대차 고정 장치 및 이를 구비하는 대차{DEVICE FOR SETTLING VEHICLE AND VEHICLE HAVING THE SAME}
본 발명은 대차를 레일 상에서 고정시키는 대차 고정 장치 및 이를 구비하는 대차에 관한 것이다.
대차는 중량물을 적재할 수 있고, 레일 위를 구르는 차륜에 의하여 이동하는 기계 장치이다. 대차는 차륜과 레일의 마찰로 인해 작은 힘으로 많은 수가 이동될 수가 있기 때문에 열차, 광산 차량 등 운반차량 용도로 주로 많이 운용된다. 또한 대차는 정숙한 움직임과 우수한 반복성으로 인해 시험 스탠드겸 이동대차 용도로 다양하게 사용되고 있다. 대차의 고정 방법으로 운반차량의 경우에는 대차 바퀴의 회전을 억제하는 브레이크를 바퀴 근처에 설치하는 방법이 가장 일반적이다. 시험 스탠드로 사용되는 경우에는 바퀴의 진로를 막는 스톱퍼를 레일에 설치하는 방법이 가장 널리 사용된다. 브레이크를 사용하여 대차를 고정시키는 방법은 브레이크를 통하여 차륜의 회전을 억제시킨 이후에, 대차 및 적재물의 중량에 의하여 차륜을 레일에 고정시키는 것으로 정교한 브레이크가 요구된다. 이에 비해 스톱퍼를 사용하여 대차를 고정시키는 방법은 스톱퍼로 차륜 전후를 막아서 차륜을 고정시키는 것이다. 그런데 이 방법들은 대차의 수평 방향 이동, 즉 대차의 레일상에서 이동을 억제할 뿐이다. 대차의 적재물 또는 시험물의 비정상적 거동에 의하여 대차의 수직 혹은 측방향 하중이 발생할 경우에는 대차가 이동하여 대차, 적재물, 시험물 또는 대차 주변에 심각한 손상이 발생할 수 있다. 따라서 적재물 또는 시험물의 비정상적 거동에 의한 임의 방향 하중이 발생하더라도 대차의 고정을 유지할 수 있는 대차 고정 장치가 고려될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 임의 방향으로 가해지는 하중에 대해서도 고정을 유지하는 대차 고정 장치 및 이를 구비하는 대차를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 대차 고정 장치는 브레이크 조립체 및 레일 고정 조립체를 포함한다. 브레이크 조립체는 레일을 따라 구르는 차륜에 의하여 이동하는 대차에 장착된다. 브레이크 조립체는 차륜에 마찰을 가하여 차륜의 회전을 제한하도록 형성된다. 레일 고정 조립체는 브레이크 조립체와 결합한다. 레일 고정 조립체는 대차를 고정시키도록 대차의 이동 방향과 교차하는 방향으로 레일을 가압하도록 형성된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 브레이크 조립체는 브레이크 밴드, 브레이크 판 및 브레이크 조절부를 포함한다. 브레이크 밴드는 차륜의 외주면의 적어도 일부를 감도록 형성된다. 브레이크 판은 브레이크 밴드의 양단부와 각각 연결된다. 브레이크 조절부는 브레이크 밴드가 차륜을 가압하게 브레이크 판을 이동시키도록 형성된다. 브레이크 조절부는 지지판, 브레이크 조절판 및 브레이크 조절 유닛을 포함할 수 있다. 지지판은 대차의 측면에서 돌출되게 형성된다. 브레이크 조절판은 브레이크 판과 결합하고, 지지판과 평행하게 형성된다. 브레이크 조절 유닛은 브레이크 조절판에 장착되고, 브레이크 조절판과 지지판의 이격 거리를 조절하도록 형성된다. 본 발명의 다른 측면에 따르면, 레일 고정 조립체는 고정판, 집게 및 집게 조절 유닛을 포함한다. 고정판은 브레이크 조립체와 결합되도록 형성된다. 집게는 중심부에서 고정판와 결합한다. 집게의 일단은 중심부를 중심으로 회전 가능하도록 형성되고, 일단과 인접한 부분은 레일의 형상과 대응되는 외관을 구비한다. 집게 조절 유닛은 집게의 타단에 인접한 부분에 장착되고, 타단 사이의 거리를 조절하여 일단과 인접한 부분이 레일을 선택적으로 가압하도록 형성된다. 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 대차 고정 장치는 고정 판에 장착되고 중심축 방향으로 직선 이동하여 브레이크 조립체를 가압할 수 있게 형성되는 가압 유닛을 더 포함한다. 