KR101173489B1 - 철도차량용 타오름 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량용 타오름 방지장치에 관한 것으로서, 내부가 빈 관 형상으로 구비되는 프레임 및 상기 프레임의 일단부에 직각으로 구비되어 철도차량의 전방면 또는 후방면에 고정 설치되는 플랜지를 포함하는 브래킷; 일면에 상기 철도차량의 타오름을 방지하도록 수평으로 복수의 선형 홈이 형성되며, 그 타면은 상기 프레임의 타단부에 결합되어 상기 복수의 선형 홈이 상기 철도차량의 전방측 또는 후방측을 향하게 구비되는 타오름 방지부재; 및 상기 프레임의 내부에 구비되어 상기 타오름 방지부재로부터 전달되는 충격을 압축 변형되며 흡수하는 충격흡수부재;를 포함하되, 상기 충격흡수부재는, 상기 프레임과 나란하게 수평으로 구비되는 관 형상의 충격흡수체, 및 상기 충격흡수체의 측부에 구비되며 그 외측 끝단부는 상기 프레임의 내면에 고정되어 상기 프레임의 내부에서 상기 충격흡수체를 지지하는 복수의 지지체를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의하면, 브래킷의 프레임 내부에 충격을 압축 변형되며 흡수하는 충격흡수부재가 구비되어 철도차량 간의 충돌 시에 타오름 현상을 방지함과 동시에 타오름 방지부재로부터 전달되는 충격을 충격흡수부재의 균일한 압축 변형을 통해 안정적으로 흡수할 수 있다.

Description

철도차량용 타오름 방지장치 {Anti-climbing apparatus for railway vehicle}

본 발명은 철도차량용 타오름 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철도차량 간의 충돌 시에 타오름 현상을 방지함과 동시에 타오름 방지부재로부터 전달되는 충격을 안정적으로 흡수할 수 있는 철도차량용 타오름 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량의 하부프레임은 승객하중 및 각종 기기의 하중 등의 수직하중과, 연결기를 통해 전달되는 수평하중 및 대차를 통해 전달되는 하중 등을 모두 충분히 견딜 수 있도록 설계되는 구조물이며, 철도차량 간의 충돌 시에도 그 충돌 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 설계된다.

그러나 철도차량이 고속으로 정면충돌할 경우, 철도차량의 하부프레임이 충돌 에너지를 효과적으로 흡수하기 전에 그 충돌 속도에 의한 관성을 이기지 못하고 철도차량 간에 상호 타오름 현상(Overriding)이 발생하면서 철도차량 전복으로 이어질 수 있다.

이렇게 철도차량이 다른 철도차량을 타고 오르는 타오름 현상이 발생하면, 타고 오르는 철도차량이 전복됨에 따라 대형 인명 사고로 연결될 수 있으므로, 이러한 타오름 현상을 방지하기 위한 철도차량용 타오름 방지장치가 개발되어 각 철도차량의 선두부와 후미부에 구비된다.

이와 같은 종래의 철도차량용 타오름 방지장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 박스 형상의 연결체(10), 이 연결체(10)의 일단부에 형성되는 플랜지(20) 및 연결체(10)의 타단부에 결합되는 타오름 방지부재(30)로 구성된다.

상기 타오름 방지부재(30)에는 복수의 선형 홈(31)이 구비되고, 상기 플랜지(20)는 철도차량의 선두부 또는 후미부에 설치되며, 상기 연결체(10)는 타오름 방지부재(30)를 플랜지(20)에 대해 지지하는 역할을 한다.

도 2는 이러한 종래의 철도차량용 타오름 방지장치가 설치된 철도차량(1)이 서로 충돌한 경우 타오름 현상의 발생이 방지되는 것을 보여주는 도면이다.

상기 철도차량(1)이 서로 충돌하면, 양 철도차량(1)의 선두부와 후미부에 설치된 철도차량용 타오름 방지장치의 타오름 방지부재(30)에 형성된 복수의 선형 홈(31)이 서로 맞물리면서 어느 하나의 철도차량(1)이 다른 하나의 철도차량(1)을 타고 올라가는 것을 효과적으로 차단한다.

