기관차용 제동장치{BRAKE DEVICE FOR LOCOMOTIVE}
본 발명은 기관차용 제동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 브레이크슈의 마모로 인한 제동간극을 조절하여 제동력을 확보하는 기관차용 제동장치에 관한 것이다.
토페도 래들 카(torpedo laddle car, TLC)는 제철 산업 현장의 고로에서 용선을 수선하여 제강공정 시설까지 운반하는 무동력의 용선 운반 차량이고, 동력 구동되는 기관차와 연결되어 레일을 따라 운행한다. 기관차는 객차나 화차 등을 견인할 수 있도록 제작된 철도차량이며, 기관의 구조에 따라 증기기관차, 디젤기관차 등이 있다. 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 1998-0081703호(1998.11.25 공개, 발명의 명칭 : 기관차용 브레이크 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명은 브레이크슈의 마모로 인한 제동간극을 조절하여 제동력을 확보하는 기관차용 제동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기관차용 제동장치는 길이가 가변되는 실린더부; 상기 실린더부에 회전 가능하도록 장착되고, 휠과 접촉되어 상기 휠의 회전을 제한하는 밀착부; 상기 밀착부와 연결되어, 상기 밀착부의 구동력을 전달하는 로드부; 상기 로드부에 연결되고, 상기 휠과 접촉되어 상기 휠의 회전을 제한하며, 상기 밀착부와 대칭되도록 배치되는 압착부; 상기 로드부에 결합되는 위치가 가변되어, 상기 압착부의 위치를 조절하는 조절부; 및 상기 압착부에 장착되어 상기 조절부의 이동을 제한하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 밀착부는 상기 실린더부와 상기 로드부에 양단부가 회전 가능하도록 결합되고, 상기 휠 방향으로 돌출되도록 구부러진 형상을 갖는 밀착대; 및 상기 밀착대에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 휠과 접촉되는 밀착패드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 압착부는 상기 로드부가 관통되는 압착관; 상기 압착관에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 휠 방향으로 돌출되도록 구부러진 형상을 갖는 압착대; 및 상기 압착대에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 휠과 접촉되는 압착패드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 조절부는 상기 로드부에 나사 결합되고, 상기 압착부의 일측에 배치되는 고정너트부; 및 상기 로드부에 나사 결합되고, 상기 고정너트부의 타측에 배치되는 조절너트부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 조절너트부는 상기 로드부에 나사 결합되는 조절너트; 및 상기 조절너트에 결합되고, 상기 로드부를 감싸는 조절관을 포함하고, 상기 조절관에는 작업홀이 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 조절너트부는 상기 조절관에 결합되고, 조임공구와 맞물려 회전되는 조임너트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 고정부는 상기 압착부에 회전 가능하도록 장착되는 회전대; 및 상기 회전대에 결합되고, 상기 조절부의 회전을 제한하도록 상기 조절부와 접촉되는 고정대를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기관차용 제동장치는 조절부의 회전이 용이하여 압착부 마모시 압착부 위치조절이 원활하게 이루어지는 효과가 있다. 본 발명에 따른 기관차용 제동장치는 고정부가 조절부의 회전을 제한함으로써, 압착부의 원치않는 이동을 차단하는 효과가 있다. 본 발명에 따른 기관차용 제동장치는 조절홀에 막대도구가 삽입되어 지렛대 원리로 조절너트부를 회전시켜 줌으로써, 고착화된 조절너트부를 회전시킬 수 있는 효과가 있다. 본 발명에 따른 기관차용 제동장치는 조임공구가 조임너트에 맞물리므로, 조절너트부의 고속 회전이 가능하여 조절너트부의 위치조절이 신속하게 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치가 휠과 이격된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치가 휠과 밀착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치에서 조절부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치에서 고정부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치에서 고정부가 조절부를 고정시킨 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기관차용 제동장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치가 휠과 이격된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치가 휠과 밀착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치에서 조절부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치에서 고정부를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치에서 고정부가 조절부를 고정시킨 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치(1)에는 실린더부(10)와, 밀착부(20)와, 로드부(30)와, 압착부(40)와, 조절부(50) 및 고정부(60)가 구비된다. 