레일은 적어도 일부가 리세스된 부분을 구비하고, 집게는 가압 유닛이 브레이크 조립체를 가압함에 따라서 이동하여 레일의 리세스된 부분의 적어도 일부를 이동 방향으로 가압하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 대차 고정 장치는 브레이크 판에 장착되어 고정판의 이탈을 제한하는 제한 유닛을 더 포함한다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 대차는 본체 및 상기 대차 고정 장치를 포함한다. 본체는 레일을 따라 구를 수 있게 형성되는 차륜이 장착된다. 대차 고정 장치는 본체에 장착되고 차륜의 회전을 제한하도록 형성되는 브레이크 조립체와 본체를 레일에 고정시키도록 형성되는 레일 고정 조립체를 구비한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 대차 고정 장치는 차륜의 회전과 함께 대차와 레일의 상대운동을 고정시킴에 따라, 대차에 가해지는 임의 하중에도 대 차의 고정을 유지시킬 수 있다. 또한 이를 통하여, 대차 주변의 안전이 유지될 수 있다. 또한, 집게가 레일을 복수의 방향으로 가압함에 따라, 대차가 서로 직교하는 방향에 대해 각각 이동하는 것이 제한될 수 있다. 또한, 레일 고정 조립체가 대차에서 분리 가능하도록 형성되어 대차는 레일 상에서 원활하게 이동될 수 있다.
이하, 본 발명에 관련된 대차 고정 장치 및 이를 구비한 대차에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 대차 시스템(100)을 나타내는 사시도이다. 본 도면을 참조하면, 대차 시스템(100)은 대차(200) 및 레일(300)을 포함하고, 대차(200)가 레일(300)상에서 이동할 수 있도록 형성된다. 대차(200)는 본체(200a) 및 대차 고정 장치(210)를 포함한다. 본체(200a)에는 운반 대상물을 실을 수 있는 적재부(201)가 형성된다. 적재부(201)는 시험 장비와 같은 운반 대상물을 적재할 수 있도록 형성된다. 본체(200a)는 레일(300)을 따라 구를 수 있게 형성되는 차륜(202)이 장착된 다. 차륜(202)은, 회전 구동할 수 있는 다양한 형태가 가능하며, 도시한 바와 같이 본체(200a)의 전후좌우에 쌍으로 배치될 수 있다. 차륜(202)의 외주면에는 레일(300)을 수용하는 홈이 형성될 수 있다. 대차 고정 장치(210)는 본체(200a)에 장착된다. 대차 고정 장치(210)는 차륜(202)의 회전을 제한하도록 형성되는 브레이크 조립체(220)와 대차(200)를 레일(300)에 고정시키도록 형성되는 레일 고정 조립체(230)를 구비한다. 대차 고정 장치(210)은 차륜(202)마다 각각 구비될 수 있다. 이를 통하여 보다 대차(200)의 고정을 보다 견고하게 유지할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 대차 고정 장치(210)는 일부의 차륜(202)에만 설치될 수도 있다. 본 도면을 참조하면, 브레이크 조립체(220)는 차륜(202)의 전후에 각각 배치되고, 차륜(202)을 감싸는 브레이크 밴드(221, 도 2 참조)의 양단과 연결되어, 브레이크 밴드(221)를 차륜(202)에 가압시키도록 형성된다. 레일 고정 조립체(230)는 차륜(202)의 중심으로 전후에서 각각 레일(300)을 가압하도록 차륜(202)의 전후에 각각 배치된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 레일 고정 조립체(230)는 필요에 따라 차륜(202)의 전방 또는 후방에 하나만이 배치될 수도 있다. 도 2는 도 1의 대차 고정 장치(210)의 정면도이고, 도 3은 도 1의 대차 고정 장치(210)의 측면도이다. 대차 고정 장치(210)는 브레이크 조립체(220) 및 레일 고정 조립체(230)를 포함한다. 