게 되고, 경사면(216)이 형성된 부분은 외측으로 기울어지게 되어 안정적으로 변형될 수 있게 하여 제동 디스크(200)가 손상되는 것을 방지하게 된다.However, in the present invention, when the braking action is performed as described above, when the outer surface of the braking disk 200 is convexly deformed by the frictional heat generated, the inner surface of the cooling fin 210 ( In 212, the portion where the cutout 214 is formed is concave, and the portion where the inclined surface 216 is formed is inclined outward so that it can be stably deformed to prevent damage to the braking disk 200.

또한, 본 발명에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 차륜(100)의 양측에 제동 디스크(200)를 결합할 때 사용하는 볼트(250)를 연신볼트로 사용하게 되는데, 상기 볼트(250)는 볼트 몸체의 직경보다 작은 직경으로 형성되는 연신부(252)가 일정 간격으로 형성된다.In addition, in the present invention, as shown in FIGS. 4 and 5, the bolts 250 used when coupling the braking disk 200 to both sides of the wheel 100 are used as elongated bolts, the bolts ( 250), elongated portions 252 formed with a smaller diameter than the diameter of the bolt body are formed at regular intervals.

여기서, 상기 연신부(252) 사이에는 필렛(254,256)이 형성되는데, 상기 필렛(254,256)은 차륜(100)의 양측에 위치하는 상기 제동 디스크(200)의 체결공(222)의 내주면에 접하는 제1필렛(254)과 상기 설치공(120)의 내측에 삽입되는 슬리브(230)의 내주면에 접하는 제2필렛(256)으로 이루어진다.Here, fillets 254 and 256 are formed between the elongated parts 252, and the fillets 254 and 256 come into contact with the inner circumferential surface of the fastening hole 222 of the braking disk 200 located on both sides of the wheel 100. It consists of one fillet 254 and a second fillet 256 in contact with the inner circumferential surface of the sleeve 230 inserted inside the installation hole 120.

그래서, 상기 연신부(252)가 형성되더라도 상기 체결공(222) 및 슬리브(230)의 주면에 밀착됨으로써, 제동 디스크(200)가 흔들리지 않고 견고하게 고정될 뿐만 아니라 제동시 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크(250)가 외측으로 볼록하게 변형될 때, 상기 연신부(252)가 연신되도록 하여 제동 디스크(200)의 변형에 의하여 차륜(100)과 제동 디스크(200)와이 이격거리를 완충시켜 줌으로써, 제동 디스크(200)의 손상을 방지하게 된다.Therefore, even if the elongated part 252 is formed, it adheres to the main surfaces of the fastening hole 222 and the sleeve 230, so that the braking disk 200 is firmly fixed without shaking and braking by frictional heat generated during braking. When the disk 250 is convexly deformed outward, the extension part 252 is stretched to buffer the separation distance between the wheel 100 and the brake disk 200 by the deformation of the brake disk 200, Damage to the braking disk 200 is prevented.

즉, 도 9에는 종래의 일반적인 볼트를 사용할 경우, FEM(Finite Elements Method, 유한요소법)을 통하여 볼트에 가해지는 응력을 측정한 것으로서, (a)는 30℃의 마찰열이 발생할 때는 745MPa의 최대 응력이 발생하고, (b)는 300℃의 마찰열이 발생할 때는 747MPa의 최대 응력이 발생하고, (c)는 700℃의 마찰열이 발생할 때는 829MPa의 최대 응력이 발생하는 것을 알 수 있다.That is, in FIG. 9, when a conventional general bolt is used, the stress applied to the bolt is measured through FEM (Finite Elements Method, finite element method). In (b), the maximum stress of 747 MPa occurs when frictional heat of 300 ° C occurs, and in (c), the maximum stress of 829 MPa occurs when friction heat of 700 ° C occurs.

여기서, 본 발명의 연신 볼트를 사용할 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, (a)는 30℃의 마찰열이 발생할 때는 711MPa의 최대 응력이 발생하고, (b)는 300℃의 마찰열이 발생할 때는 714MPa의 최대 응력이 발생하고, (c)는 700℃의 마찰열이 발생할 때는 785MPa의 최대 응력이 발생하는 것을 알 수 있다.Here, when using the elongated bolt of the present invention, as shown in FIG. 8, (a) generates a maximum stress of 711 MPa when friction heat of 30 ° C. occurs, and (b) generates 714 MPa when friction heat of 300 ° C. occurs. It can be seen that the maximum stress of 785MPa occurs when the frictional heat of 700 ℃ occurs in (c).

이때, 일반 볼트를 사용할 경우에는 응력이 헤드와 몸체의 연결부에 집중됨을 알 수 있고, 본 발명과 같이 연신볼트를 사용할 경우에는 각 연신부(252)에 응력이 분산됨으로써, 헤드와 몸체가 연결되는 부분에 집중되지 않도록 하여 최대 응력이 줄어듬을 알 수 있다.At this time, when using a general bolt, it can be seen that stress is concentrated on the connection portion of the head and body, and when using an elongated bolt as in the present invention, stress is distributed to each elongation portion 252, so that the head and body are connected. It can be seen that the maximum stress is reduced by not concentrating on the part.

따라서, 본 발명에서와 같이 상기 제동 디스크(200)와 차륜(100)을 연결하는 볼트(250)로 연신볼트를 사용하게 되면 전술한 바와 같이 제동시 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크(200)에 변형이 발생하더라도 연신부(252)가 연신되도록 하여 제동 디스크(200)가 손상되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 볼트(250)에 가해지는 수직 하중을 각 연신부(252)로 분산되도록 하여 최대 응력을 줄여주어 볼트(250)의 손상 역시 방지할 수 있게 됨으로써, 전체적인 내구성을 높여줄 수 있게 된다.Therefore, when the elongated bolt is used as the bolt 250 connecting the brake disk 200 and the wheel 100 as in the present invention, the brake disk 200 is deformed by the frictional heat generated during braking as described above. Even if this occurs, the brake disk 200 can be prevented from being damaged by extending the elongated portion 252, and the vertical load applied to the bolt 250 can be distributed to each elongated portion 252 to maximize stress. It is also possible to prevent damage to the bolt 250 by reducing, thereby increasing the overall durability.