종래의 철도차량용 타오름 방지장치는 이처럼 효과적으로 철도차량(1)의 타오름 현상은 방지할 수 있으나, 철도차량(1) 간의 충돌 시의 충격은 거의 흡수하지 못하는 한계가 있다.

그리고 이렇게 철도차량(1) 간의 충돌 시의 충격을 거의 흡수하지 못하면 그 충격의 세기에 따라 종래의 철도차량용 타오름 방지장치가 크게 파손되면서, 타오름 방지 기능을 수행하지 못하는 문제점이 발생한다.

즉, 종래의 철도차량용 타오름 방지장치는, 철도차량(1) 간의 충돌 시, 그 충격의 세기에 따라 연결체(10)나 타오름 방지부재(30)가 크게 파손되어 타오름 방지 능력을 상실할 수 있는 치명적인 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 철도차량 간의 충돌 시에 양 철도차량의 타오름 방지부재의 복수의 선형 홈이 맞물림과 동시에 타오름 방지부재로부터 전달되는 충격을 타오름 방지부재를 철도차량에 구비하기 위한 브래킷 부분의 압축 변형으로써 흡수할 수 있는 철도차량용 타오름 방지장치를 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 철도차량용 타오름 방지장치는, 내부가 빈 관 형상으로 구비되는 프레임 및 상기 프레임의 일단부에 직각으로 구비되어 철도차량의 전방면 또는 후방면에 고정 설치되는 플랜지를 포함하는 브래킷; 일면에 상기 철도차량의 타오름을 방지하도록 수평으로 복수의 선형 홈이 형성되며, 그 타면은 상기 프레임의 타단부에 결합되어 상기 복수의 선형 홈이 상기 철도차량의 전방측 또는 후방측을 향하게 구비되는 타오름 방지부재; 및 상기 프레임의 내부에 구비되어 상기 타오름 방지부재로부터 전달되는 충격을 압축 변형되며 흡수하는 충격흡수부재;를 포함하되, 상기 충격흡수부재는, 상기 프레임과 나란하게 수평으로 구비되는 관 형상의 충격흡수체, 및 상기 충격흡수체의 측부에 구비되며 그 외측 끝단부는 상기 프레임의 내면에 고정되어 상기 프레임의 내부에서 상기 충격흡수체를 지지하는 복수의 지지체를 포함하여 이루어진다.

삭제

상기 복수의 지지체는, 중심부에 상기 충격흡수체가 직각으로 결합된 플레이트 형상으로 구비되며, 그 외주의 끝단부가 상기 프레임의 내면에 고정 설치되도록 구비될 수 있다.

상기 프레임은 그 단면 형상이 소정의 다각형의 모양으로 구비되고, 상기 복수의 지지체는 상기 프레임의 내부를 바라볼 때 상기 다각형의 각 모서리부가 모따기 또는 라운드 형태로 제거된 모양으로 구비될 수 있다.

상기 충격흡수체는, 그 내부를 바라보는 방향을 기준으로, 그 중심에 대해 대칭으로 복수의 홀이 측면에 형성될 수 있다.

상기 타오름 방지부재는, 상기 프레임의 타단부에 직각으로 구비되는 플랜지부에 그 타면이 접촉 고정되게 구비될 수 있다.

이러한 본 발명의 철도차량용 타오름 방지장치에 의하면, 브래킷의 프레임 내부에 충격을 압축 변형되며 흡수하는 충격흡수부재가 구비되어 철도차량 간의 충돌 시에 타오름 현상을 방지함과 동시에 타오름 방지부재로부터 전달되는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있다.

그리고 상기 충격흡수부재의 관 형상의 충격흡수체를 프레임 내부에 안정적으로 지지하는 플레이트 형상의 복수의 지지체가 구비되어 충격흡수체가 압축 변형될 때 프레임 내부에서의 충격흡수체가 프레임의 중심부에 안정되게 위치되며, 충격흡수체의 측면에 대칭적으로 복수의 홀이 형성됨으로써, 압축 변형 시에 충격흡수체의 뒤틀림 변형이 방지되어 충격흡수체의 균일한 압축 변형을 통한 안정적인 충격 흡수가 가능하다.