브레이크 조립체(220)는 차륜(202)에 마찰을 가하여 차륜(202)의 회전을 제한하도록 형성된다. 브레이크 조립체(220)는 브레이크 밴드(221), 브레이크 판(222) 및 브레이크 조절부(223)를 포함한다. 브레이크 밴드(221)는 차륜(202)의 외주면의 적어도 일부를 감도록 형성된다. 브레이크 밴드(221)는 도시한 바와 같이 반원 형태가 될 수 있으며, 철판으로 형성될 수 있다. 브레이크 판(222)은 브레이크 밴드(221)의 양단부와 각각 연결된다. 브레이크 판(222)은, 예를 들어 블록형 강재를 가공하여 제작될 수 있다. 브레이크 판(222)은 대차(200)의 이동 방향에 대해 수평 및 수직한 방향으로 꺽인 형태로 형성된다. 본 도면들을 참조하면, 대차(200)의 이동 방향은 레일(300)이 연장되는 방향과 동일한 방향이 된다. 이하 대차(200)의 이동 방향과 동일한 방향은 수평방향이 되고, 대차(200)의 이동 방향과 교차하는 방향은 측방향 또는 수직방향이 될 수 있다. 대차(200)의 양측에 배치되는 각 레일(300)을 가로지르는 방향은 측방향이라 하며, 수평방향 및 측방향과 각각 직교하는 방향을 수직방향이라 한다. 브레이크 조절부(223)은 브레이크 밴드(221)가 차륜(202)을 가압하게 브레이크 판(222)을 이동시키도록 형성된다. 브레이크 조절부(223)는 지지판(223a), 브레이크 조절판(223b) 및 브레이크 조절 유닛(223c)을 포함한다. 지지판(223a)은 대차(200)의 측면에서 돌출되게 형성된다. 지지판(223a)은 대차(200)의 측방향과 평행하게 형성된다. 브레이크 조절판(223b)은 브레이크 판(222)과 결합하고, 지지판(223a)과 평행하게 형성된다. 브레이크 조절판(223b)은, 예를 들어 브레이크 판(222)에 핀조립 및 용접등을 통하여 장착될 수 있다. 브레이크 조절 유닛(223c)은 브레이크 조절판(223b)에 장착되고, 브레이크 조절판(223b)과 지지판(223a)의 이격 거리를 조절하도록 형성된다. 브레이크 조절 유닛(223c)은 중심축 방향으로 직선 이동하여 지지판(223a)를 가압하도록 형성된다. 이러한 예로, 브레이크 조절 유닛(223c)은 볼트가 될 수 있다. 브레이크 조절 유닛(223c)은 브레이크 조절판(223b)과 볼트 결합한다. 볼트 결합에 의하여 브레이크 조절 유닛(223c)은 회전하면서 중심축 방향으로 직선 이동할 수 있게 된다. 브레이크 조절판(223b)은 브레이크 조절 유닛(223c)를 통하여 대차(200)에 고정되어 있는 지지판(223a) 위에 얹혀지는 구조를 유지한다. 레일 고정 조립체(230)는 브레이크 조립체(220)와 결합하도록 형성된다. 레일 고정 조립체(230)는 대차(200)를 고정시키도록 대차(200)의 이동 방향과 교차하는 방향으로 레일(300)을 가압하게 형성된다. 레일 고정 조립체(230)는 고정판(231), 집게(232) 및 집게 조절 유닛(234)을 포함한다. 고정판(231)은 브레이크 조립체(220)와 결합되도록 형성된다. 고정판(231)은 브레이크 판(222)을 수용하도록 적어도 일부가 리세스된 형태로 이루진다. 이를 통하여 고정판(231)은 브레이크 판(222)에 안착될 수 있게 된다. 집게(232)는 중심부에서 고정판(231)와 결합하며, 일단이 중심부를 중심으로 회전 가능하도록 형성된다. 이러한 형태의 예로, 집게(232)는 고정판(231)에 힌지 결합될 수 있다. 도시한 바와 같이, 집게(232)는 레일(300)의 양측에 각각 배치되고, 레일(300)과 맞물릴 수 있도록 형성된다. 레일(300)은 적어도 일부가 리세스된 부분을 구비한다. 집게(232)의 일단과 인접한 부분은 레일(300)의 형상과 대응되는 외관을 구비한다. 이를 통하여, 집게(232)는 리세스된 부분에 삽입될 수 있고, 레일(300)의 몸통부위에 견고하게 고정된다. 집게 조절 유닛(234)은 집게(232)의 타단에 인접한 부분에 장착된다. 