실린더부(10)는 유압 또는 공압에 의해 길이가 가변된다. 이러한 실린더부(10)는 기관차에 장착된다. 밀착부(20)는 실린더부(10)에 회전 가능하도록 장착되고, 기관차에 장착된 휠(100)과 접촉되어 휠(100)의 회전을 제한한다. 이러한 휠(100)은 레일을 따라 이동된다. 로드부(30)는 밀착부(20)와 연결되고, 압착부(40)는 로드부(30)에 연결된다. 이러한 로드부(30)는 밀착부(20)의 구동력을 압착부(40)에 전달한다. 압착부(40)는 로드부(30)에 의해 전달된 구동력으로 인해 휠(100)과 접촉되어 휠(100)의 회전을 제한한다. 이러한 압착부(40)는 밀착부(20)와 대칭되도록 배치된다. 예를 들어, 휠(100)의 좌측에 밀착부(20)가 위치되면, 휠(100)의 우측에 압착부(40)가 배치된다. 조절부(50)는 로드부(30)에 결합되는 위치가 가변된다. 이러한 조절부(50)는 압착부(40)의 설치 위치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 조절부(50)는 로드부(30)에 나사 결합되며, 조절부(50)의 회전횟수와 방향에 따라 로드부(30)에 결합된 조절부(50)의 위치가 변경된다. 고정부(60)는 압착부(40)에 장착되어 조절부(50)의 이동을 제한한다. 예를 들어, 고정부(60)는 조절부(50)를 감싸도록 형성되어, 조절부(50)의 회전을 제한한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 밀착부(20)에는 밀착대(21)와 밀착패드(22)가 구비된다. 밀착대(21)는 실린더부(10)와 로드부(30)에 양단부가 회전 가능하도록 결합된다. 이러한 밀착대(21)는 휠(100) 방향으로 돌출되도록 구부러진 형상을 갖는다. 밀착패드(22)는 밀착대(21)에 회전 가능하도록 장착된다. 이러한 밀착패드(22)는 휠(100)과 대응되는 곡률을 가지며, 휠(100)과 접촉되어 휠(100)의 회전을 제한한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 압착부(40)에는 압착관(41)과, 압착대(42) 및 압착패드(43)가 구비된다. 압착관(41)에는 로드부(30)가 관통되어, 압착관(41)은 로드부(30)의 길이방향으로 이동될 수 있다. 압착대(42)는 압착관(41)에 회전 가능하도록 결합되고, 휠(100) 방향으로 돌출되도록 구부러진 형상을 갖는다. 압착패드(43)는 압착대(42)에 회전 가능하도록 장착된다. 이러한 압착패드(43)는 휠(100)과 대응되는 곡률을 가지며, 휠(100)과 접촉되어 휠(100)의 회전을 제한한다. 밀착패드(22)와 압착패드(43)는 휠(100)과 접촉됨에 따라 장시간 사용시 마모될 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부(50)에는 고정너트부(51)와 조절너트부(52)가 구비된다. 고정너트부(51)는 외주면에 나사산이 형성되는 로드부(30)에 결합되어 압착부(40)의 일측에 배치된다. 예를 들어, 고정너트부(51)는 너트 형상을 하여 나사산이 형성되는 로드부(30)에 나사 결합되고, 휠(100)과 압착관(41) 사이에 배치되어 압착관(41)과 휠(100)간의 거리를 조절한다. 조절너트부(52)는 외주면에 나사산이 형성되는 로드부(30)에 결합되어 압착부(40)의 타측에 배치된다. 예를 들어, 조절너트부(52)는 너트 형상을 하여 나사산이 형성되는 로드부(30)에 나사 결합되되, 압착관(41)의 양측으로 고정너트부(51)와 조절너트부(52)가 각각 배치된다. 이때, 조절너트부(52)는 로드부(30)의 단부와 가장 가까운 거리에 위치되고, 조절너트부(52)를 로드부(30)에서 분리시킨 후, 압착패드(43) 또는 밀착패드(22)를 교체할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조절너트부(52)에는 조절너트(521)와, 조절관(522)이 구비된다. 조절너트(521)는 로드부(30)에 나사 결합되도록 너트 형상을 하고, 조절관(522)은 조절너트(521)에 결합되어 로드부(30)를 감싸는 형상을 한다. 이때, 조절관(522)의 내경이 로드부(30)의 외경보다 길게 형성되면, 조절관(522)과 로드부(30) 사이에는 공간이 형성된다. 조절관(522)에는 작업홀(523)이 형성된다. 이러한 작업홀(523)에는 막대도구가 삽입될 수 있다. 