KR101449016B1 - 건설장비 캐빈 마운팅구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하방향의 진동을 감쇠시키기 위한 현가장치가 제공된 시트가 설치된, 건설기계의 차체에 탑재된 캐빈으로 건설기계의 작동중 발생된 진동이 전달되는 것을 방지하기 위한 건설기계의 캐빈 마운팅구조에 관한 것으로, 차체(11)를 통해 전달되는 상하방향으로의 진동을 저감시키도록 캐빈(10)과 차체(11) 사이에서 복수개의 지점에 제공되어 상하방향에 대하여 지지하는 상하방향 진동감쇠유닛(30)과, 차체(11)로부터 캐빈으로 전달되는 전후방향의 진동을 감쇠시키도록 차체에 대하여 캐빈(10)을 전후방향으로 지지하는 전후방향 진동감쇠유닛(20)을 포함하는 것을 특징으로 하여 구성됨으로써, 상하방향 진동감쇠유닛과 전후방향 진동감쇠유닛을 통해, 전후방향 진동은 캐빈 마운트에서 감쇠되고, 수직방향의 진동 절연은 상하방향 진동감쇠유닛(30)과 기존의 시트 현가장치를 사용하여 달성할 수 있어서 진동 저감 장치 설계의 변경이나 재설계를 통해 용이하게 적용할 수 있으므로 구조개선 작업을 효율적으로 할 수 있고, 비용증가를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 운전자의 조종 안정성이 피해를 입지 않으면서 전후 방향으로의 진동 절연을 효과적으로 달성할 수 있는 장점이 있다.

건설기계, 캐빈, 진동감쇠

Description

건설장비 캐빈 마운팅구조{CABIN MOUNTING STRUCTURE FOR CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은 건설장비의 캐빈 마운팅구조에 관한 것으로, 특히 캐빈에서 장비를 운전하는 운전자에게 진동 규제에 대응하고 작업효율 향상을 위하여 차체에 장착되는 캐빈의 전후방향 진동을 효과적으로 감쇠시키기는 캐빈 마운팅구조에 관한 것이다.

휠로더와 같은 건설장비에는 운전실로서의 캐빈이 차체에 장착되어 있으며, 건설장비의 운전시 차체를 통하여 운전자에게 계속적으로 전달되는 진동은 운전자의 피로를 가중시켜 작업효율 저하를 초래하고 안전사고를 유발할 수도 있을 뿐만 아니라, 운전자의 신체적 건강에도 해로운 것으로 알려져 캐빈에 대한 진동규제가 더욱 엄격해지고 있는 추세이다.

특히, 최근에 들어서 차량의 전후방향 진동이 운전자의 보건과 피로에 매우 큰 영향을 준다는 사실이 부각되면서 전후방향으로의 진동 저감장치가 더욱 필요하게 되었다.

종래 건설장비에는 도 1에 개략적으로 도시된 바와같이, 캐빈(1)에서의 진동 감쇠를 위하여, 캐빈 마운트의 진동감쇠장치(2)와 시트의 현가장치에서의 진동감쇠장치(3)가 차량에서 운전자로 전달되는 진동을 각각 분담하는 방식으로 구성되어 있으며, 이 두 가지 장치는 모두 수직방향으로의 진동 저감을 담당하고 있다.

최근들어 문제가 제기된 전후 방향으로의 진동 감쇠를 위하여 시트 쿠션(4)과 시트 차체(5) 사이에 전후방향으로의 진동 절연기(6)를 도입하여 진동을 저감시키는 기술이 개발되었다.

그러나, 상기한 진동 절연기(6)는 전후 방향 진동 저감 효과가 있기는 하나, 전후방향의 진동 감쇠과정에서 캐빈 차체에 고정된 각종 운전장치들은 움직이지 않은 채 운전자가 앉은 시트만이 전후방향으로 움직여 시트에 앉은 운전자의 몸이 조종장치들로부터 전후방향으로 이격되어 차량 조정 안전성을 떨어뜨리는 문제가 있었다

본 발명의 목적은 상기의 종래 건설장비의 캐빈에서의 상하방향 진동도 감쇄하면서 특히 전후방향 진동에 따른 문제점을 해결하여 차량 조정 안전성을 해치지 않으면서 운전자에게 전달되는 진동을 효과적으로 줄이도록 개선된 건설기계의 캐빈 마운팅구조를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 건설기계의 캐빈 마운팅구조는, 캐빈 전체가 상하방향 및 전후방향 진동이 저감될 수 있도록 캐빈 저면과 차 체 사이에 상하방향 진동감쇠유닛과 전후방향 진동감쇠유닛을 구비한 건설기계의 캐빈 마운팅구조에 있어서, 상기 상하방향 진동감쇠유닛은 캐빈의 저면 4개소에 제공된 로드형태의 지지부재와, 상기 지지부재를 전후방향으로는 슬라이딩 가능하게 지지하고 상하방향으로는 탄성을 가지도록 차체에 고정되어 장착되는 탄성수단으로 형성되고, 상기 전후방향 진동감쇠유닛은 차체로부터 캐빈으로 전달되는 전후방향의 진동을 감쇠시키도록 차체의 전후방향으로 상기 캐빈의 저면 중앙부에 제공된 고정부에 일단부가 장착되고 타단부는 차체에 고정된 지지부재에 장착된 댐퍼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 마운팅구조로 이루어진다.

