도로 및 철도 겸용 차량

도로 및 철도 겸용 차량{Vehicle for driveway and railroad}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 후륜부 구성을 개략적으로 나타내는 후면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 차체승강부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 전륜부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 후륜부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 후륜의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 차륜의 제동부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 도로용 전륜 2 : 도로용 후륜

10 : 철도용 전륜부 11 : 철도용 전륜

12 : 전륜승강부 13 : 로드

14 : 캡 15 : 차체용 브래킷

16 : 전륜용 브래킷 17 : 브래킷용 핀

18 : 로드용 핀 19 : 회전축

20 : 철도용 후륜부 21 : 철도용 후륜

21a : 볼트 22 : 후륜승강부

23 : 종동휠 23a : 볼트

24 : 구동축 24a, 24b : 베어링

25 : 차체용 브래킷 26 : 후륜용 브래킷

27 : 브래킷용 28 : 후륜용 핀

29 : 하우징 29a, 29b : O-링

30 : 동력전달부 31 : 아이들링 휠

32 : 회동축 33 : 휠용 브래킷

40 : 제동부 41 : 브레이크 패드

42 : 홀더 43 : 회전핀

44 : 홀더용 브래킷 45 : 패드용 브래킷

46 : 실린더핀 47 : 브래이크용 브래킷

48 : 실린더 49 : 실린더용 브래킷

50 : 차체승강부 51 : 실린더

52 : 실린더 브래킷 53 : 로드

54 : 플레이트 55 : 힌지

56 : 컬럼 60 : 데크부

70 : 데크승강부 80 : 제어부

100 : 레일

본 발명은 도로 및 철도 겸용 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도 레일의 높이 조정 및 도상훼손시에 철도궤도의 자갈도상의 보수를 용이하게 하고, 철도레일로 자갈의 운반을 편리하게 하고, 도로와 철도에 복합적으로 적용가능하고, 차륜의 교체가 용이한 도로 및 철도 겸용 차량에 관한 것이다.

통상, 도상(道床)이란 철도에 열차하중이 열차, 레일, 침목, 자갈, 노반의 전달경로로 순차적으로 전달되므로 이 열차하중을 고르게 전달키 위한 중간매체 역할, 침목을 움직이지 않고 적정위치에 고정시키는 역할, 열차하중으로 처지거나 변형 발생시 보수를 위한 재료로 활용하는 역할을 하기 위해 철도에서 사용되는 기초바닥을 말하며, 크게 자갈도상과 콘크리트도상으로 구분하고 있다.

즉, 자갈도상(gravel ballast)이란 철도의 침목에서 전달되는 하중을 넓게 분산시켜 노반에 전달하고 침목을 소정의 위치에 고정시키는 역할을 하는 궤도 구조의 구성요소로 자갈을 이용한 도상을 말하며, 특히, 자갈도상은 열차의 고속주행에 의한 진동수반과 무거운 차량을 지지하는데 비교적 합리적이고 경제적으로 뛰어나며, 또한 건설비가 콘크리트 도상보다 저렴하여 일반적인 철도에 많이 사용하고 있다. 그러나 철도상에서 자갈이 손실된 경우에는 자갈을 보충하기 위하여 종래에는 화차를 이용하여 열차가 운행하지 않는 심야 시간에 자갈 보충하는 작업을 행하고 있었다.

따라서, 종래에 자갈도상을 보수하기 위해 화차에 자갈을 싣고 도상 위치에 자갈을 운반하여 놓으면, 바레스트 레귤레이터(ballast regulator)용 장비가 주행하면서 설포한 자갈을 고르게 밀어서 표준 도면상의 많은 개소의 자갈을 밀어서 운반하고, 브러쉬로 레일 저부 및 체결부, 침목의 상면의 청소를 행하였다.

이러한 작업을 하기 전에 자갈을 도상 하는 위치에 옮기는 데는 별도의 장치가 없어 철도의 화차를 이용하여 원하는 위치에 옮겨놓고 도상 작업을 행하였다. 이러한 작업과정에서 화차를 불러오는 문제와 이동하는 위치의 거리까지 자갈을 운반하여 도상위치까지 가는 과정이 여러 번의 작업 공정을 거쳐야 하므로 작업공정이 증대되고 작업시간도 지연된다는 문제점이 있었다.

