山岳铁道车辆转向架结构的制作方法

1.本实用新型涉及山岳铁道车辆转向架结构，更详细地，涉及如下的山岳铁道车辆转向架结构，即，最大限度地减少用于驱动山岳铁道车辆车轴的牵引电动机与构成转向架的其他结构要素之间的干涉，在行驶在山岳地形等形成陡峭、大坡度的行驶路径的情况下，可提高山岳铁道车辆的行驶安全性。


背景技术：

2.通常，铁道车辆作为一种大型输送手段，随着其利用人员逐渐增加，其重要性也逐渐扩大，事实上，随着建设或运营形成韩国全国连接网式的铁道网，铁道数量的增加，使得铁道使用人员逐渐要求提高性能、稳定性、舒适性及技术力等质量方面的服务。
3.另一方面，在山岳地形较多的国家中，在地形特性上，铁道车辆在倾斜地形行驶非常频繁，在这种山岳地形中需运行特殊结构的山岳铁道车辆。
4.山岳铁道车辆作为一种在主要行驶在陡峭的陡坡行驶的车辆，需要比普通铁道车辆更高的行驶稳定性，为了使铁道车辆在这种陡坡区间确保行驶稳定性，曾公开过韩国授权实用新型第20
‑
0362089号(参考文献1)、韩国授权专利第 10
‑
1098524号(参考文献2)等。
5.为了在行驶在上坡时向这种山岳铁道车辆提供推进力或在行驶下坡时提供制动力，可分别在山岳铁道车辆及地面设置小齿轮及齿条齿轮。例如，可在将铁道车辆的车轮设置在两侧的情况下在铁道车辆车轴的中心部设置小齿轮，可在轨道的中心部设置与小齿轮相啮合的齿条齿轮。
6.另一方面，铁道车辆转向架通常可分为两种，一种为设置间接驱动方式的牵引电动机的转向架，其通过动力传递装置来驱动轮胎的驱动轴，而另一种为设置直接驱动方式的牵引电动机的转向架，其通过使牵引电动机与轮胎的驱动轴相结合来直接驱动驱动轴。
7.但因为山岳铁道比普通铁道具有更多的转弯区间、倾斜区间及转弯倾斜区间，为了更稳定的行驶，需要在普通铁道的转向架结构中设置与上述齿条齿轮相啮合的小齿轮等附加结构，正因如此，很难使用设置直接驱动方式的牵引电动机的转向架。
8.因此，急需开发出可适用于行驶路径如同山岳铁道等大坡度的山岳铁道车辆的转向架。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.参考文献1：韩国授权实用新型第20
‑
0232089号(专利文献1)
12.参考文献2：韩国授权专利第10
‑
1098524号(专利文献2)


技术实现要素：

13.技术问题
14.因此，本实用新型用于解决如上所述的多个问题，本实用新型的目的在于，提供如下的一种山岳铁道车辆转向架结构，即，当在山岳铁道的大坡度的行驶路径中行驶在上坡
时，为了提供推进力，以与车轴隔开规定距离的方式设置驱动车轴的牵引电动机，由此可最大限度地减少与小齿轮等构成转向架的其他结构要素之间的干扰。
15.并且，本实用新型的又一目的在于，提供如下的山岳铁道车辆转向架结构，即，为了在山岳铁道的大坡度的行驶路径中提高行驶稳定性，通过在构成山岳铁道车辆转向架的车轮的内侧插入设置轴承来使车轮以与车轴的旋转无关的方式进行旋转。
16.并且，本实用新型的再一目的在于，提供如下的山岳铁道车辆转向架结构，即，通过在轮轴设置弹性小齿轮来减少行驶过程中的震动，从而通过防止移动来提高耐久性。
17.解决问题的方案
18.为了解决如上所述的技术问题，本实用新型提供一种山岳铁道车辆转向架结构，其特征在于，包括：转向架框架，设置于山岳铁道车辆车身的下部，用于支撑车身的荷重；第一轮轴及第二轮轴，设置于上述转向架框架的下部，在第一车轴及第二车轴的两侧设置第一车轮及第二车轮；弹性小齿轮，与上述第一车轴相结合；牵引电动机，设置于上述车身，用于生成驱动力；以及驱动齿轮，与上述第一车轴相结合，用于向上述第一车轴传递上述牵引电动机的驱动力。
19.在此情况下，本实用新型的特征在于，上述弹性小齿轮包括：轴套，与上述第一轮轴相结合；小齿轮，以啮合的方式与上述轴套的外侧相结合；以及罩，从两侧使上述轴套与小齿轮结合固定，在上述轴套与小齿轮之间设置弹性体。
20.而且，本实用新型的特征在于，以上述弹性小齿轮为中心，在一侧设置盘式制动器型制动装置，在另一侧设置鼓式制动器型制动装置。
21.同时，本实用新型的特征在于，在上述第二车轴的两侧设置一对盘式制动器型制动装置。
