KR101194551B1 - 통합 적재식 차체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통합 적재식 차체이며 3차원 트러스 차체 골격으로 구성되며 상기 차체 골격은 양쪽 트러스를 포함하고, 두개 상단 수직 빔(1)의 노드가 약간의 아치형 수평 빔(7)을 통해 하나로 연결되어 아치형 지붕을 형성하며, 두개 하단 수직 빔(2)의 노드가 약간의 하단 경사 빔(5)과 하단 수평 빔(6)을 통해 상호 연결되어 하단 트러스를 형성하며, 이 차체는 총 중량이 동일한 화차의 완전 트레일러에 비교하여 자체 무게가 5-7톤 감소되고 강도, 강성 및 안정성을 향상시키고 비용을 절감하였다.

Description

통합 적재식 차체{INTEGRAL COMPARTMENT VEHICLE BODY}
본 발명은 트레일러 차체에 관한 것으로서, 더욱 상세히는통합 적재식 차체이며, 분리식 반 트레일러와 분리식 완전 트레일러가 최상으로 선택하는 차체에 관한 것이다.
일반적으로 현재 국내외의 분리식 트레일러(반 트레일러 및 완전 트레일러)는 평면 트레일러 섀시에 화차 골격과 기낭으로 구성된 분리식 트레일러를 설치하며, 트레일러의 프레임은 모두 대형 工자 모양의 철강, 홈 모양의 철강으로 구성된 사다리 모양 프레임이며, 프레임에 밀폐식 박스를 추가 설치하여 비적재식 차체를 형성한다. 차 전체의 하중은 차량 프레임이 부담하며, 프레임의 밀폐 박스는 프레임이 부담하는 부하를 공유하지 못할뿐만 아니라 반대로 차량의 중량 전체가 프레임에 작용하게 하여 프레임에 적재 추가 효과를 조성하게 된다. 대형 工자 모양의 철강, 홈 모양의 철강으로 구성된 차량 프레임은 적재 화차 및 평면식 또는 난간 보드식 반 트레일러 또는 완전 트레일러에 사용되는 것이 비교적 합리적이며 단, 프레임에 밀폐식 박스를 추가 설치하여 밀폐 분리식 반 트레일러 또는 완전 트레일러로 되게 하였으며, 이러한 블록식 구조의 설계는 비합리적인 것이다. 예를 들어 차량이 만재 운행 상태일 때 프레임의 메인 빔이 필연적으로 윗쪽 및 아래쪽으로 교차 변화하는 탄성 변형이 번갈아 발생할 것이며, 일반적으로 변형 범위가 50-80mm이며, 따라서 프레임의 밀폐 박스가 프레임과 조화로운 동기화 변형을 실현할 수 없으므로 필히 밀폐 박스의 골격 및 기낭에 매우 큰 전단 응력을 생성하게 되어 골격 용접 자리의 균열 및 기낭 리벳이 느슨해지어 탈락되는 현상을 조성하게 된다. 차량이 운전할 때 용접 자리가 균열되거나 기낭 리벳이 느슨해지는 현상이 반복적으로 발생하면 차량의 안전 운행에 심각한 영향을 조성하게 된다. 이것은 블록식 설계가 비합리적인 최초의 폐단에서 기인되며 해결하는 유일한 방법은 바로 통합 적재식 차체 구조를 응용하는 것이다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 국가 관련 표준과 규제 요구사항에 부합되는 합리적인 설계, 높은 차체 강도 및 강성을 보유하고 자체 무게가 가벼우며, 철강 소모가 적고, 적재 능력이 강하며, 오일 소모가 적고, 제조 및 사용 비용을 절감하며, 고장 비율이 낮으며, 사용 수명이 연장되는 통합 적재식 차체를 제공한다.
본 발명은 다음의 기술적 방법을 통해서 실현된다.
3차원 공간 트러스 타입의 차체 골격으로 구성되며, 상기 차체 골격은 양쪽 트러스를 포함하고, 양측 트러스의 상단 수직 빔의 노드가 약간의 아치형 수평 빔을 통해 하나로 연결되어 아치형 지붕을 형성하며, 양측 트러스의 하단 수직 빔의 노드가 약간의 하단 경사 빔과 하단 수평 빔을 통해 상호 연결되어 하단 트러스를 형성하며, 따라서 노드 공유의 3차원 공간 트러스 타입 차체 골격을 형성하였다.