또한, 자갈의 운반 및 수송을 위하여 별도의 자갈 채집지나 정차장을 이용하여 자갈선을 깔아서 이용하는 구간도 있었으나, 별도의 자갈선을 이용하는 경우는 구간이동이 효율적이지 않을뿐더러 비용이 증대되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 일반 차량을 개조하여 철도궤도에 적용하고자 하였으나, 철도레일과 휠의 접촉부 마찰저항으로 인하여 자동차의 구동력을 전달이 어렵다는 문제점이 있었고, 일반 도로와 철로를 구분하여 변경하는 변경시스템 및 차체의 균형을 유지하기 어렵다는 구조적인 문제점으로 적용에 어려움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 철도 레일의 높이 조정 및 도상훼손시에 철도궤도의 자갈도상의 보수를 용이하게 하고, 철도레일로 자갈의 운반을 편리하게 하고, 도로와 철도에 복합적으로 적용가능하고, 도료용 차륜과 철도용 차륜의 교체가 용이한 도로 및 철도 겸용 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도로용 차륜과 및 철도용 차륜을 구비한 도로 및 철도 겸용 차량에 있어서, 도로용 전륜(1)의 후방에 회동가능하게 설치된 철도용 전륜(11)과, 상기 철도용 전륜(11)의 상방 차체 프레임에 고정되어 상기 철도용 전륜(11)을 승강시키는 전륜승강부(12)로 이루어진 철도용 전륜부(10)와; 도로용 후륜(2)의 후방에 회동가능하게 설치된 철도용 후륜(21)과, 상기 철도용 후륜(21)의 상방 차체 프레임에 고정되어 상기 철도용 후륜(21)을 승강시키는 후륜승강부(22)로 이루어진 철도용 후륜부(20)와; 상기 도로용 후륜(2)과 철도용 후륜(21) 사이에 설치되어, 도로용 후륜(2)의 동력을 마찰접촉에 의해 철도용 후륜(21)으로 전달하는 동력전달부(30)와; 상기 철도용 전륜(11)의 상측에 설치되어, 상기 철도용 전륜(11)을 제동하는 제동부(40)와; 차체프레임의 중앙부에 고정설치되어, 도로용 차륜과 철도용 차륜의 교체를 위해 차체를 승강시키는 차체승강부(50)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 차량의 후방에 설치되어, 철도의 도상보수용 자갈을 적재하는 데크부(60)와; 상기 데크부(60)의 전방 하부에 설치되어, 상기 데크부(60)를 경사지게 올리는 데크승강부(70)를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 동력전달부(30)는 상기 철도용 후륜(21)을 지지하는 후륜용 브래킷(26)의 일단부에 회동가능하게 고정설치된 아이들링 휠(31)과, 상기 철도용 후륜(21)의 측면에 고정되어 상기 철도용 후륜(21)과 함께 회전하는 종동휠(23)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명은 상기 발명에 있어서, 상기 아이들링 휠(31)과 종동휠(23)은 고무소재로 이루어지며, 양측의 마찰접촉면에 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 후륜부 구성을 개략적으로 나타내는 후면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 차체승강부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 전륜부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 후륜부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 후륜의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량의 철도용 차륜의 제동부의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 1에 표시된 바와 같이, 본 실시예에 의한 도로 및 철도 겸용 차량은 철도용 전륜부(10), 철도용 후륜부(20), 동력전달부(30), 제동부(40) 및 차체승강부(50)로 이루어져 있으며, 도로 및 철도에서 복합적으로 주행할 수 있는 도로 및 철도 겸용 차량이다.

도 4에 표시된 바와 같이, 상기 철도용 전륜부(10)는 차량의 도로용 전륜(1)의 후방에 회동가능하게 설치된 철도용 전륜(11)과, 상기 철도용 전륜(11)의 상방 차체 프레임에 고정되어 상기 철도용 전륜(11)을 승강시키는 전륜승강부(12)로 이루어진다.

상기 철도용 전륜(11)은 용접이나 볼트 등의 고정수단에 의해 차체의 하부 프레임에 고정된 차체용 브래킷(15)과 브래킷용 핀(17)으로 회동가능하게 결합된 전륜용 브래킷(16)에 베어링을 개재해서 회전축(19)으로 회동가능하게 지지된다.

또한, 상기 전륜승강부(12)로는 예를 들면 유압 또는 공압 실린더 등을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 실린더는 차체의 하부프레임에 힌지 등의 회동결합수단에 의해 고정되고 상기 차체용 브래킷(15)의 중간부에 캡(14)에 의해서 슬라이드 가능하게 지지되고, 실린더의 로드(13)의 단부는 로드용 핀(18)을 개재해서 전륜용 브래킷(16)의 측부에 결합되어 있다. 따라서 상기 실린더의 로드(13)의 이송에 의하여 전륜용 브래킷(16)이 브래킷용 핀(17)을 기준으로 회동하므로 철도용 전륜(11)이 승강하게 된다.

