KR100295839B1 - 화물 차량용 캡의 진동 방지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포터 차량의 주행상태에 따라 캡의 진동 방지를 최적화하여 제어하기 위하여,

화물 차량용 캡에 있어서, 상기 캡의 리어 판넬에 장착되고, 그 후면에 차폭 방향으로 오목부가 형성되는 방진절연재와; 상기 방진절연재의 오목부에 선택적으로 삽입되거나 이탈되는 캡 고정부재와; 상기 캡 고정부재를 동작신호에 따라 전진 또는 후진시키는 구동모터 및 상기 캡 고정부재를 화물 차량의 하부 프레임에 결합시켜서 지지하는 지지부재를 포함하는 화물 차량용 캡의 진동 방지장치와

화물 차량의 현재 차속을 감지하는 감지단계; 현재 차속과 미리 입력되는 기준속도를 비교하는 비교단계; 현재 차속이 기준속도 이하인 경우에는 캡과 하부 프레임을 연결하는 제1고정단계; 현재 차속이 기준속도 이상인 경우에는 캡과 하부 프레임을 분리하는 분리단계; 및 차량의 시동이 꺼지면 캡과 하부 프레임을 다시 연결하는 제2고정단계로 구성되는 화물 차량용 캡의 진동 방지 방법을 제공한다.

Description

화물 차량용 캡의 진동 방지장치 및 방법{VIBRATION PROTECTING APPARATUS AND METHOD OF CAP OVER ENGINE CARS}

본 발명은 화물 차량의 캡(CAP) 진동 방지장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화물 차량의 아이들상태 및 주행상태에 따라 캡의 진동 방지를 최적화하여 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

예컨대, 화물 차량은 차체 프레임의 전측부에 엔진이 탑재되고, 그 위로 운전실을 형성하는 캡이 배치되고, 그 후측으로 적재함이 배치된다.

이와 같이 엔진의 상측에 운전실이 배치되는 캡 오버 타입(CAP-OVER TYPE)의 차량은 엔진의 아이들링시나 주행시에 엔진이나 차체의 진동이 운전실에 직접적으로 전달되므로 이를 방지하기 위한 수단을 필요로 한다.

예를 들면, 스테이션 왜건과 같은 차량은 차체를 원 박스(ONE BOX)구조로 설계하여 차체의 진동이 운전실에 전달되는 것을 방지한다.

이에 비하여, 도 1에 도시한 바와 같은 캡과 차체 프레임이 각각 제작되어 장착되는 화물 차량과 같은 캡 오버 엔진 차량의 경우에는 원 박스 차량과는 달리 캡의 진동 방지를 위한 별도의 장치를 필요로 한다.

화물 차량의 경우, 아이들링시나 저속주행시에는 엔진상부에 위치한 캡 자체의 진동이 심하고 고속주행시에는 차체 프레임의 진동이 심하다.

따라서, 화물 차량용 캡의 진동 방지는 차량의 주행상태에 따라서 다른 방식으로 행하여야 하는데, 종래에는 캡과 하부 프레임의 장착부분에 삽입되는 진동 방지용 인슐레이터 고무의 크기와 두께를 증대시키고 경도를 낮추어서 모든 범위에 걸쳐 진동을 감쇠하거나, 스티어링 휠에 차체속도에 따라 완충정도가 제어되는 다이나믹 댐퍼를 적용하여 진동을 감쇠하기도 하였다.

그 외에도, 운전자용 좌석에 벨트앵커(BELT ANCHOR)를 설치하여 차체진동이 운전자에게 전달되는 것을 최소화하기도 하였다.

상기와 같이 캡의 진동 방지 장치를 사용하는 경우에 있어서, 진동 방지용 인슐레이터 고무는 크기 및 두께 증대로 인한 소요비용이 증가하였으며 경도가 낮은 제품을 사용하므로 내구성이 짧은 문제점이 있었다.

또한, 스티어링 휠용 다이나믹 댐퍼는 제품 자체가 고가여서 차량가격 상승의 원인이 되며, 에어백과 같은 장치를 차체에 설치시에는 다이나믹 댐퍼를 설치할 공간이 부족하여 현실적인 적용에 한계가 있었다.