집게 조절 유닛(234)은 타단 사이의 거리를 조절하여 집게(232)의 일단과 인접한 부분이 레일(300)을 선택적으로 가압하도록 형성된다. 본 도면들을 참조하면, 집게 조절 유닛(234)는 볼트가 될 수 있고, 관통공을 관통하여 조절 너트(235)와 결합한다. 집게 조절 유닛(234) 및 조절 너트(235)를 조절하여 집게(232)는 레일(300)을 중심으로 오므려들거나 벌어질 수 있다. 이를 통하여 대차(200)는 레일(300)상에 고정될 수 있다. 대차 고정 장치(210)는 가압 유닛(236)을 포함할 수 있다. 가압 유닛(236)은 고정 판(231)에 장착되고 중심축 방향으로 직선 이동하여 브레이크 조립체를 가압할 수 있게 형성된다. 집게(232)는 가압 유닛(236)이 브레이크 조립체(220)를 가압함에 따라서 이동하여 레일(300)의 리세스된 부분의 적어도 일부를 대차의 수직방향으로 가압하도록 형성된다. 본 도면들을 참조하면, 가압 유닛(236)은 볼트로 형성되고, 고정판(231)을 관통하여 브레이크 판(222)을 지지한다. 가압 유닛(236)의 회전에 따라서 고정판(231)은 브레이크 판(222)에 대해 상대 이동하게 된다. 고정판(231)에 장착된 집게(232)는 고정판(231)의 이동에 따라서 대차(200)의 수직방향으로 이동할 수 있게 된다. 이하 상기 대차 고정 장치(210)가 작동하지 않는 경우와 작동하는 경우에 대해 설명한다. 대차 고정 장치(210)를 작동하지 않을 때는 브레이크 조절 유닛(223c)를 조절하여 브레이크 조절판(223b)과 지지판(223a)의 간격을 넓혀서 브레이크 밴드(221)가 차륜(202) 원주표면과 접촉되지 않도록 한다. 이 때 가압 유닛(236)은 이완되고 고정판(231)은 브레이크 판(222)과 접촉하게 된다. 집게 조절 유닛(234) 및 조절 너트(235)를 조절하여 집게(232)를 벌려서 레일 고정 조립체(230)와 브레이크 판(222)이 레일(300)과 접촉하지 않도록 한다. 이를 통하여 대차(200)의 차륜(210)은 제약을 받지 않는 상태가 되고 대차(200)는 쉽게 수평방향으로 이동하게 된다. 대차 고정 장치(210)를 작동할 때에는 브레이크 조절부(223)를 조절하여 브레이크 조절판(223b)과 지지판(223a)의 간격을 충분히 좁혀서 브레이크 밴드(221)가 차륜(202) 원주표면과 접촉되도록 한다. 집게 조절 유닛(234) 및 조절 너트(235)의 조절에 의하여 집게(232)는 오므라들어 레일(300)의 몸통부위를 견고하게 고정한다. 가압 유닛(236)에 의하여 고정판(231)은 브레이크 판(222)에 대해 이격된다. 이를 통하여 집게(232)가 레일(300)의 머리 하부를 견고하게 붙잡게 된다. 상기와 같이 대차 고정 장치(210)는 고정판(231)에 조립된 가압 유닛(236)을 조절하여 집게(232), 레일(300) 및 브레이크 판(222)을 동시에 고정시킬 수 있다. 이를 통하여 대차 고정 장치(210)는 차륜(202)의 회전을 제한하고 대차(200)와 레일(300)과의 상대 운동을 고정시킨다. 본 도면들을 참조하면, 대차 고정 장치(210)는 브레이크 판(222)에 장착되어 브레이크 판(222)의 이탈을 제한하는 제한 유닛(226)을 포함할 수 있다. 제한 유닛(226)은 브레이크 판(222)의 일단에 조립되는 볼트(226)로 형성되어, 레일 고정 조립체(230)의 이탈을 막는다. 대차 고정 장치(210)는 집게(232) 끝단에 조립된 레일고정집게 운반나사(237)를 이용하여 레일 고정 조립체(230)를 운반할 수 있도록 형성될 수 있다. 상기와 같은 대차 고정 장치 및 이를 구비한 대차는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있 다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 대차를 나타내는 사시도. 도 2는 도 1의 대차 고정 장치의 정면도. 도 3은 도 1의 대차 고정 장치의 측면도. |
