KR101637719B1 - 트럭의 프런트 캐빈 마운팅 구조 - Google Patents

트럭의 프런트 캐빈 마운팅 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 중형 트럭의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조에 관한 것으로, 캐빈 서스펜션 상부 브라켓을 메인 실 프런트(main sill front)에 고정하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조에 있어서, 캐빈 서스펜션 상부 브라켓을 장착하기 위한 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트부는 메인 실 프런트 저면에서 대시 멤버(dash member) 전측에 걸쳐 연속적인 일체형으로 폐곡면을 형성하도록 고정되어 하중을 분산 지지하도록 구성된 것을 특징으로 하여 구성된다.
본 발명에 따라, 메인 실 프런트 저면에 장착되는 마운트 하부와 대시멤버에 결합되는 전면부 사이에서 폐곡면부가 연속적으로 일체로 형성되어 하중을 분산 지지하여 강성이 증대되는 효과가 있으며, 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트가 장착되는 상기 메인 실 프런트를 선형으로 종래의 것보다 증대된 두께의 것을 사용함으로써, 제조가 용이하고, 종래의 크로스 파이프를 사용하지 않고, 상기 메인 실 프런트의 전측부 상면에 배치되는 힌지 서포트와 그 후측 단부와 메인 실 프런트에 걸쳐서 장착되는 보강부재를 종래와 비교하여 감소된 두께로 형성할 수 있어 전체적인 중량 감소 효과를 얻을 수 있고, 또한, 본 발명에 따른 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조는 종래 메인 실 프런트에 사용하던 크로스 파이프를 채용하지 않게 되어 엔진 레이아웃 설정 자유도가 증대되는 효과가 있다.

Description

트럭의 프런트 캐빈 마운팅 구조{A STRUCTURE FOR MOUNTING FRONT CABIN IN TRUCKS}
본 발명은 중형 트럭의 프런트 캐빈 마운팅 구조에 관한 것으로, 특히 마운팅 브라켓 설치 부위에서의 응력집중을 방지하여 강성을 증대시키고 중량을 감소시키도록 개선된 구조의 중형 트럭의 프런트 캐빈 마운팅 구조에 관한 것이다.
현재 5ton의 중형 트럭의 경우 샤시 프레임에 대한 프런트 캐빈(100)의 연결은 도 1에 개략적으로 도시된 바와같이 프런트부 2점, 리어부 2점에서 지지하는 구조로 되어 있다. 상기 프런트부는 캐빈이 틸팅되도록 힌지축(101)을 기준으로 2점이며, 러버 완충 구조와 캐빈 힌지 상부 브라켓으로 연결되고, 리어 2점은 러버로 지지되며 센터부에 스트라이커를 설치하여 래치와 연결하여 캐빈 틸팅시에 오픈될 수 있도록 되어 있다.
종래 중형 트럭의 캐빈 마운트 구조는 도 2와 3에서 볼 수 있듯이 두개의 곡선형으로 제조된 메인 실 프런트(105)들은 크로스 파이프(106)가 연결되어 보강되며, 상기 메인 프런트 실의 선단에 플랜지(107)가 형성되고 그 플랜지에 대시멤버(108)가 용접되고 상부 브라켓(109)이 메인 프런트 실의 저면에 고정된다. 부호 (110)은 힌지 서포트이며, 부호(112)는 힌지 보강부재이다.
이러한 종래 캐빈 마운팅 구조에서는 도 4와 5에 도시된 바와같이, 캐빈 마운트를 지지하기 위한 메인 실 프런트(105) 저면의 센터부와 캐빈 힌지축(110)에 장착되는 상부 브라켓(109)의 위치가 45mm 편심되어 있고, 힌지축(110)과 메인 실 프런트(105) 사이의 거리가 150mm로 길어 주행중 토션 하중이 많이 발생되었다.
또한, 캐빈 마운트가 설치되는 메인 실 프런트(105)의 저면과 대시멤버(108)가 불연속이 되어 토션 하중에 취약하고 응력집중으로 인하여 강성 증대가 요구되며, 이를 위해 보강재 크기가 증대되고, 크로스 파이프(106)가 추가로 필요하게 되어 중량과 제조비용이 증가되고 크로스 파이프가 엔진 앞에 위치하여 엔진 배치시 많은 제약이 있는 문제가 있었다.