22.而且，本实用新型的特征在于，在上述第一轮轴及第二轮轴的第一车轴及第二车轴与第一车轮及第二车轮之间插入设置第一轴承及第二轴承。
23.实用新型的效果
24.根据本实用新型，为了在山岳区域的陡坡中能够行驶在上坡，将用于驱动山岳铁道车辆车轴的牵引电动机设置于车身来简化转向架的结构，具有不仅能够提高转向架框架的空间利用性，也可以最大限度地减少与构成转向架的其他结构要素之间的干扰的优点。
25.同时，本实用新型具有如下的效果，即，通过在设置于转向架框架下部的第一车轴及第二车轴与第一车轮及第二车轮之间分别插入设置第一轴承及第二轴承来使第一车轴及第二车轴与第一车轮及第二车轮相互独立旋转，从而可提高在曲线区间中的行驶稳定性。
26.并且，本实用新型具有如下的效果，即，通过在轮轴设置弹性小齿轮来减少在行驶途中的震动，可通过防止移动来提高耐久性。
附图说明
27.图1为本实用新型的山岳铁道车辆转向架的立体图。
28.图2为示出构成本实用新型的山岳铁道车辆转向架并起到驱动轴功能的第一轮轴的图。
29.图3为示出构成本实用新型的山岳铁道车辆转向架并起到从动轴功能的第二轮轴
的图。
30.图4为示出构成本实用新型的山岳铁道车辆转向架的第一轮轴及第二轮轴的主视图。
31.图5的(a)部分及(b)部分为示出本实用新型的山岳铁道车辆转向架的弹性小齿轮的图。
32.附图标记的说明
33.100：转向架
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110：转向架框架
34.120：第一轮轴
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121：第一车轴
35.122：第一车轮
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124：第一轴承
36.130：第二轮轴
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131：第二车轴
37.132：第二车轮
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134：第二轴承
38.140：悬垂装置
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150：中心枢轴
39.160：弹性小齿轮
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162：轴套
40.162a：突起
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164：齿轮
41.164a：啮合槽
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164b：齿轮齿
42.166：罩
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168：弹性体
43.170：牵引电动机
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172：驱动齿轮
44.174：连杆部件
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180：盘式制动器型制动装置
45.181：鼓式制动器型制动装置182：盘式制动器型制动装置
具体实施方式
46.以下，通过参照附图详细记述的实施例，将能够理解本实用新型的山岳铁道车辆转向架结构的特征。
47.在这之前，在本说明书及实用新型要求保护范围中所使用的术语或单词不应限定在通常所理解的含义或词典中的含义来解释，从发明人可以为了以最佳方法说明自身的发明而适当定义术语的概念的原则出发，应以符合本实用新型的技术思想的含义和概念来加以解释。
48.因此，本说明书中所记载的实施例与图中图示的结构仅为本实用新型最优选的一个实施例，并不囊括本实用新型的全部技术思想，因此，在本申请的时间点上，应理解为可能会存在能够替代的各种等同技术方案或多个变形例。