그리고, 운전자용 좌석을 고정하는 벨트앵커는 아이들링 상태에서는 효과적으로 진동을 감쇠시킬 수 있으나, 주행상태에서는 오히려 차체진동이 운전자에게 보다 많이 전달되어 진동 방지장치로서 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 엔진의 아이들링시나 저속주행시에는 캡을 하부 프레임에 고정시키고, 고속주행시에는 캡을 하부 프레임으로부터 분리시킴으로써 화물 차량의 주행상태에 따라 캡의 진동 방지를 최적화하여 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 포터 차량의 캡과 하부 프레임의 개략 사시도

도 2는 본 발명에 의한 캡의 진동 방지장치에 대한 개략도

도 3은 본 발명에 의한 캡의 진동 방지장치의 분해 사시도

도 4는 본 발명에 의한 캡의 진동 방지장치의 결합 단면도

도 5는 본 발명에 의한 캡의 진동 방지장치의 순서도이다

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 하부 프레임 14 : 캡

16 : 방진절연재 18 : 오목부

20 : 캡 고정부재 22 : 래크

24 : 피니언 26 : 고정핀

28 : 지지부재 30 : 관통홀

32 : 베어링 34 : 가이드부

36 : 구동모터 38 : 감속기어

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 화물 차량용 캡에 있어서, 상기 캡의 리어 판넬에 장착되고, 그 후면에 차폭 방향으로 오목부가 형성되는 방진절연재와; 상기 방진절연재의 오목부에 선택적으로 삽입되거나 이탈되는 캡 고정부재와; 상기 캡 고정부재를 동작신호에 따라 전진 또는 후진시키는 구동모터 및 상기 캡 고정부재를 화물 차량의 하부 프레임에 결합시켜서 지지하는 지지부재를 포함하는 화물 차량용 캡의 진동 방지장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 화물 차량의 시동상태를 판단하는 시동단계(S1); 화물 차량의 현재 차속을 감지하는 감지단계(S2); 현재 차속과 미리 입력되는 기준속도를 비교하는 비교단계(S3); 현재 차속이 기준속도 이하인 경우에는 구동수단을 구동하여 캡과 하부 프레임을 연결하는 제1고정단계(S4); 현재 차속이 기준속도 이상인 경우에는 구동수단을 구동하여 캡과 하부 프레임을 분리하는 분리단계(S5); 및 차량의 시동이 꺼진 경우 캡과 하부 프레임을 다시 연결하는 제2고정단계(S6)로 구성되는 화물 차량용 캡의 진동 방지 방법을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 도시한 것으로서, 부호 12는 하부 프레임을 지칭한다.

차량 하부에는 차체의 전장방향으로 하부 프레임(12)이 설치되고, 차량에 마운팅되는 각종 구조물과 운송물을 지지한다.

상기 하부 프레임(12)의 상부에는 캡(14)이 프론트패널, 리어패널, 루프패널 및 플로어(FLOOR) 등에 의해 하나의 박스형태로 이루어져 배치되는데, 그 하측부분이 차체의 프론트 크로스멤버와 하부 프레임의 마운팅부(13)에 볼트 및 보디 마운팅 고무를 개재시켜 장착되며, 이러한 캡의 마운팅부는 캡의 크기에 따라 적정개소에 설정된다.

상기 캡(14)에는 캡의 리어패널과 하부 프레임(12)이 교차하는 양측에 진동흡수를 위한 방진절연재(16)가 장착된다.

이 방진절연재(16)는 고무와 같이 방진과 절연역할을 동시에 할 수 있는 재질로 형성되며 차폭방향으로 중앙부가 슬로팅 가공되어 오목부(18)가 형성된다.

상기 방진절연재의 오목부(18)는 캡(14)과 하부 프레임(12)을 선택적으로 연결하는 캡 고정부재(20)를 수용하는 부분으로서, 캡 고정부재(20)의 삽입시 차량에 진동이 있더라도 쉽게 이탈되지 않도록 충분한 깊이만큼 형성된다.

상기 오목부(18)에 선택적으로 삽입 또는 이탈되는 캡 고정부재(20)는 전후진 가능한 구조로 형성되는데, 그 하면에는 래크(22) 및 피니언(24)이 형성되어 상기 오목부(18)에 대하여 전진 또는 후진되고, 전면에는 하나이상의 고정핀(26)이 형성되어 상기 오목부(18)에 삽입된다.

상기 고정핀(26)은 상기 오목부(18)에 삽입시에 보다 용이하게 삽입되도록 테이퍼 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 캡(14)과 하부 프레임(12)의 연결시 그 고정이 충분할 수 있도록 적당한 개수만큼 형성되는 것이 바람직하다.

상기 캡 고정부재(20)는 지지는 하부 프레임(12)에 용접등에 의해 장착되는 지지부재(28)에 의하는데, 상기 지지부재(28)는 브라켓 등과 같은 부재로서, 상기 피니언(24)의 양축이 지지부재(28)의 관통홀(30)에 배치되는 베어링(32)에 삽입되고, 상기 고정핀(26)이 지지부재(28)의 상부에 형성되는 가이드부(34)를 따라서 슬라이딩된다.

상기 캡 고정부재(20)의 전후진구동은 피니언(24)에 감속기어(38)를 개재시켜 연결되는 구동모터(36)에 의한다.