상기 탄성수단은 하부 브라켓과 그 하부 브라켓의 상부에 체결되는 상부 브라켓으로 구성되며, 상기 상하부 브라켓은 고무재의 부쉬 형태로서, 하부 브라켓에는 상면 요홈부와, 상부 브라켓에는 저면 요홈부를 가지고, 상기 요홈부에 상기 캐빈의 로드 형태의 지지부재를 둘러싸도록 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상하방향 진동감쇠유닛과 전후방향 진동감쇠유닛을 통해, 전후방향의 진동은 캐빈 마운트에서 감쇠되고, 수직방향의 진동 절연은 상하방향 진동감쇠유닛과 기존의 시트 현가장치에 의해 감쇠될 수 있어서 기존의 시트 현가장치의 변경이 필요하지 않게 되어 진동 저감 장치 설계의 변경이나 재설계를 통해 적용할 수 있어서 구조개선 작업을 효율적으로 할 수 있고, 비용증가를 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 운전자의 조종 안정성이 피해를 입지 않으면서 전후 방향으로의 진동 절연을 효과적으로 달성할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 차체로부터 캐빈(10)으로 전달되는 진동을 효율적으로 감쇠시키기 위한 개념도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 진동감쇠구조를 다른 측면으로 표현한 개념도이다.

도 2a와, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 캐빈 마운팅 구조는, 캐빈(10) 전체가 상하방향 및 전후방향 진동이 저감될 수 있도록 캐빈(10) 저면과 차체(11) 사이에 상하방향 진동감쇠유닛(30)과 전후방향 진동감쇠유닛(20)이 제공된다.

상기 상하방향 진동감쇠유닛(30)은 캐빈(10)의 저면 4개소에 제공된 로드형태의 지지부재(23)와, 탄성부재(21)와, 상기 탄성부재(21)의 하부 외주면을 둘러싸며 상기 지지부재(23)를 전후방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하도록 차체(11)에 고정되어 장착되는 하부 브라켓(13)과, 상기 탄성부재(21)의 상부 외주면을 둘러싸며 그 하부 브라켓의 상부에 볼트와 같은 체결수단에 의하여 체결되는 상부 브라켓(15)으로 구성되는 탄성수단들을 포함한다.

상기 탄성수단은 도 6에 분해도로 도시된 바와 같이, 고무재의 부쉬 형태의 탄성부재(21)와, 상기 탄성부재(21)의 상하부 외주면을 둘러싸며 캐빈(10)을 차체(11)에 장착하기 위하여 상기 캐빈의 4개소의 지지부재(23)와 대응되는 위치에 상하방향의 완충효과를 가지는 상하부 브라켓(13,15)로 구성된다.

또한, 상기 탄성수단은 하부 브라켓(13)의 상면 요홈부(14)와, 상부 브라켓(15)의 저면 요홈부(16)를 가지며, 상기 탄성부재(21)는 상기 상하부 브라켓들의 체결 고정시에 캐빈 저면에 제공된 로드 형태의 지지부재(23)를 둘러싸도록 배치된다.

이와 같이 상하부 브라켓(13, 15)들과 탄성부재(21)를 구비한 탄성수단에 의하면 상하방향으로의 과도한 움직임을 구속하여 진동을 감쇠시키며, 특히, 차량이 기울 경우 캐빈의 이탈을 방지할 수 있게 된다. 아울러 탄성수단은 캐빈의 전후방향으로의 진동을 어느 정도 감쇠시키면서 유격을 허용하는 전후방향 스프링 유닛의 기능도 수행할 수 있어, 도 2b에 나타난 바와 같이 도 2a와는 다르게 표현할 수 있다. 이 경우, 전후방향 진동감쇠유닛(20)은 상술한 바와 같이 전후방향 스프링 유닛의 기능을 수행하는 상하방향 진동감쇠유닛(30)을 보상하기 위한 전후방향 댐퍼유닛의 기능을 수행하게 된다.

한편, 당업계의 전문가들에 의해 도 5에서와 같이 부쉬 형태의 브라켓을 사용하지 않고 다른 형태의 것을 사용될 수도 있음은 자명할 것이다.

이러한 부쉬 형태의 탄성부재(21)는 상하방향의 진동은 효과적으로 감쇠시키지만 전후방향으로의 일정한 범위내에서 움직임을 허용한다. 즉, 지지부재(23)의 전후방향 진동에 대해서는 탄성부재(21)와 그 속에 배치된 지지부재(23)와의 마찰에 의해 어느 정도 진동을 감쇠시키지만 충분하지는 않다.

