1. Separation and Reassembly of Wheel Functions

Conventional Flanged Conical Wheelset

Conventional conical wheels combine running, guidance and derailment restraint. Their effective rolling diameters vary with the wheel–rail contact position, causing repeated self-centering and hunting.

Separation of Running and Safety

• Cylindrical Running Wheel: A 0° tread slope and constant diameter provide the running function and support vertical loads.

• Separate Safety Wheels: Safety wheels provide mechanical restraint against the inner rail faces in emergencies.

This separation removes the conicity-driven source of hunting while preserving mechanical derailment restraint.

Reassembled New Rail Wheel Unit

One cylindrical running wheel and two safety wheels are integrated through the wheel frame, support, suspension and connecting structures.

Running and emergency safety are separated in function but integrated into one mechanical assembly.

2. Complete Wheel Unit and Independent Drive

Each wheel unit is independently driven. In the illustrated embodiment, one driving motor is assigned to each wheel unit.

The left and right running wheels have independent axles and can be controlled at different rotational speeds.

Drive Transmission

Driving Motor → Motor Connection → Rotational Gearbox → Cylindrical Wheel Axle → Cylindrical Running Wheel

In this design embodiment:

• The rotating part of the gearbox is fixed to the cylindrical wheel axle.

• The gearbox housing is fixed to the wheel frame.

• The gearbox is part of the unsprung mass, while the driving motor is supported on the sprung side.

The motor and gearbox arrangement is an example. Other independent-drive configurations, including in-wheel motors, are possible.

3. Key Principle

One cylindrical running wheel + two safety wheels = one independently driven wheel unit.

By separating running and emergency restraint, New Rail provides the mechanical foundation for constant-diameter running-distance control and active steering.

The safety-wheel mechanism is explained in 03-03, and the assembly of independent wheel units with the bogie frame is explained in 03-05.

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02 New Rail Mechanics      02-02 Wheel Unit      02-03 Safety Wheels      02-04 Load Decoupling     

 02-05 Bogie Assembly       02-06 Steering & Fixed Turnout       02-07  2-Axle Bogies         02-08  3-Axle Bogie

1. 바퀴 기능의 분리와 재결합

기존 플랜지 부착 고정축 원추바퀴의 사행동

기존 고정축 원추바퀴에는 주행·안내·탈선방지 기능이 결합되어 있습니다. 바퀴와 레일의 접촉위치에 따라 유효 구름직경이 달라져 중심복원이 반복되고 사행동이 발생합니다.

주행과 안전기능의 분리

• 원통주행바퀴: 경사도 0°와 일정한 외경으로 주행기능을 담당하고 수직하중을 지지합니다.

• 별도 안전바퀴: 비상시 레일 내측면을 지지하여 기계적 탈선방지 기능을 담당합니다.

이러한 기능분리는 원추도에 의한 사행동 발생원을 제거하면서 기계적인 탈선방지 기능을 유지합니다.

New Rail 완성 바퀴유닛

원통주행바퀴 1개와 안전바퀴 2개를 바퀴프레임·지지·현가·연결구조로 결합합니다.

주행과 비상안전의 기능은 분리하고, 기계구조는 하나의 바퀴유닛으로 재결합합니다.

2. 완성 바퀴유닛과 독립구동

각 바퀴유닛은 독립적으로 구동합니다. 제시된 실시예에서는 각 바퀴유닛에 주행모터 1개가 대응합니다.

좌우 원통주행바퀴는 각각 독립된 축을 가지므로 서로 다른 회전속도로 제어할 수 있습니다.

구동력 전달경로

주행모터 → 모터 연결부 → 회전기어박스 → 원통바퀴축 → 원통주행바퀴

이번 실시예의 구조는 다음과 같습니다.

• 기어박스 회전부는 원통바퀴축에 고정합니다.

• 기어박스 하우징은 바퀴프레임에 고정합니다.

• 기어박스는 현가하질량이고, 주행모터는 현가상질량으로 배치합니다.

모터와 기어박스의 배치 및 연결방식은 하나의 실시예입니다. 인휠모터 등 다른 독립구동 방식도 적용할 수 있습니다.

3. 핵심 원리

원통주행바퀴 1개 + 안전바퀴 2개 = 독립구동 바퀴유닛 1개

주행과 비상안전의 기능분리는 일정 외경에 의한 주행거리 제어와 대차 전체의 능동조향을 가능하게 하는 기계적 기반입니다.

안전바퀴의 상세 구조는 03-03에서, 독립 바퀴유닛과 대차프레임의 결합은 03-05에서 설명합니다.

02 New Rail Mechanics      02-02 Wheel Unit      02-03 Safety Wheels      02-04 Load Decoupling     

 02-05 Bogie Assembly       02-06 Steering & Fixed Turnout       02-07  2-Axle Bogies         02-08  3-Axle Bogie