상기 구동모터(36)는 차량의 속도를 기준으로 선택적으로 상기 캡 고정부재 (20)를 전진 또는 후진시키는데, 차량에 설치된 속도센서로부터 측정된 차속이 기준속도, 예를 들면, 본 발명의 실시예에서는 10k/h를 기준속도로 하면 기준속도의 이하이거나 정지상태이면 반시계방향으로, 기준속도의 이상이면 시계방향으로 회전한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명에 의한 캡의 진동 방지장치를 이용한 캡의 진동 방지방법은 도5에 도시한 바와 같이, 화물 차량의 시동이 켜졌는지를 판단하여 (S1), 시동이 온(ON)인 경우 화물 차량의 현재 차속을 감지하여(S2), 현재 차속과 미리 입력되는 기준속도를 비교한 후에(S3) 현재 차속이 기준속도 이하인 경우, 즉 10k/m이하이거나 아이들링상태인 경우에는, 엔진의 ECU는 상기 구동모터(36)를 소정시간동안 반시계방향으로 구동하며, 이에 따라, 피니언(24)이 반시계방향으로 회전하여 래크(22)를 전진시켜서 고정핀(26)이 방진절연재의 오목부(18)에 삽입되어 상기 캡(14)이 하부 프레임(12)에 연결되게 된다.(S4)

이 때, 하부 프레임은 아이들링상태 또는 저속에서는 거의 진동이 없으므로, 캡에 엔진의 진동이 전달되더라도 하부 프레임에 의하여 진동이 감쇠된다.

상기 포터 차량의 현재 차속이 10k/h이상인 경우, 엔진의 ECU는 상기와 반대방향으로 구동모터(36)를 구동시키고 이에 따라 고정핀(26)이 오목부(18)로부터 이탈되어서 상기 캡(14)은 하부 프레임(12)으로부터 분리되게 된다.(S5)

하부 프레임은 고속하에서는 진동이 심하여, 캡이 하부 프레임에 계속해서 연결되면 오히려 진동이 증가하므로 캡을 하부 프레임으로부터 분리시켜 차체 하부의 마운팅부에만 고정되도록 하여 진동을 최소화시키게 된다.

차량의 주행후에 차량의 시동이 꺼지게 되면, 엔진의 ECU는 현재 차속이 기준속도보다 작은 경우와 동일한 방식으로 상기 고정핀(26)이 방진절연재의 오목부 (18)에 삽입되도록 구동수단을 구동하여 캡(14)이 하부 프레임(12)에 다시 연결되게 한다.(S6)

상기와 같이 아이들링상태 또는 저속에서는 본 발명에 의한 진동 방지장치로서 캡과 하부 프레임을 추가하여 고정하고. 고속에서는 캡이 기존의 마운팅부에만 장착되어 있도록 하여, 차속에 따라, 캡의 진동을 최소화한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 의한 캡의 진동 방지장치 및 방법은, 화물 차량의 아이들링시나 주행시에 운전실에 전달되는 진동을 최적화하여 제어할 수 있으므로 차량의 소음-진동(N.V.H)성능을 효과적으로 개선할 수 있다.

또한, 다이나믹 댐퍼와 같은 고가의 장비가 필요 없으므로 차량단가를 낮출 수 있으며, 캡의 마운팅에 사용되는 인슐레이터 고무의 사양을 단순화할 수 있으므로 조립이 용이하다.

Claims (3)

1. 화물 차량용 캡에 있어서,

   상기 캡의 리어 판넬에 장착되고, 그 후면에 차폭 방향으로 오목부가 형성되는 방진절연재와;

   상기 방진절연재의 오목부에 선택적으로 삽입되고 이탈되는 캡 고정부재와;

   상기 캡 고정부재를 동작신호에 따라 전진 또는 후진시키는 구동모터 및;

   상기 캡 고정부재를 화물 차량의 하부 프레임에 결합시켜서 지지하는 지지부재를 포함하는 화물 차량용 캡의 진동 방지장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 캡 고정부재는,

   그 하면에는 상기 구동수단에 의하여 전후진 이동하는 래크와 피니언부; 및

   방진절연재의 오목부에 삽입되는 전면에는 삽입이 용이한 하나이상의 테이퍼형 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 화물 차량용 캡의 진동 방지장치.
3. 화물 차량의 시동이 켜졌는가를 판단하는 시동단계;

   화물 차량의 현재 차속을 감지하는 감지단계;

   현재 차속과 미리 입력되는 기준속도를 비교하는 비교단계;

   현재 차속이 기준속도 이하인 경우에는 캡과 하부 프레임을 연결하는 제1고정단계;

   현재 차속이 기준속도 이상인 경우에는 캡과 하부 프레임을 분리하는 분리단계; 및

   화물 차량의 시동이 꺼지면 캡과 하부 프레임을 다시 연결하는 제2고정단계로 이루어지는 화물 차량용 캡의 진동 방지방법.