상기 차체 골격의 뒤쪽 하단 양측에 운행 시스템과 일치한 Z형 빔 현수물 구조를 설치하고, Z형 빔을 하단 수직 빔의 해당 위치 하단에 용접하고 하단에 현수물 받침대를 설치하며, 수평 빔을 통해 양측의 Z형 빔을 하나로 연결한다.
상기 Z형 빔 현수물 구조는 철판 스프링, 에어 현수물, 비틀림 로드 독립 현수물 등 여러가지 형태의 단축, 쌍축, 3축 운전 시스템의 모든 종류에 적용될 수 있다.
상기 차체의 골격 앞부분 하단에 반 트레일러 견인차 또는 완전 트레일러 차량에 적용되는 연결 소자가 설치되어 있다.
상기 연결 소자는 안장 및 앞 차축 턴테이블의 일종이다.
상기 차체의 골격 측면에 밀폐 문이 설치되고, 문 안측은 대각선 방향으로 경사 입주를 설치하고, 경사 입주 양측의 원추 모양의 부싱과 클램프 스프링 손잡이가 경첩 연결되고, 클램프 스프링 손잡이와 고정 적재 골격 각도 보드의 원추 모양 잠금 기둥이 연결된다.
상기 측면 트러스는 상단 수직 빔, 하단 수직 빔, 약간의 입주 및 경사 입주로 트러스 구조를 형성하며 그중에 경사 입주는 人자모양 설치, 평행 설치 및 교차식 설치로 되어있다.
본 발명은 기존 기술에 비해 다음과 같은 장점 및 긍정적인 효과를 보유한다. 국가자동차품질감독검사센터를 통해 각각 QC/T252-1998 자동차 전용정형시험 규정을 적용; JB/T4185-1986 반 트레일러 통용 기술 조항; "자동차 강제성 항목 검사 및 정형 시험 규정의 규범성 요구사항의 구현"의 2005년 8월 18일 버전에 따라 시험을 진행한 결과에 따르면 a)샘플 차량의 제동 시스템 구조가 국가 관련 표준에 부함됨; b) 샘플 차량의 기술적 매개변수가 기업 표준 및 관련 표준의 요구사항에 부합됨; c) 5022km안정성 운전 경험에 의해 샘플 차량이 3종 고장이 0차 발생, 4종 고장이 1차 발생, 1종 및 2종 고장이 없으며 평균 고장 간격 주행거리가 5022km이고, 또한 총 중량이 동일한 기존의 동종 분리식 반 트레일러 또는 분리식 완전 트레일러에 비하여 차체 자체 무게가 5-7톤 감소되고, 차체 강도 및 강성이 1배 향상되었으며, 차량 내부 용적이 30% 증대하여 만재 시 차량 중심의 높이가 상당히 감소되어 차량 운전 안정성이 향상되었다.
총 중량이 동일한 차량과 비하여 차체 자체 무게가 5톤 감소되어 화물을 5톤 추가 적재할 수 있으며 연간 화물운송 주행거리 6만 킬로미터(실제상 10만 킬로미터 이상)에 단위 운송비용 0.5/위안.톤.킬로미터로 계산하면 1년에 인민폐 15만위안 추가 수익을 기대할 수 있다.
연료 절약효과가 뚜렷하며 예를 들어 총중량 30톤인 차량이 킬로미터당 톤당 오일 소모는 M/30리터/백킬로미터.톤이며 자체 무게가 6톤 감소 시 오일 소모가 6/30M리터/백킬로미터 절감 가능. 따라서 오일 소모를 20% 절감할 수 있다.
자체 무게가 5-7톤 감소되면 철강재료를5-7톤 절감할 수 있으며 중국의 분리식 반 트레일러 연간 생산량은 10만대 정도인데 이 발명이 국내에서 응용 보급될 경우, 매년 국가를 위해 철강 60만톤을 절감할 수 있다. 따라서 본 발명 특허는 국가과 국민에게 혜택을 제공하는 주요한 프로젝트라고 할 수 있다.
도1은 본 발명의 차체 골격 구조 평면도.
도2는 도1 Z형 빔 현수물 구조의 본체 구조 평면도.