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.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the spirit of the present invention extends to those within the scope substantially equivalent to the embodiments of the present invention. Various modifications and implementations are possible by those skilled in the art to which the present invention pertains within the scope that does not deviate from the above.

본 발명은 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제동 작용시 발생하는 마찰열에 의해 제동 디스크의 표면이 볼록하게 변형될 때, 변형되는 범위를 줄여주어 제동 패드와의 접촉면적을 일정 부분 이상 유지하여 안정적인 제동 작용을 수행할 수 있으며, 전체적인 부품수를 줄여주어 제조 및 유지 비용을 절감할 수 있는 제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 관한 것이다.The present invention relates to a railroad vehicle in which a braking disk is provided on a wheel, and more particularly, when the surface of the braking disk is convexly deformed by frictional heat generated during braking, the range of deformation is reduced to make contact with the braking pad. The present invention relates to a railway vehicle equipped with a braking disk on wheels capable of maintaining a certain area or more to perform a stable braking action and reducing manufacturing and maintenance costs by reducing the overall number of parts.

100 : 차륜 110 : 웹플레이트
120 : 설치공 200 : 제동 디스크
210 : 냉각핀 220 : 결합돌부
230 : 슬리브 240 : 보조 슬리브
250 : 볼트 260 : 너트
270 : 완충홈100: wheel 110: web plate
120: installer 200: braking disk
210: cooling fin 220: coupling protrusion
230: sleeve 240: auxiliary sleeve
250: bolt 260: nut
270: buffer groove

Claims (7)

제동 디스크가 차륜에 구비된 철도차량에 있어서,
상기 차륜에는 일정 간격으로 좌우 관통되는 설치공이 형성되고,
상기 차륜의 양측에 위치하는 상기 제동 디스크의 내측면에는 상기 설치공에 대응되는 체결공이 형성되는 결합돌부가 상기 차륜의 양측면에 접하도록 돌출 형성되며,
상기 제동 디스크는 상기 설치공과 체결공을 관통하는 볼트를 통하여 결합되고,
상기 설치공에는 내측에 상기 볼트가 삽입되는 중공 형상의 슬리브가 삽입되며, 상기 슬리브의 양단부는 상기 설치공의 양측으로 돌출되도록 형성되고, 상기 결합돌부의 단부에는 상기 슬리브의 양단부가 삽입되는 삽입홈이 형성되며,
상기 볼트는 연신부가 형성되는 연신볼트로 이루어지되, 상기 연신부의 사이에는 상기 제동 디스크의 체결공의 내주면에 접하는 제1필렛과, 상기 슬리브의 내주면에 접하는 제2필렛이 형성되는 것을 특징으로 하는 차륜에 제동 디스크가 구비된 철도 차량.
In a railway vehicle equipped with a braking disk on a wheel,
The wheel is formed with installation holes penetrating left and right at regular intervals,
On the inner surface of the braking disk located on both sides of the wheel, coupling protrusions in which fastening holes corresponding to the installation holes are formed protrude so as to come into contact with both side surfaces of the wheel,
The braking disk is coupled through a bolt penetrating the installation hole and the fastening hole,
A hollow sleeve into which the bolt is inserted is inserted into the installation hole, both ends of the sleeve are formed to protrude from both sides of the installation hole, and insertion grooves into which both ends of the sleeve are inserted are formed at the ends of the coupling protrusions. is formed,
The bolt is composed of an elongated bolt in which an elongated portion is formed, and a first fillet in contact with the inner circumferential surface of the fastening hole of the braking disk and a second fillet in contact with the inner circumferential surface of the sleeve are formed between the elongated portions. Railway vehicles equipped with brake discs on their wheels.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 슬리브의 양단부의 양측부에는 절개턱이 형성되고,
상기 삽입홈에는 상기 제동 디스크의 중심부를 기준으로 방사 방향의 양측부에 상기 절개턱에 대응되는 지지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 차륜에 제동 디스크가 구비된 철도 차량.
According to claim 1,
Incisions are formed on both sides of both ends of the sleeve,
A railway vehicle equipped with a brake disk on a wheel, characterized in that support jaws corresponding to the cut jaws are formed in the insertion groove on both sides of the brake disc in a radial direction based on the center of the brake disc.
 제1항에 있어서,
상기 제동 디스크의 내측면에는 차륜의 양측면에 접하도록 방사 방향으로 냉각핀이 형성되고,
상기 냉각핀의 내측면 중심부에는 절개부가 형성되며,
상기 냉각핀의 내측면에는 길이방향 양측에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 차륜에 제동 디스크가 구비된 철도 차량.
According to claim 1,
Cooling fins are formed on the inner surface of the braking disk in a radial direction so as to contact both sides of the wheel,
A cutout is formed at the center of the inner surface of the cooling fin,
A railway vehicle equipped with a braking disk on a wheel, characterized in that inclined surfaces are formed on both sides in the longitudinal direction on the inner surface of the cooling fin.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제동 디스크는 제동 패드와 접하는 외측면에는 중심부를 기준으로 링 형상의 완충홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차륜에 제동 디스크가 구비된 철도 차량.
According to claim 1,
The brake disc is equipped with a brake disc on a wheel, characterized in that a ring-shaped buffer groove is formed with respect to the center on an outer surface in contact with the brake pad.
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