KR20120016819A - 모노레일 차량의 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모노레일 차량의 구동 장치는 모노레일의 길이 방향을 따라 양측면으로부터 돌출된 지지리브를 기준으로 전술한 모노레일의 양측면 상하부에 구름 접촉하는 적어도 하나 이상의 롤러를 포함하는 차량 본체와, 전술한 차량 본체에 장착되고 공급받은 전원으로 정, 역회전하면서 구동력을 생성하는 구동 유닛과, 전술한 차량 본체에 장착되고 전술한 구동 유닛의 정, 역회전에 연동하여 모노레일의 상면과 결합 상태를 유지하면서 전술한 구동 유닛의 구동력으로 전술한 모노레일의 길이 방향을 따라 전술한 차량 본체를 이동시키는 결합주행 유닛과, 전술한 차량 본체에 장착되고 전술한 구동 유닛과 전술한 결합주행 유닛을 상호 연결하여 전술한 구동 유닛으로부터 전술한 결합주행 유닛에 구동력을 전달하는 구동전달 유닛을 포함한다.

Description

모노레일 차량의 구동 장치{DRIVING APPARATUS OF MONORAIL VEHICLE}

본 발명은 모노레일 차량의 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 견고한 결합상태를 유지하면서 구동력의 전달이 확실하게 이루어지는 모노레일 차량의 구동 장치에 관한 것이다.

모노레일은 최근 지하철에 비하여 훨씬 적은 공사 기간과 비용으로 수송을 분담할 수 있다는 점에서 근거리 교통망 구축을 위한 대안으로 제시되고 있다.

즉, 모노레일은 도시가 광역화 및 밀집화되면서 버스나 택시 또는 자가용과 같은 지상 교통 수단만으로는 이동 수요를 충당할 수 없기에 마련된 지하철이 공사에 소요되는 막대한 비용과 시간과 함께 지상 공사 구간에서 발생되는 극심한 교통 체증과 소음을 대폭 줄일 수 있다는 점에서 대안으로 제시된 것이다.

그러나, 모노레일은 주거지역 인근에서 주행에 따른 소음의 문제가 심각하므로, 끊임없는 민원 제기의 원인으로 작용하고 있다.

따라서, 소음이 없으면서 효율적인 운용이 가능한 모노레일 차량의 구동 장치를 개발하는 것이 절실하다.

또한, 모노레일은 산지가 많은 지형, 즉 경사진 구간이 많은 곳에 시공을 해야 하는 경우에는 한정된 구동력으로 경사도에 상관없이 원활한 주행이 가능한 장치를 개발하는 것 또한 절실하다고 하겠다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 본 발명은 소음이 거의 없으며 근거리 이동에 적합한 모노레일 차량에 적용이 가능한 모노레일 차량의 구동 장치를 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 지형 지물에 제약을 받지 않고 확실한 구동력을 발휘할 수 있는 모노레일 차량의 구동 장치를 제공하는 것과 관련된다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 모노레일 차량의 구동 장치는 모노레일의 길이 방향을 따라 양측면으로부터 돌출된 지지리브를 기준으로 전술한 모노레일의 양측면 상하부에 구름 접촉하는 적어도 하나 이상의 롤러를 포함하는 차량 본체와, 전술한 차량 본체에 장착되고 공급받은 전원으로 정, 역회전하면서 구동력을 생성하는 구동 유닛과, 전술한 차량 본체에 장착되고 전술한 구동 유닛의 정, 역회전에 연동하여 모노레일의 상면과 결합 상태를 유지하면서 전술한 구동 유닛의 구동력으로 전술한 모노레일의 길이 방향을 따라 전술한 차량 본체를 이동시키는 결합주행 유닛과, 전술한 차량 본체에 장착되고 전술한 구동 유닛과 전술한 결합주행 유닛을 상호 연결하여 전술한 구동 유닛으로부터 전술한 결합주행 유닛에 구동력을 전달하는 구동전달 유닛을 포함하는 구조를 적용할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 모노레일 차량의 구동 장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.

우선, 차량 본체에 장착된 구동 유닛이 모노레일 상면과 결합 상태, 즉 결합주행 유닛의 체결력을 유지하며 차량 본체가 모노레일을 따라 주행할 수 있도록 구동력을 전달하고, 구동력의 전달은 구동 유닛과 결합주행 유닛을 상호 연결하는 구동전달 유닛에 의한 구조에 따라 구동력 손실을 최소화하고 확실한 체결력을 통한 효율적인 운용이 가능하게 된다.