49.参照图1至图5，本实用新型的山岳铁道车辆转向架通过分离设置用于使车轴旋转的牵引电动机(traction motor)与转向架框架来提高转向架框架的空间利用性，同时，在车轴与车轮之间的结合部插入设置轴承，来可使车轴与车轮独立旋转，从而可提高山岳铁道车辆在曲线区间行驶时的行驶稳定性。
50.这种本实用新型的山岳铁道车辆转向架100包括：转向架框架110，设置于山岳铁道车辆车身的下部，并用于支撑车身的荷重；第一轮轴120及第二轮轴130，设置于上述转向架框架110的下部，在第一车轴121及第二车轴131的两侧设置第一车轮122及第二车轮132；悬垂装置140，用于减少从上述第一轮轴120及第二轮轴130传递的震动；中心枢轴150(center pivot)，设置于上述转向架框架 110的中心部，用于传递转向架100与车身之间的
牵引力；制动单元，与上述第一车轴121及第二车轴131相结合；弹性小齿轮160，与上述第一车轴121相结合，与设置于线路上的齿条齿轮(未图示)相啮合；牵引电动机170，用于生成上述第一车轴121的驱动力；以及驱动齿轮172，以向上述第一车轴121传递上述牵引电动机170的驱动力的方式与上述第一车轴121相结合。
51.在此情况下，通过向驱动齿轮172传递由上述牵引电动机170的驱动而生成的驱动力来使上述第一车轴121旋转，当在山岳区域的陡坡中行驶在上坡时，通过与齿条齿轮相啮合来牵引山岳铁道车辆。
52.当然，上述转向架100中内置轴承，以在支撑上述第一车轴121及第二车轴 131的两端部的轴颈部的同时可进行旋转，而且设置有支撑上述转向架框架110 的前方轴箱及后方轴箱，可通过将上述悬垂装置140设置于上述转向架框架110 与轴箱之间来减少震动。
53.其中，因为上述转向架框架110、悬垂装置140及中心枢轴150的结构与在现有的普通转向架中所适用的结构相同，所以以下将省略对其的详细说明。
54.以下，将具体说明本实用新型的各部分的结构。
55.首先，参照图1至图3，观察设置于上述转向架框架110的下部的一对第一轮轴120及第二轮轴130，上述第一轮轴120通过连接设置牵引电动机170来执行驱动轴的功能，而剩余的第二轮轴130因没有设置单独的牵引手段，所以执行从动轴的功能。
56.在此情况下，上述第一轮轴120在第一车轴121的两侧设置一对第一车轮 122，上述第二轮轴130在第二车轴131的两侧设置一对第二车轮132，在上述第一轮轴120及第二轮轴130设置制动装置，在执行驱动轴功能的第一轮轴120的第一车轴121的中心设置弹性小齿轮160。
57.其中，如图5所示，上述弹性小齿轮160包括：轴套162，与上述第一轮轴 120相结合；齿轮164，以与上述轴套162的外侧相啮合的方式相结合；以及罩 166，从两侧使上述轴套162与齿轮164结合固定，在上述轴套162与齿轮164 之间设置弹性体168。
58.在此情况下，上述轴套162在外周面以规定间隔形成突起162a，上述齿轮164 形成环形状，在内周面形成与上述突起162a相对应的啮合槽164a，在外周面形成与设置于线路上的齿条齿轮相啮合的齿轮齿164b。
59.并且，上述弹性体168以四边形板形状设置于在上述轴套162的突起162a与齿轮164的啮合槽164a的侧面之间所形成的空间，可减少行驶过程中的震动，并起到防止弹性小齿轮160结构之间的移动的作用。
60.而且，上述弹性体168由聚氨酯橡胶形成，可提高机械强度及耐磨性。
61.同时，上述罩166通过螺栓等的固定单元来固定设置于上述齿轮164的两侧部，可防止轴套162及弹性体168脱离，具有如下的效果，即，在更换弹性体168 时，可在移除罩166后轻松更换弹性体168。
62.而且，上述制动装置包括以上述弹性小齿轮160为中心来设置于一侧的盘式制动器型制动装置180和设置于另一侧的鼓式制动器型制动装置181，以执行从动轴功能的第二轮轴130的第二车轴131的中心为基准，在两侧设置一对盘式制动器型制动装置182。
63.而且，驱动齿轮172与上述第一车轴131的一侧端部相结合，上述驱动齿轮 172通过连杆部件174来连接设置于牵引电动机170，上述牵引电动机170从转向架框架110隔开规定距离来固定设置于车身。