캐빈에 대한 전후방향 진동의 감쇠를 확실히 하기 위한 전후방향 진동감쇠 유닛(20)은, 차체의 전후방향으로 상기 캐빈(10)의 저면 중앙부에 제공된 고정부(32)에 일단부가 장착되고 타단부는 차체(11)에 고정된 지지부재(33)에 장착된 댐퍼(31)로 구성되어 차체의 전후방향의 진동에 대하여 캐빈을 구속하여 전후방향 진동을 감쇠시킨다.

따라서, 캐빈과 차체 사이에서 4개 지점에 제공되는 탄성수단으로 구성된 상하방향 진동감쇠 유닛(30)과, 차체의 전후방향으로 캐빈 저면 중앙부와 차체 사이에 양단이 고정된 댐퍼(31)의 조합에 의해 전후방향의 진동이 효과적으로 감쇠될 뿐만 아니라 상하방향의 진동도 감쇠된다.

한편, 상기 탄성수단에 의해 충분하지 못한 상하방향의 진동 감쇠는 기존의 시트의 현가장치의 진동 흡수성능이 매우 뛰어나므로 기존의 시트 현가장치를 사용하는 것이 비용면이나 설계변경등의 작업면에서 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 상하방향 진동감쇠유닛(30)과 전후방향 진동감쇠유닛(20)을 통해, 전후방향의 진동은 캐빈 마운트에서, 시트를 내장하고 있는 캐빈 전체에 대해 전후방향의 진동을 흡수함으로서 시트에 앉아 있는 운전자와 조종장치들 간에 이격됨이 없이 전후방향의 진동을 흡수할 수 있고, 또한 수직방향의 진동 절연은 상하방향 진동감쇠유닛(30)과 기존의 시트 현가장치에 의해 각각 그 기능을 분담하므로, 기존의 시트 현가장치의 변경이 필요하지 않게 되어 진동 저감 장치 설계의 변경이나 재설계를 통해 큰 비용부담 없이 효율적으로 적용할 수 있고, 운전자의 조종 안정성이 피해를 입지 않으면서 전후 방향으로의 진동 절연을 효과적으로 달성할 수 있게 된다.

도 1은 종래 건설기계의 차체에 탑재된 캐빈에 제공된 진동감쇠수단의 개념을 보여주는 개략적인 구성도,

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 차체로부터 캐빈(10)으로 전달되는 진동을 효율적으로 감쇠시키기 위한 개념도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 건설장비의 진동감쇠구조를 다른 측면으로 표현한 개념도,

도 3은 발명개념을 구현하기 위한 개략적인 사시도,

도 4는 도 3의 측방향 진동감쇠유닛과, 전후방향 진동감쇠유닛이 배치되는 상태를 보여주는 평면도,

도 5는 측방향 진동감쇠유닛과, 전후방향 진동감쇠유닛이 배치되는 상태를 보여주는 측단면도,

도 6은 도 5의 선 A-A에 의한 단면도로서 상하부 브라켓들이 분해된 상태로 도시되어 있다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 캐빈 11 : 차체

13, 15 : 브라켓부재 14, 16 : 요홈부

20 : 측방향 진동감쇠유닛 21 : 탄성수단

30 : 전후방향 진동감쇠유닛 31 : 댐퍼

Claims (3)

1. 캐빈(10) 전체가 상하방향 및 전후방향 진동이 저감될 수 있도록 캐빈(10) 저면과 차체(11) 사이에 상하방향 진동감쇠유닛(30)과 전후방향 진동감쇠유닛(20)을 구비한 건설기계의 캐빈 마운팅구조에 있어서,

   상기 상하방향 진동감쇠유닛(30)은 캐빈(10)의 저면 4개소에 제공된 로드형태의 지지부재(23)와 전후방향으로는 슬라이딩 가능하고 상하방향으로는 탄성 지지하도록 차체(11)에 고정되는 탄성수단으로 형성되고,

   상기 전후방향 진동감쇠유닛(20)은 차체(11)로부터 캐빈으로 전달되는 전후방향의 진동을 감쇠시키도록 차체의 전후방향으로 상기 캐빈(10)의 저면 중앙부에 제공된 고정부(32)에 일단부가 장착되고 타단부는 차체(11)에 고정된 지지부재(33)에 장착된 댐퍼(31)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 마운팅구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성수단은,

   탄성부재(21)와,

   상기 탄성부재(21)의 하부 외주면을 둘러싸는 하부 브라켓(13)과,

   상기 탄성부재(21)의 상부 외주면을 둘러싸며 상기 하부 브라켓(13)의 상부에 체결되는 상부 브라켓(15)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 마운팅구조.
3. 제2항에 있어서,

   상기 탄성부재(21)는 고무재의 부쉬형태로서, 상기 지지부재(23)를 둘러싸며, 상기 하부 브라켓(13)의 상면 요홈부(14)와, 상기 상부 브라켓(15)의 저면 요홈부(16) 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 건설기계의 캐빈 마운팅구조.

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