이러한 중형 트럭의 캐빈 마운트 구조의 종래 기술의 다른 예는 일본 공개특허 제2004-161036호에 캡마운트 브라켓이 힌지부와 전면부를 포함하고, 힌지부는 샤시프레임의 전단부를 회전가능하게 연결해 캡을 하측 방향으로 지지하도록 된 캡오버 트럭 구조가 개시되어 있다.
또 다른 예로는, 일본 공개특허 평11-157469호에 프런트 마운트 브라켓 구조의 브라켓부와 이에 고정되는 브라켓 지지부가 샤시 프레임에 고정되는 캡 프런트 마운트 브라켓 구조가 개시되어 있다.
일본 공개특허 제2004-161036호 일본 공개특허 평11-157469호
본 발명의 목적은 종래 중형 트럭의 프런트 캐빈 마운트 구조에 대한 문제점을 해결하도록 캐빈 서스펜션 상부 브라켓의 마운트부를 대시멤버 전면부와 메인 실 프런트 하부에 폐곡면 형상을 갖도록 구성하여 마운트부가 하중을 분산하여 지지하는 구조로 강성이 증대되고 경량화된 개선된 구조의 중형 트럭의 프런트 캐빈 마운팅 구조를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조는, 캐빈 서스펜션 상부 브라켓을 메인 실 프런트(main sill front)에 고정하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조에 있어서, 캐빈 서스펜션 상부 브라켓을 장착하기 위한 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트부는 메인 실 프런트 저면에서 대시 멤버(dash member) 전측에 걸쳐 연속적인 일체형으로 폐곡면을 형성하도록 고정되어 하중을 분산 지지하도록 된 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트부는 메인 실 프런트의 저면에 장착되는 마운트 하부와, 상기 마운트 하부로 부터 대시멤버 전측으로 만곡된 폐곡면부, 메인 실 프런트 전측 단부를 커버링하며 대시멤버 전측에 결합되는 마운트 전면부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
캐빈 서스펜션 상부 브라켓은 상기 폐곡면부의 전측과 마운트 하부에 대하여 하방으로 경사지게 일체로 형성된다.
상기 마운트 하부는 메인 실 프런트에 대해 편심되지 않도록 메인 실 프런트와 같은 수직방향의 중심선상에서 저면에 고정된 것이 바람직하다.
또한, 상기 마운트 전면부에는 양측으로 플랜지가 절곡되어 형성되며, 상기 플랜지들은 대시멤버에 체결수단에 의해 고정될 수 있다.
상기 폐곡면부는 메인 실 프런트 저면에 장착되는 마운트 하부와 대시멤버에 결합되는 전면부 사이에서 연속적으로 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트가 장착되는 상기 메인 실 프런트는 종래의 크로스 파이프 없이 강성 증대와 용이한 제조를 위해 선형으로서 종래와 비교하여 증대된 두께로 형성될 수 있고, 이로써 상기 메인 실 프런트의 전측부 상면에 배치되는 힌지 서포트와 그 후측 단부와 메인 실 프런트에 걸쳐서 장착되는 보강부재를 종래와 비교하여 감소된 두께로 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조는, 메인 실 프런트 저면에 장착되는 마운트 하부와 대시멤버에 결합되는 전면부 사이에서 폐곡면부가 연속적으로 일체로 형성되어 하중을 분산 지지하여 강성이 증대된다.
본 발명에 따라, 상기 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트가 장착되는 상기 메인 실 프런트를 선형으로 종래의 것보다 증대된 두께의 것을 사용함으로써, 제조가 용이하고, 종래의 크로스 파이프를 사용하지 않고, 상기 메인 실 프런트의 전측부 상면에 배치되는 힌지 서포트와 그 후측 단부와 메인 실 프런트에 걸쳐서 장착되는 보강부재를 종래와 비교하여 감소된 두께로 형성할 수 있어 전체적인 중량 감소 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조는 종래 메인 실 프런트에 사용하던 크로스 파이프를 채용하지 않게 되어 엔진 레이아웃 설정 자유도가 증대되는 효과가 있다.