그리고, 결합주행 유닛을 체인과 스프라켓 등 다양한 실시예에 의하여 적용되도록 하여 주행에 따른 소음을 최소화할 수 있다.

따라서, 전술한 결합주행 유닛을 포함하는 구조에 따라 산지와 같이 경사도가 심한 지형에도 시공 및 운용의 제약을 받지않고 원활한 운용이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노레일 차량의 구동 장치가 장착된 모노레일 차량의 주행 상태를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모노레일 차량의 구동 장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도
도 3은 도 2의 부분 확대도
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 모노레일 차량의 구동장치를 나타낸 사시도

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모노레일 차량의 구동 장치가 장착된 모노레일 차량의 주행 상태를 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모노레일 차량의 구동 장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도이다.

본 발명은 도시된 바와 같이 차량 본체(100), 구동 유닛(200), 결합주행 유닛(300) 및 구동전달 유닛(400)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

우선, 차량 본체(100)는 모노레일(500)의 길이 방향을 따라 양측면으로부터 돌출된 지지리브(502)를 기준으로 모노레일(500)의 양측면 상하부에 구름 접촉하는 적어도 하나 이상의 롤러(102)를 포함하는 것으로, 사람과 물건을 실을 수 있는 공간이 마련된 것이다.

그리고, 구동 유닛(200)은 차량 본체(100)에 장착되어 공급받은 전원으로 정, 역회전하면서 구동력을 생성한다.

그리고, 결합주행 유닛(300)은 차량 본체(100)에 장착되어 구동 유닛(200)의 정, 역회전에 연동하여 모노레일(500)의 상면과 결합 상태를 유지하면서 구동 유닛(200)의 구동력으로 모노레일(500)의 길이 방향을 따라 차량 본체(100)를 이동시킨다.

또한, 구동전달 유닛(400)은 차량 본체(100)에 장착되어 구동 유닛(200)과 결합주행 유닛(300)을 상호 연결하여 구동 유닛(200)으로부터 결합주행 유닛(300)에 구동력을 전달하는 역할을 수행하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 실시예에 의하여 적용이 가능하며, 보다 상세한 설명을 위하여 본 발명의 주요부에 대하여 더욱 자세히 살펴보기로 한다.

차량 본체(100)는 전술한 바와 같이 모노레일(500)을 따라 주행하기 위한 것으로, 사람과 물건을 싣는 공간이 마련된 것으로, 차체 프레임(110)과 완충기(120)와 새시(130)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

차체 프레임(110)은 모노레일(500)의 양측에 이격하여 지지리브(502)와 평행을 이루며 롤러(102)가 지면과 평행하게 장착되는 것으로, 주행 수단으로서의 차량 본체(100)에 있어서 하부 지지 구조가 된다.

여기서, 롤러(102)는 차체 프레임(110)의 상, 하면에 각각 장착되어 모노레일(500)의 측면측, 즉 지지리브(502)측으로 돌출된 한 쌍의 지지편(101)에 장착되는 구조이다.

즉, 롤러(102)는 지지편(101)의 단부를 상호 연결하면서 회전 가능하게 장착되고, 지지편(101)과 롤러(102) 사이에는 특별히 도시하지 않았으나 구름 베어링이 장착되는 것이 바람직하다.

완충기(120)는 차체 프레임(110)의 양단부에 각각 장착되어 차체 프레임(110)을 탄성 지지하면서 충격을 흡수하는 것이며, 새시(130)는 차체 프레임(110)의 상부측에 장착되며 후술할 구동 유닛(200), 결합주행 유닛(300) 및 구동전달 유닛(400)이 내장되는 공간을 제공한다.

여기서, 차체 프레임(110)에는 차체 프레임(110)의 길이 방향을 따라 이격하여 돌출된 지지바(112)와, 지지바(112)와 인접한 지지바(112)를 상호 연결하며 후술할 구동 유닛(200)이 장착되는 보조바(114)가 더 포함된다.

이때, 지지바(112)와 보조바(114)는 차체 프레임(110)의 구조적 강도를 더욱 보강하기 위하여 마련됨과 동시에 전술한 바와 같이 구동 유닛(200) 등 기타 부속품이 장착되는 공간과 면적을 제공하기 위하여 마련되는 것이라 할 수 있다.

한편, 구동 유닛(200)은 전술한 바와 같이 구동전달 유닛(400)을 통하여 결합주행 유닛(300)에 구동력을 전달하기 위하여 마련되며, 구동 모터(210)와 구동 풀리(220)를 포함한다.