즉, 조절너트(521)가 로드부(30)에 고착되면, 작업자는 작업홀(523)에 막대도구를 삽입하고, 막대도구의 단부가 로드부(30)에 걸리도록 한 다음, 지렛대 원리로 회전시켜 고착된 조절너트(521)를 회전시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조절너트부(52)에는 조임너트(524)가 더 구비된다. 조임너트(524)는 조절관(522)에 결합되고, 조임공구와 맞물려 회전된다. 예를 들어, 조절관(522)의 일단부에 조절너트(521)가 위치되고, 조절관(522)의 타단부에 조임너트(524)가 위치된다. 조임너트(524)는 테두리가 각진 형상을 하고, 조임공구는 조임너트(524)와 맞물린 상태에서 공압 또는 유압에 의해 조임너트(524)를 회전시킨다. 조임공구는 조절너트부(52)를 로드부(30)에 조립하거나, 로드부(30)에서 조절너트부(52)를 분리할 때 유용하게 사용된다. 조임너트(524)는 로드부(30)와 결합되거나, 로드부(30)와 이격되어도 무방하며, 조절관(522)의 외형이 조임공구와 맞물리도록 형성될 수 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(60)에는 회전대(61)와 고정대(62)가 구비된다. 회전대(61)는 압착부(40)에 회전 가능하도록 장착된다. 예를 들어, 회전대(61)에는 압착관(41)에 결합되는 한 쌍의 지지판(611)과, 지지판(611)에 회전 가능하도록 장착되는 회전판(612)이 구비된다. 고정대(62)는 회전대(61)에 결합되고, 조절부(50)의 회전을 제한한다. 예를 들어, 고정대(62)에는 회전판(612)과 결합되는 연결판(621)과, 연결판(621)의 양단부에서 하방으로 돌출되는 제한판(622)이 구비된다. 제한판(622)은 서로 마주보도록 배치되고, 조절너트(521)의 양측에 각각 밀착되어 조절너트(521)의 회전을 제한한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다. 휠(100)의 좌측에 실린더부(10)가 배치되고, 실린더부(10)에는 밀착부(20)가 장착된다. 그리고, 휠(100)의 우측에 압착부(40)가 배치되고, 로드부(30)는 밀착부(20)와 압착부(40)를 연결한다. 조절부(50)는 로드부(30)에 나사 결합되고, 조절부(50) 사이에 압착부(40)가 위치되어 압착부(40)의 이동을 제한한다(도 1 참조). 상기한 상태에서, 실린더부(10)의 길이가 늘어나면, 밀착부(20)가 휠(100)에 밀착되면서 밀착부(20)의 하단부가 좌측으로 이동된다(도 2 참조). 밀착부(20)의 하단부가 좌측으로 이동되면, 로드부(30) 및 로드부(30)와 연결된 압착부(40)가 좌측으로 이동되어 휠(100)에 밀착된다. 이때, 고정부(60)는 조절부(50)의 조절너트부(51)에 접촉되어 조절너트부(51)의 회전을 제한함으로써, 압착부(40)의 유동을 차단할 수 있다. 한편, 잦은 휠(100)의 제동으로 인해, 밀착부(20) 또는 압착부(40)의 마모가 발생하는 경우, 마모된 만큼 이들과 휠(100)간의 거리를 보정할 필요가 있다. 밀착부(20) 또는 압착부(40)의 유격이 발생한 경우, 작업자는 고정부(60)를 회전시켜 조절너트부(52)와 이격시킨 후, 고정너트부(51)와 조절너트부(52)를 회전시켜 설치 위치를 조절한다. 이때, 장시간 결합에 의해 조절너트부(52)가 로드부(30)에 고착된 경우, 막대도구를 조절홀(523)에 삽입한 후 조절너트부(52)를 회전시킬 수 있다. 그 외, 조임공구가 조임너트(524)와 맞물려 조절너트부(52)를 회전시킬 수 있다. 이때, 조임공구는 유압 또는 공압에 의해 조절너트부(52)를 고속으로 회전시켜 주므로, 압착부(40)의 위치 조절이 신속하게 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치(1)는 조절부(50)의 회전이 용이하여, 압착부(40) 마모시 압착부(40) 위치조절이 원활하게 이루어질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치(1)는 고정부(60)가 조절부(50)의 회전을 제한함으로써, 압착부(40)의 원치않는 이동을 차단할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치(1)는 조절홀(523)에 막대도구가 삽입되어 지렛대 원리로 조절너트부(52)를 회전시켜 줌으로써, 고착화된 조절너트부(52)의 위치를 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기관차용 제동장치(1)는 조임공구가 조임너트(524)에 맞물리므로, 조절너트부(52)의 고속 회전이 가능하여 조절너트부(52)의 위치조절이 신속하게 이루어질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 실린더부 20 : 밀착부
21 : 밀착대 22 : 밀착패드
30 : 로드부 40 : 압착부
41 : 압착관 42 : 압착대
43 : 안착패드 50 : 조절부
51 : 고정너트부 52 : 조절너트부
60 : 고정부 61 : 회전대
62 : 고정대 521 : 조절너트
522 : 조절관 523 : 조절홀
524 : 조임너트 611 : 지지판
612 : 회전판 621 : 연결판
622 : 제한판 |