또한, 외주의 끝단부가 프레임의 내면에 고정 설치되는 복수의 지지체는, 그 모양이 프레임의 단면 형상인 다각형의 각 모서리부가 모따기 또는 라운드 형태로 제거된 모양으로 구비됨으로써, 지지체의 다각형의 각 모서리부는 프레임의 내면에 고정되지 않아 압축 변형 시에 복수의 지지체가 뒤틀려 충격흡수체의 위치가 불안정해지는 것을 차단할 수 있다. 이에 따라, 충격흡수체의 균일한 압축 변형을 통한 안정적인 충격 흡수가 가능한 것이다.

도 1은 종래의 철도차량용 타오름 방지장치를 도시한 사시도,
도 2는 종래의 철도차량용 타오름 방지장치에 의해 철도차량 간의 충돌 시에 철도차량의 타오름 현상이 방지되는 것을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도차량용 타오름 방지장치의 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도차량용 타오름 방지장치의 측면도,
도 5는 도 4에 도시된 A-A에 대한 단면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 그 범위가 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 철도차량용 타오름 방지장치는, 철도차량의 전방측 또는 후방측에 설치되어 철도차량 간의 충돌 발생 시에 철도차량의 타오름 현상의 발생을 방지하는 장치이다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도차량용 타오름 방지장치의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도차량용 타오름 방지장치는, 브래킷(100), 타오름 방지부재(200) 및 충격흡수부재(300)를 포함하여 이루어진다.

상기 브래킷(100)은 철도차량용 타오름 방지장치가 철도차량에 설치될 때 철도차량과 타오름 방지부재(200)를 서로 연결하는 역할을 하며, 충격흡수부재(300)가 구비될 수 있는 공간을 제공한다.

이를 위해, 상기 브래킷(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 내부가 빈 관 형상으로 구비되는 프레임(110), 이 프레임(110)의 일단부에 직각으로 구비되어 철도차량의 전방면 또는 후방면에 고정 설치되는 플랜지(120) 및 타오름 방지부재(200)가 설치되는 플랜지부(130)를 포함하여 이루어진다.

상기 프레임(110)의 내부에는 충격흡수부재(300)가 구비되고, 상기 플랜지(120)와 플랜지부(130)에는 각각 복수의 고정홀(121)과 복수의 설치홀(131)이 형성되어 볼트와 너트 등과 같은 별도의 고정수단을 이용하여 각각 철도차량에 설치되거나 타오름 방지부재(200)와 결합된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 브래킷(100)은 플랜지(120)를 통해 철도차량에 고정 설치되고, 플랜지부(130)를 통해 타오름 방지부재(200)를 지지하도록 구현되었으나, 그 방식이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 브래킷(100)은 박스 형상으로 구비되어 그 박스 형상의 일면을 통해 용접 등의 방법으로 철도차량에 고정 설치되고, 그 박스 형상의 타면을 통해 용접 등의 방법으로 고정되는 타오름 방지부재(200)를 지지하도록 구현될 수도 있다.

상기 타오름 방지부재(200)는 일면에 철도차량의 타오름을 방지하도록 타 철도차량의 타오름 방지부재(200)와 맞물려 서로 고정될 수 있도록 복수의 선형 홈(210)이 형성된다. 철도차량 간의 충돌이 발생하면, 양 철도차량의 선두부와 후미부에 각각 구비된 철도차량용 타오름 방지장치의 타오름 방지부재(200)에 형성된 복수의 선형 홈(210)이 서로 맞물려 타오름 현상이 발생하지 않도록 하는 것이다.

상기 충격흡수부재(300)는 프레임(110) 내부에 구비되어 철도차량 간의 충돌 시에 타오름 방지부재(200)로부터 전달되는 충격을 압축 변형되며 흡수한다. 이를 위해, 상기 충격흡수부재(300)는 프레임(110)과 나란하게 수평으로 구비되는 관 형상의 충격흡수체(310) 및 이 충격흡수체(310)를 프레임(110) 내부에서 프레임(110)의 중심에 위치되게 지지하는 복수의 지지체(320)를 포함한다.