도 2 및 도 5에 표시된 바와 같이, 상기 철도용 후륜부(20)는 도로용 후륜(2)의 후방에 회동가능하게 설치된 철도용 후륜(21)과, 상기 철도용 후륜(21)의 상방 차체 프레임에 고정되어 상기 철도용 후륜(21)을 승강시키는 후륜승강부(22)로 이루어진다.

상기 철도용 후륜(21)은 상기 철도용 전륜(11)과 마찬가지로 용접이나 볼트 등의 고정수단에 의해 차체의 하부 프레임에 고정된 차체용 브래킷(25)과 브래킷용 핀(27)으로 회동가능하게 결합된 후륜용 브래킷(26)에 베어링을 개재해서 구동축(24)으로 회동가능하게 지지된다.

또한, 상기 후륜승강부(22)로는 상기 전륜승강부(12)와 마찬가지로 예를 들면 유압 또는 공압 실린더 등을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 실린더는 차체의 하부프레임에 힌지 등의 회동결합수단에 의해 고정되고 상기 차체용 브래킷(25)의 중간부에 캡(14)에 의해서 슬라이드 가능하게 지지되고, 실린더의 로드의 단부는 후륜용 핀(28)을 개재해서 후륜용 브래킷(26)의 측부에 결합되어 있다. 따라서 상 기 실린더의 로드의 이송에 의하여 후륜용 브래킷(26)이 브래킷용 핀(27)을 기준으로 회동하므로 철도용 후륜(21)이 승강하게 된다.

본 실시예의 도로 및 철도 겸용 차량은 구동방식이 후륜구동 방식을 적용한 구성이므로 도로용 후륜(2)의 동력을 철도용 후륜(21)으로 전달하기 위한 동력전달부(30)가 설치되어 있다.

따라서, 상기 동력전달부(30)는 상기 도로용 후륜(2)과 철도용 후륜(21) 사이에 설치되어, 도로용 후륜(2)의 동력을 마찰접촉에 의해 철도용 후륜(21)으로 전달하게 된다.

상기 동력전달부(30)는 상기 철도용 후륜(21)을 지지하는 후륜용 브래킷(26)의 일단부에 휠용 브래킷(33) 및 회동축(32)을 개재해서 회동가능하게 고정설치된 아이들링 휠(31)과, 상기 철도용 후륜(21)의 측면에 고정되어 상기 철도용 후륜(21)과 함께 회전하는 종동휠(23)로 이루어진다.

도 6에 표시된 바와 같이, 상기 종동휠(23)은 상기 철도용 후륜(21)이 볼트(21a)와 같은 체결결합수단을 개재해서 고정결합된 하우징(29)의 측단부에 볼트(23a)와 같은 결합수단에 의해 고정되어 있다. 따라서 상기 종동휠(23)과 철도용 후륜(21)은 함께 하우징(29)에 고정되어 있으므로 함께 회전하게 된다.

상기 하우징(29)은 구동축(24)상에 베어링(24a, 24b) 및 O-링(29a, 29b)을 개재해서 회동가능하게 연결되어 있고, 상기 철도용 후륜(21)도 서로 대칭형태로 상기 구동축(24)의 양단부에 하우징(29)을 개재해서 회동가능하게 결합되어 있다.

따라서, 차량의 엔진의 구동력이 도로용 후륜(2)에 전달되면, 상기 도로용 후륜(2)과 마찰접촉하는 아이들링 휠(31)이 구동되고, 상기 아이들링 휠(31)이 구동함에 따라 상기 아이들링 휠(31)과 마찰접촉하는 종동휠(23)이 구동하게 되어, 상기 종동휠(23)과 동일한 구동축(24)상에 회동가능하게 고정된 철도용 후륜(21)이 구동하게 되어 본 실시예의 차량이 철도상으로 주행하게 된다.

예를 들면, 도로용 후륜(2)이 고무로 이루어져 있으므로 마모량의 감소 및 마찰력의 증대를 위해 상기 아이들링 휠(31)과 종동휠(23)도 동일한 고무소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 또한 상기 아이들링 휠(31)과 종동휠(23)의 마찰력을 증대시키기 위해 양측의 마찰접촉면에 홈을 형성하는 것이 더욱 바람직하다.