구동 모터(210)는 차체 프레임(110)의 지지바(112) 사이에 결합된 보조바(114) 상에 장착되는 구조로 새시(130)에 내장되어 정, 역회전하면서 차량 본체(100)를 모노레일(500)의 길이 방향을 따라 전, 후진하도록 구동력을 전달하게 된다.

구동 풀리(220)는 구동 모터(210)의 구동축 단부에 장착되어 후술할 구동전달 유닛(400)과 연결되는 부분이다.

한편, 결합주행 유닛(300)은 전술한 바와 같이 구동 유닛(200)의 정, 역회전에 연동하여 모노레일(500)의 상면과 결합 상태를 유지하면서 차량 본체(100)를 이동시키는 것으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 체인(310)과 구동전달 스프라켓(320)을 포함한다.

체인(310)은 모노레일(500) 상면에 차량 본체(100)의 주행 방향을 따라 장착되고, 구동전달 스프라켓(320)은 차체 프레임(110)에 양단부가 회동 가능하게 장착되는 종동축(600)에 결합되어 전술한 체인(310)과 결합된다.

여기서, 체인(310)은 구동전달 스프라켓(320)과의 결합 상태를 유지하면서 구동전달 스프라켓(320)의 회전 방향에 연동하여 차량 본체(100)가 주행 방향을 따라 이동할 때 모노레일(500)로부터 체인(310)이 분리되지 않도록, 모노레일(500)의 상면을 따라 이격하여 체인(310)의 양측에 지지 브라켓(312)으로 고정되는 것이 바람직하다.

이때, 지지 브라켓(312)과 인접한 지지 브라켓(312)의 사이에는 접촉 롤러(313)가 더 장착되며, 차량 본체(100), 즉 차체 프레임(110)과 새시(130) 사이에는 모노레일(500)의 상면을 향해 돌출되어 접촉 롤러(313)와 접촉하는 현가기(250)가 더 장착되는 것이 바람직하다.

현가기(350)는 차량 본체(100)에 탑승시 탑승자의 하중을 적절하게 분산 지지함은 물론, 주행 중 차량 본체(100)가 모노레일(500)을 따라 이동할 때 모노레일(500)과 롤러(102) 사이의 마찰 및 진동 등이 차체 프레임(110)을 통하여 새시(130)로 직접 전달되어 탑승자의 승차감이 저하되는 것을 방지하기 위하여 마련되는 것으로 지지로드(352)와 접촉편(354)과 지지 스프링(356)을 포함한다.

지지로드(352)는 새시(130)에 장착되는 지지편(351)으로부터 모노레일(500)측으로 돌출되고, 접촉편(354)은 지지로드(352) 하부측에 배치되어 모노레일(500)의 상면, 즉 접촉롤러(313)와 접촉하고, 지지 스프링(356)은 접촉편(354)과 지지로드(352)의 단부 사이에 배치되어 새시(130)를 탄성 지지하는 역할을 한다.

이를 위하여 지지 스프링(356)은 접촉편(354)으로부터 돌출된 커버 실린더(353)에 내장되고, 지지로드(352)의 단부는 지지 스프링(356)과 접촉하면서 지지로드(352)는 커버 실린더(353)를 출입하는 구조가 되도록 한다.

한편, 구동전달 유닛(400)은 전술한 바와 같이 구동 유닛(200)과 결합주행 유닛(300)을 상호 연결하여 결합주행 유닛(300)에 구동력을 전달하는 것으로, 종동 풀리(410)와 구동전달 벨트(420)를 포함한다.

종동 풀리(410)는 차량 본체(100) 하부측의 차체 프레임(110)에 장착되어 구동 유닛(200)에 연동하는 종동축(600)의 단부에 결합되고, 구동전달 벨트(420)는 종동 풀리(410)와 구동 유닛(200) 상호간을 연결하며 구동 유닛(200)으로부터 구동력을 전달받아 구동전달 스프라켓(320)과 체인(310) 상호간의 결합력을 유지하면서 차량 본체(100)가 이동할 수 있도록 한다.

한편, 결합주행 유닛(300)은 전술한 실시예 외에도 도 4와 같이 랙기어(330)와 구동전달 기어(340)를 포함하는 실시예를 적용할 수 있다.

즉, 랙기어(330)는 모노레일(500) 상면에 차량 본체(100)의 주행 방향을 따라 장착되며 다수개의 톱니가 돌출된 것이며, 구동전달 기어(340)는 종동축(600)에 결합되고, 랙기어(330)와 치합된다.