64.像这样，牵引电动机170以与上述转向架框架110隔开规定距离的方式固定设置于车身的底框架(未图示)，上述车身的底框架(未图示)设置于转向架100 的上部，通过连杆部件174来与驱动齿轮172相连接，可在简化山岳铁道车辆的转向架100结构的同时，防止牵引电动机170与设置于转向架100的其他结构要素之间产生干涉。
65.当然，虽然上述驱动齿轮172可直接与第一车轴121相结合，但根据需求，也能够以如下的结构设置，即，在连杆部件174的端部设置驱动齿轮172，使得与驱动齿轮172相啮合的从动齿轮(未图示)与第一车轴121相结合。
66.另一方面，如图4所示，在上述第一轮轴120及第二轮轴130中，在第一车轴121及第二车轴131与第一车轮122及第二车轮132之间插入设置第一轴承124 及第二轴承134，使上述第一轴承124及第二轴承134起到可相互独立驱动第一车轴121及第二车轴131和第一车轮122及第二车轮132的作用。
67.即，在山岳铁道车辆行驶时，会频繁出现大坡度的行驶路径，在行驶在曲线路径的情况下，若第一车轴121及第二车轴131与第一车轮122及第二车轮132 结合为一体并同时进行旋转，则使得位于回旋中心方向的第一车轮122及第二车轮132与位于相反位置的第一车轮122及第二车轮132的旋转量将相同，从而互相以相同距离移动，使山岳铁道车辆向直线方向移动的力将起到作用，即，使山岳铁道车辆向回旋中心的切线方向移动的力将起到作用，在这种力相加于山岳铁道车辆行驶在曲线路径时产生的离心力的情况下，不仅会对车身产生较大的负荷，也有可能发生线路脱离等的事故。
68.因此，本实用新型通过在第一车轴121及第二车轴131与第一车轮122及第二车轮132之间分别插入设置第一轴承124及第二轴承134来使第一车轮122及第二车轮132与第一车轴121及第二车轴131相互独立旋转，在山岳铁道车辆在曲线路径行驶的情况下，可以使位于回旋中心方向的第一车轮122及第二车轮132 与位于相反位置的第一车轮122及第二车轮132的旋转量互不相同。
69.根据这种结构的山岳铁道车辆，当行驶在曲线路径时，通过使位于回旋中心方向的第一车轮122及第二车轮132比位于相反位置的第一车轮122及第二车轮 132少旋转来使行驶距离对应线路长度，从而可提高山岳铁道车辆的行驶稳定性。
70.以下，参照图1至图4，详细说明本实用新型的山岳铁道车辆转向架的驱动例。
71.首先，当山岳铁道车辆在山岳区域的陡坡中行驶在上坡时，通过驱动牵引电动机170来使所产生的驱动力传递至连杆部件174，即，使旋转力传递至连杆部件174，而连杆部件174将使得驱动齿轮172进行旋转，上述驱动齿轮172与执行驱动轴功能的第一轮轴120的第一车轴121相结合。由此，随着第一车轴121 的旋转，来使得与第一车轴121相结合的弹性小齿轮160进行旋转，从而通过与设置于线路上的齿条齿轮相啮合来牵引山岳铁道车辆。
72.而且，当山岳铁道车辆在山岳区域的陡坡中行驶在下坡时，通过驱动盘式制动器型制动装置180及鼓式制动器型制动装置181和一对盘式制动器型制动装置 182来执行山岳铁道车辆的制动，上述盘式制动器型制动装置180及鼓式制动器型制动装置181设置于执行驱动轴功能的第一轮轴120的第一车轴121，上述一对盘式制动器型制动装置182设置于执行从动轴功能的第二轮轴130的第二车轴 131。
73.另一方面，当山岳铁道车辆行驶在曲线路径时，由于分别在第一车轴121及第二车轴131与第一车轮122及第二车轮132之间插入设置第一轴承124及第二轴承134，因而位于
回旋中心方向的第一车轮122及第二车轮132比位于相反位置的第一车轮122及第二车轮132少旋转来使行驶距离对应线路长度，从而提高山岳铁道车辆的行驶稳定性。
74.以上说明仅仅属于对本实用新型技术思想的示例性的说明，本实用新型所属技术领域的普通技术人员可在不脱离本实用新型的本质特性的范围内进行多种修改及变形，本实用新型的保护范围应根据实用新型要求保护范围加以解释，其等同范围内的全部技术思想均属于本实用新型的实用新型要求保护范围。