도 7에 표시된 바와 같이, 상기 철도용 전륜(11)의 상측에 제동부(40)를 설치하여, 상기 철도용 전륜(11)을 제동시키는 것이 바람직하다. 즉, 도로용 차륜의 제동장치를 사용하여 제동할 경우, 서로 마찰접촉되어 있는 철도용 후륜(21) 및 동력전달부(30)에 제동부하가 집중되므로 미끄러짐이 발생하여 제동력의 저하가 우려되므로 상기 철도용 전륜(11)에 별도의 제동부(40)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 제동부(40)는 브레이크용 브래킷(47)을 개재해서 전륜용 브래킷(16)에 고정되어 있으며, 상기 브레이크용 브래킷(47)에는 실린더용 브래킷(49)을 개재해서 실린더(48)가 회동가능하게 실린더(48)의 일단부가 핀으로 고정되어 있고, 실린더(48)의 타단부는 실린더핀(46)으로 홀더(42)의 일단부와 연결되어 있다.

상기 홀더(42)는 일단부가 실린더(48)와 결합되고, 타단부는 패드용 브래킷(45)을 개재해서 브레이크 패드가 고정되어 있고, 중간부에는 회전핀(43) 및 홀더용 브래킷(44)을 개재해서 전륜용 브래킷(16)에 고정되어 있다. 따라서 상기 홀더 (42)는 회전핀(43)을 기준으로 실린더(48)의 작동에 의해서 회동되므로 브레이크 패드(41)가 철도용 전륜(11)과 마찰접촉하여 제동역할을 하게 된다.

또한, 도로용 차륜을 철도용 차륜으로 교체시에 철도용 차륜의 승강부만 사용할 경우에는 차체의 하중이 차륜승강부에 과다하게 부여되므로 손상의 우려가 있어 이를 방지하기 위해 차체프레임의 중간부분에 차제승강부(50)를 별도를 설치하는 것이 바람직하다.

도 3에 표시된 바와 같이, 상기 차체승강부(50)는 차체프레임의 중앙부에 고정설치되어 있으며, 차체의 하부프레임에 용접 또는 볼트 등의 고정수단에 의해 고정된 실린더 브래킷(52)을 개재해서 실린더(51)가 고정결합되어 있고, 상기 실린더(51)는 차체를 승강시키는 역활을 하며 안정된 승강을 위해 통상 4개의 실린더(51)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 실린더(51)에는 차체의 하중이 과다하게 부여되므로 유압실린더와 같이 내구성이 우수한 기구를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 실린더(51)의 단부에 형성된 로드(53)는 바닥면과 접촉하는 플레이트(54)와 힌지(55)를 개재해서 결합되어 있어 바닥면이 평탄하지 않은 상태에서도 플레이트(54)가 힌지(55)에 의해 회동가능하므로 적용할 수 있게 된다. 또한, 상기 로드(53)의 외측에는 컬럼(56)이 형성되어 차체승강부(50)의 내구력을 더욱 향상시키게 된다. 따라서, 상기 차체승강부(50)는 도로용 차륜과 철도용 차륜의 교체를 위해 차체를 승강시키는 역할을 하게 된다.

또한, 도 1에 표시된 바와 같이, 본 실시예의 차량을 철도의 자갈도상 보수 용으로 사용하기 위해 철도의 도상보수용 자갈을 적재하는 데크부(60)를 차량의 후방에 설치하고, 상기 데크부(60)를 경사지게 올리는 데크승강부(70)를 상기 데크부(60)의 전방 하부에 설치하는 것이 더욱 바람직하다.

예를 들면, 상기 데크승강부(70)로는 일단부가 데크부(60)에 핀 또는 회전축 등과 같은 회동고정부재를 개재해서 회동가능하게 고정되고, 타단부도 차체의 프레임에 핀 또는 회전축 등과 같은 회동고정부재를 재재해서 회동가능하게 고정된 유압실린더 등의 이송부재를 사용하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 차량 측부에는 제어부(80)를 설치하여 철도용 전륜부(10) 및 후륜부(20)의 승강, 차체승강부(50)의 승강, 데크부(60)의 승강, 비상시의 비상정지 등을 일괄적으로 제어하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 철도 레일의 높이 조정 및 도상훼손시에 철도궤도의 자갈도상의 보수를 용이하게 하고, 철도레일로 자갈의 운반을 편리하게 하고, 도로와 철도에 복합적으로 적용가능하고, 도료용 차륜과 철도용 차륜의 교체를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.