상기 충격흡수체(310)는 전술된 프레임(110)과 같이 그 단면이 사각형인 관 형상으로 구비되는데, 상기 프레임(110)과 충격흡수체(310)의 단면 형상이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.

상기 충격흡수체(310)는 타오름 방지부재(200)로부터 전달되는 충격을 받아 압궤되면서 그 충격을 변형 에너지로 사용하여 흡수한다.

그리고 상기 충격흡수체(310)는, 그 내부를 바라보는 방향을 기준으로, 그 중심에 대해 대칭이 되도록 복수의 홀(311)이 측면에 형성된다. 이러한 복수의 홀(311)은 단면이 사각형인 관 형상의 충격흡수체(310)에 있어서 모서리부의 강성보다 면부의 강성을 약화시킨다.

이에 따라, 충격흡수체(310)가 충격을 전달받아 압궤될 때, 면부의 강성이 지나치게 큼에 따라 충격흡수체(310)가 뒤틀리면서 압궤되는 것이 방지된다. 따라서 이러한 복수의 홀(311)은 충격흡수체(310)가 안정적으로 압축 변형되면서 충격을 흡수할 수 있도록 도와준다.

이와 같은 복수의 홀(311)의 구비 개수 및 위치는 충격흡수체(310)의 형상 등의 특성에 따라 다양하게 변형될 수 있으나, 상기 충격흡수체(310)의 내부를 바라보는 방향을 기준으로, 그 중심에 대해 대칭이 되도록 형성되는 것이 안정적인 충격흡수체(310)의 압축 변형을 유도할 수 있어 바람직하다.

상기 복수의 지지체(320)는 그 중심부에 충격흡수체(310)가 직각으로 결합된 플레이트 형상으로 각각 구비되며, 그 외주의 끝단부가 프레임(110)의 내면에 고정 설치된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 복수의 지지체(320)는 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(110)의 내부를 바라볼 때 그 다각형의 모서리부가 모따기(321) 형태로 제거된 모양으로 구비된다.

이에 따라 복수의 지지체(320)가 프레임(110)의 내주면에 고정 결합되는 부분은 프레임(110)을 기준으로 면부가 되고, 프레임(110)의 모서리부에는 복수의 지지체(320)가 고정되지 않는다.

이렇게 복수의 지지체(320)의 모양이 다각형의 모서리부가 모따기(321) 형태로 제거된 모양으로 각각 구비되면, 그 제작 과정에 있어서 복수의 지지체(320)를 프레임(110)의 내부에 설치 및 고정하기도 간편하고, 복수의 지지체(320)와 프레임(110) 간의 결합 강도를 적당히 약화시킬 수 있다.

즉, 복수의 지지체(320)가 프레임(110)과 지나치게 강하게 결합되어 있는 경우, 충격으로 충격흡수체(310)가 압축 변형을 일으킬 때, 복수의 지지체(320)가 충격흡수체(310)의 압축 변형에 적절히 대응해 변형되지 않고 지나치게 버티면서 뒤틀림 현상이 발생할 수 있는데, 복수의 지지체(320)의 모양이 다각형의 모서리부가 모따기(321) 형태로 제거된 모양으로 각각 구비됨으로써 이러한 뒤틀림 현상의 발생이 방지될 수 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예 있어서는, 복수의 지지체(320)의 모양이 다각형의 모서리부가 모따기(321) 형태로 제거된 모양으로 각각 구비되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 다각형의 모서리부가 라운드 형태로 제거된 모양으로 구비될 수도 있다.

이하, 철도차량 간의 충돌 시에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 철도차량용 타오름 방지장치에 의해 타오름 현상의 발생이 방지되면서, 충격이 흡수되는 과정을 구체적으로 설명한다.

먼저, 철도차량 간의 충돌이 발생하면, 양 철도차량의 선두부와 후미부에 각각 설치된 철도차량용 타오름 방지장치의 타오름 방지부재(200)에 형성된 복수의 선형 홈(210)이 서로 맞물리게 된다.

그러면 어느 하나의 철도차량이 다른 철도차량을 타고 오르려 해도 이렇게 맞물린 철도차량용 타오름 방지장치가 그 타오름 현상의 발생을 억제하게 된다.