도3은 도2의 A-A해부 구조 평면도.
도4는 측면 트러스 상단 밀폐 문의 메인 구조 평면도.
도5는 도4의 B-B해부 구조 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 단 실시예의 범위에만 제한되지 않는다.
전용 작업대에서 도 1에 따라 상단 수직 빔 1과 하단 수직 빔 2를 입주 3, 경사 입주 4를 이용하여 설계에서 확정한 노드 간격에 따라 상,하단 빔 1,2를 연결시켜 측면 트러스를 형성하며, 측면에서 각각 완전히 동일한 측면 트러스를 제조하며; 좌우측 트러스 상단 수직 빔 1의 각 노드에서 아치형 수평 빔 7을 통해 상호 연결되어 아치형 지붕을 형성하며; 하단 수직 빔 2의 각 노드에 하단 경사 빔 5와 하단 수평 빔6이 상호 연결되어 하단 트러스를 형성하며; 단, 하단 트러스 앞부분이 반 트레일러 견인차의 안장 또는 완전 트레일러 앞부분 축 턴테이블을 설치해야 하므로 이 부분은 하단 수평 빔 6만 사용하고 하단 경사 빔 5를 설치하지 않으며; 동일한 이유로 하단 트러스 뒤부분에 철판 스프링, 에어 현수물, 비틀림 로드 독립 현수물 등 여러가지 단축, 쌍축 또는 3축 주행 시스템에 적용되는 z형 빔 현수물 구조를 설치하며; 도2에 도시된 것처럼 이 부분은 하단 수평 빔 6만 사용하고 하단 경사 빔 5를 사용하지 않으며; 이렇게 구성된 3차원 공간 트러스 구조의 차체 앞뒤면은 기존의 기술에 따라 밀폐 문 또는 기낭 밀폐를 설치할 수 있으며; 또한 측면 트러스에 밀폐문을 설치할 수 있으며, 이 부분의 두개 입주3 간에 차문을 남기고, 밀폐 문 상단 프레임 위에 경사 입주 4를 설치하고, 문 안쪽에 대각선 방향으로 경사 입주 14를 설치하며, 양측에 원추 모양의 시트 커버 13을 설치하고, 원추 모양 시트 커버 13 안에 설치한 원추 모양 축 커버 12와 클램프 스프링 손잡이 11이 경첩 연결되고, 클램프 스프링 손잡이 11이 캠17의 확 장 및 수축을 통해 골격 각도 보드 15에 용접한 원추 모양 잠금 기둥 10과 탈락 및 연결되어 밀폐문 접지 16과 입주 3과 상호 연결되며; 이러한 구조 방식은 경사 입주 14가 상, 하 노드의 작용력을 부담하게 하여 측면 트러서의 강도, 강성이 약화되지 않도록 하며; 문을 열 때 클램프 스프링 손잡이 11이 캠 17의 작용에 의해 원추 모양 축 커버 12와 원추 모양 잠금 기둥 10이 탈락되게 하며; 상기 Z형 빔 현수물 구조는 도 2,3에 도시된 것처럼 Z형 빔 8이 굴절 선형식 하단 수직 빔 2의 해당 부분 하단에 용접되며, Z형 빔 8의 하단에 현수물 버팀틀 9를 설치하며, 하단 수평 빔6을 통해 양측의 Z형 빔 8을 하나로 연결하여 Z형 빔 현수물 구조를 형성하여 완전 적재식 차체 골격을 형성하며; 다음 골격 내,외부 표면에 금속 기낭을 용접 또는 연결하고, 하단 트러스 위에 무늬 철판을 용접하여 최종 제품인 완전 적재식 차체를 완성한다. 상술한 차체 골격의 로드 소자의 단면은 원형 튜브, 사각형 튜브, 각도 모양의 철강 및 홈 모양의 철강의 일종이며; 상술한 트러스 경사 입주는 人자 모양, 평행 또는 교차식 모양으로 설치되어 있다.
[본 발명의 구체적인 실시사례]
본 발명의 3차원 공간 트러스 구조 완전 적재식 차체는 XY9190TCL차량 운송의 반 트레일러에 응용되며, 이 차량은 2006년 9월 국가자동차품질감독검사센터를 통해 각각 1)QC/T252-1998 자동차 전용정형시험 규정 2)JB/T4185-1986 반 트레일러 통용 기술 조항 3)"자동차 강제성 항목 검사 및 정형 시험 규정의 규범성 요구사항의 구현"의 2005년 8월 18일 버전에 따라 전면적인 검사 및 테스트를 진행하여 편성번호 QB06001280051 의 검사 보고서를 제출하였으며 그중 시험 결과는 다음과 같다.