여기서, 랙기어(330)와 구동전달 기어(340)는 랙과 피니언 기어의 조합을 응용한 것으로 볼 수 있다.

또한, 모노레일(500)에는 결합주행 유닛(300)과 함께 차량 본체(100)의 주행에 따른 결합력 향상을 위하여 도 5 및 도 6과 같이 보조 역할을 하는 부재가 장착될 수 있다.

즉, 모노레일(500)에는 도 5와 같이 지지리브(502)의 상, 하부 양측면에 차량 본체(100)의 주행 방향을 따라 보조 체인(510)이 장착되고, 롤러(102)의 외주면을 따라 보조 스프라켓(520)이 돌출되어 보조 체인(510)과 결합되는 구조를 적용할 수 있을 것이다.

또한, 모노레일(500)에는 도 6과 같이 지지리브(502)의 상, 하부 양측면에 차량 본체(100)의 주행 방향을 따라 다수개의 톱니가 돌출된 보조 랙기어(530)가 장착되며, 롤러(102)의 외주면을 따라 보조 기어(540)가 돌출되어 보조 랙기어(510)와 치합되는 구조를 적용할 수도 있다.

이상과 같이 본 발명은 소음이 거의 없으며 근거리 이동에 적합한 모노레일 차량에 적용이 가능하고, 지형 지물에 제약을 받지 않고 확실한 구동력을 발휘할 수 있는 모노레일 차량의 구동 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100...차량 본체 101...지지편
102...롤러 110...차체 프레임
112...지지바 114...보조바
120...완충기 130...새시
200...구동 유닛 210...구동 모터
220...구동 풀리 300...결합주행 유닛
310...체인 320...구동전달 스프라켓
330...랙기어 340...구동전달 기어
350...현가기 400...구동전달 유닛
410...종동 풀리 420...구동전달 벨트
500...모노레일 502...지지리브
510...보조 체인 520...보조 스프라켓
530...보조 랙기어 540...보조 기어

Claims (5)

1. 모노레일의 길이 방향을 따라 양측면으로부터 돌출된 지지리브를 기준으로 상기 모노레일의 양측면 상하부에 구름 접촉하는 적어도 하나 이상의 롤러를 포함하는 차량 본체;
   상기 차량 본체에 장착되고 공급받은 전원으로 정, 역회전하면서 구동력을 생성하는 구동 유닛;
   상기 차량 본체에 장착되고 상기 구동 유닛의 정, 역회전에 연동하여 모노레일의 상면과 결합 상태를 유지하면서 상기 구동 유닛의 구동력으로 상기 모노레일의 길이 방향을 따라 상기 차량 본체를 이동시키는 결합주행 유닛; 및
   상기 차량 본체에 장착되고 상기 구동 유닛과 상기 결합주행 유닛을 상호 연결하여 상기 구동 유닛으로부터 상기 결합주행 유닛에 구동력을 전달하는 구동전달 유닛;을 포함하는 모노레일 차량의 구동 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동 유닛은,
   상기 차량 본체 하부측의 차체 프레임에 장착되는 구동 모터와,
   상기 구동 모터의 구동축 단부에 장착되어 상기 구동전달 유닛과 연결되는 구동 풀리를 포함하는 모노레일 차량의 구동 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합주행 유닛은,
   상기 모노레일 상면에 상기 차량 본체의 주행 방향을 따라 장착되는 체인과,
   상기 차량 본체 하부측의 차체 프레임에 장착되어 상기 구동 유닛에 연동하는 종동축에 결합되고, 상기 체인과 결합되는 구동전달 스프라켓을 포함하는 모노레일 차량의 구동 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동전달 유닛은,
   상기 차량 본체 하부측의 차체 프레임에 장착되어 상기 구동 유닛에 연동하는 종동축의 단부에 결합되는 종동 풀리와,
   상기 종동 풀리와 상기 구동 유닛 상호간을 연결하는 구동전달 벨트를 포함하는 모노레일 차량의 구동 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합주행 유닛은,
   상기 모노레일 상면에 상기 차량 본체의 주행 방향을 따라 장착되며 다수개의 톱니가 돌출된 랙기어와,
   상기 차량 본체 하부측의 차체 프레임에 장착되어 상기 구동 유닛에 연동하는 종동축에 결합되고, 상기 랙기어와 치합되는 구동전달 기어를 포함하는 모노레일 차량의 구동 장치.
   

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