그리고 이렇게 양 철도차량에 각각 설치된 철도차량용 타오름 방지장치가 서로 충돌하면, 그 충격이 타오름 방지부재(200)로부터 프레임(110) 내부의 충격흡수부재(300)에 전달된다.

다음, 충격흡수부재(300)의 충격흡수체(310)는 이 충격력에 의해 압축 변형을 일으키면서 그 충격을 흡수한다. 이때, 충격흡수체(310)의 측면에 대칭적으로 형성된 복수의 홀(311)과 충격흡수체(310)를 프레임(110) 내부에서 지지하는 복수의 지지체(320)에 의해 충격흡수체(310)의 압축 변형은 균일하게 이루어진다.

즉, 충격흡수체(310)의 모서리부보다는 면부에 홀(311)이 형성되어 면부의 강성을 적절히 약화시킴으로써 충격흡수체(310)의 뒤틀림이 방지되고, 복수의 지지체(320)는 충격흡수체(310)가 프레임(110)의 내부 중심에 위치되게 지지하고, 충격흡수체(310)가 압궤되면서 밀려나더라도 프레임(110)의 면부의 내면을 중심으로 프레임(110)에 고정되어 있어 뒤틀림의 발생이 방지된다.

이에 따라, 상기 충격흡수부재(300)는 충격에 대해 안정적으로 균일하게 압축 변형되면서 안정적인 충격 흡수가 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 철도차량용 타오름 방지장치에 의하면, 브래킷(100)의 프레임(110) 내부에 충격을 압축 변형되며 흡수하는 충격흡수부재(300)가 구비되어 철도차량 간의 충돌 시에 타오름 현상을 방지함과 동시에 타오름 방지부재(200)로부터 전달되는 충격을 충격흡수부재(300)의 균일한 압축 변형을 통해 안정적으로 흡수할 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＊
100 : 브래킷 110 : 프레임
120 : 플랜지 121 : 고정홀
130 : 플랜지부 131 : 설치홀
200 : 타오름 방지부재 210 : 선형 홈
220 : 체결홀 300 : 충격흡수부재
310 : 충격흡수체 311 : 홀
320 : 지지체 321 : 모따기
FM : 고정수단

Claims (6)

1. 내부가 빈 관 형상으로 구비되는 프레임 및 상기 프레임의 일단부에 직각으로 구비되어 철도차량의 전방면 또는 후방면에 고정 설치되는 플랜지를 포함하는 브래킷;
   일면에 상기 철도차량의 타오름을 방지하도록 수평으로 복수의 선형 홈이 형성되며, 그 타면은 상기 프레임의 타단부에 결합되어 상기 복수의 선형 홈이 상기 철도차량의 전방측 또는 후방측을 향하게 구비되는 타오름 방지부재; 및
   상기 프레임의 내부에 구비되어 상기 타오름 방지부재로부터 전달되는 충격을 압축 변형되며 흡수하는 충격흡수부재;를 포함하되,
   상기 충격흡수부재는,
   상기 프레임과 나란하게 수평으로 구비되는 관 형상의 충격흡수체, 및 상기 충격흡수체의 측부에 구비되며 그 외측 끝단부는 상기 프레임의 내면에 고정되어 상기 프레임의 내부에서 상기 충격흡수체를 지지하는 복수의 지지체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 철도차량용 타오름 방지장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 지지체는,
   중심부에 상기 충격흡수체가 직각으로 결합된 플레이트 형상으로 구비되며, 그 외주의 끝단부가 상기 프레임의 내면에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 철도차량용 타오름 방지장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 프레임은 그 단면 형상이 소정의 다각형의 모양으로 구비되고,
   상기 복수의 지지체는 상기 프레임의 내부를 바라볼 때 상기 다각형의 각 모서리부가 모따기 또는 라운드 형태로 제거된 모양으로 구비되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 타오름 방지장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 충격흡수체는,
   그 내부를 바라보는 방향을 기준으로, 그 중심에 대해 대칭으로 복수의 홀이 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 타오름 방지장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 타오름 방지부재는,
   상기 프레임의 타단부에 직각으로 구비되는 플랜지부에 그 타면이 접촉 고정되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 타오름 방지장치.

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