1. 샘플 차량의 제동 시스템 구조가 국가 관련 표준에 부함됨;
2. 샘플 차량의 기술적 매개변수가 기업 표준 및 관련 표준의 요구사항에 부합됨;
3. 산지대 도로1000km, 강화 도로1000km, 고속도로 1500 km 및 일반 도로1500 km 등을 통한 5022km안정성 운전 시험에서 샘플 차량이 3종 고장이 0차 발생, 4종 고장이 1차(패스너 느슨해짐) 발생, 1종 및 2종 고장이 없으며 평균 고장 간격 주행거리가 5022km임.
따라서 본 발명의 분리식 완전 적재 차체는 설계의 예상된 효과에 도달하고 발명의 목적을 실현하였다.
1 : 상단 수직 빔 2 : 하단 수직 빔
3 : 입주 4 : 경사 입주
5 : 하단 경사 빔 6 : 하단 수평 빔
7 : 아치형 수평 빔 8 : Z형 빔
9 : 현수물 버팀틀 10 : 원추형 잠금 입주
11 : 클램프 스프링 손잡이 12 : 뒤집어진 원추 부싱
13 : 원추형 시트 커버 14 : 경사 입주
15 : 각도 보드 16 : 밀폐 문 접지
17 : 캠

Claims (9)

  1. 3차원 공간 트러스 타입의 차체 골격으로 구성되며, 상기 차체 골격은 양측 트러스를 포함하고, 양측 트러스의 상단 수직 빔(1)의 노드가 아치형 수평 빔(7)을 통해 하나로 연결되어 아치형 지붕을 형성하며, 양측 트러스의 하단 수직 빔(2)의 각 노드가 하단 경사 빔(5)과 하단 수평 빔(6)을 통해 상호 연결되어 하단 트러스를 형성하며, 따라서 노드 공유의 3차원 공간 트러스 타입 차체 골격을 형성함을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차체 골격의 뒤쪽 하단 양측에 운행 시스템과 일치한 Z형 빔 현수물 구조를 설치하고, Z형 빔(8)을 하단 수직 빔(2) 해당 위치 하단에 용접하고 하단에 현수물 받침틀(9)을 설치하며, 수평 빔(6)을 통해 양측의 Z형 빔(8)을 일체로 연결함을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 Z형 빔 현수물 구조는 단축, 쌍축 및 3축 운전 시스템의 모든 종류에 적용될 수 있음을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차체의 골격 앞부분 하단에 반 트레일러 견인차 또는 완전 트레일러 차량에 적용되는 연결 소자가 설치되어 있음을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 연결 소자는 안장 및 앞 차축 턴테이블 중 하나임을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 차체의 골격 측면에 밀폐 문(16)이 설치되고, 문 안측은 대각선 방향으로 경사 입주(14)를 설치하고,
    경사 입주(14) 양측의 뒤집어진 원추 모양의 부싱(12)을 통해, 상기 경사 입주(14)가 클램프 스프링 손잡이(11)에 경첩 연결되고,
    상기 클램프 스프링 손잡이(11)는, 골격 각도 보드(15) 상에 고정되어 적재된 원추 모양 잠금 기둥(10)과 연결됨을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  7. 제 1항에 있어서,
    양측 트러스는 상단 수직 빔(1), 하단 수직 빔(2), 입주(3) 및 경사 입주(4)로 트러스 구조를 형성하며, 그중에 경사 입주(4)는 人자모양 설치, 평행 설치 및 교차식 설치로 되어 있음을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  8. 제 1항, 제2항, 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상술한 차체 골격의 로드 소자의 단면은 원형 튜브, 사각형 튜브, 앵글강(angle steel) 및 홈형강(channel steel) 중 하나임을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
  9. 제 1항에 있어서,
    상술한 차체 골격의 하단 수직 빔(2)은 직선 빔과 굴절 선형식 빔 중 하나임을 특징으로 하는 통합 적재식 차체.
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