도 1은 종래 중형 트럭의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조를 보여주는 개략적인 사시도.
도 2는 도 1의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조의 메인 실 프런트의 사시도.
도 3은 종래 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트가 메인 실 프런트에 장착된 상태의 배면측에서 본 사시도.
도 4는 도 3의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트가 메인 실 프런트에 장착된 상태의 측면도.
도 5는 도 4의 선 B-B에 의한 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 캐빈 마운팅 구조를 채용한 트럭의 정면도.
도 7은 도 6의 본 발명의 캐빈 마운팅 구조를 보여주는 저면 사시도.
도 8은 도 7의 캐빈 마운팅 구조를 보여주는 측면도.
도 9는 본 발명의 캐빈 마운팅 구조의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓이 장착되는 메인 실 프런트의 사시도.
도 10은 도 9의 메인 실 프런트의 분해사시도.
도 11과 12는 종래 캐빈 마운팅 구조를 채용한 플로어 사시도와, 양측의 프런트 실 단부에서 최대 응력이 발생되는 것을 보여주는 사진.
도 13와 14는 본 발명의 캐빈 마운팅 구조를 채용한 플로어 사시도와, 최대 응력이 발생된 부분을 보여주는 사진.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 중형 트럭의 캐빈 마운트 구조를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4 내지 6에 도시된 바와같이 본 발명에 의한 중형 트럭의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓(10)은 메인 실 프런트(main sill front)(15) 저면에서 대시 멤버(dash member)(17) 전측에 걸쳐 폐곡면을 형성하도록 장착됨으로써 하중을 분산 지지하도록 되어 있다.
이를 위하여 상기 캐빈 서스펜션 상부 브라켓(10)의 마운트부(11)는 메인 실 프런트(15)의 저면에 장착되는 마운트 하부(16)와, 상기 마운트 하부에서 대시멤버(17) 전측까지 상향으로 만곡된 폐곡면부(18), 메인 실 프런트 전측 단부를 커버링하며 대시멤버 전측에 결합되는 마운트 전면부(19)를 연속적인 일체형으로 포함한다. 캐빈 서스펜션 상부 브라켓(10)은 마운트부(11)에서 상기 폐곡면부(18)의 전측과 마운트 하부에 대하여 하방으로 경사지게 일체로 형성된다.
상기 마운트 전면부(19)에는 양측으로 플랜지(21)가 절곡되어 형성되며, 상기 플랜지(21)들은 대시멤버(17)에 볼트와 같은 체결수단에 의해 결합된다.
상기 마운트 하부(16)는 메인 실 프런트에 대해 편심되지 않도록 메인 실 프런트(15)의 저면에 수직방향의 동일 중심선상에서 고정되어 편심이 없고, 캐빈 서스펜션 브라켓과의 메인 실 프런트 저면 사이의 거리가 축소되어서, 종래 브라켓 마운트가 편심된 위치에서 고정되는 것과 비교하여 주행중 발생되는 토션 하중이 감소된다.
본 발명에 따른 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트부는 메인 실 프런트(15) 저면과 대시멤버(17)에 결합되는 전면부(19) 사이를 폐곡면부(18)에 의해 일체로 구성됨으로써, 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트부(11)는 브라켓에 작용하는 하중을 상기 각 부위에서 분산하여 지지하게 되므로 응력집중 현상이 방지된다.
이로써, 종래의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트(10)가 메인 실 프런트(15)의 단부 저면에서만 고정되어 비틀림 하중이 발생될 때 불연속된 단면에서 하중이 집중되는 것과 비교하여, 본 발명에 의한 브라켓 마운트부는 하중 지지 강성이 크게 향상되고 종래와 같이 별도의 강성 보강이 필요 없어 강성 보강에 따른 중량 증가의 문제가 발생되지 않아 경량화를 이룰 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트(11)가 장착되는 상기 메인 실 프런트(15)는 선형으로서 형성되어 종래의 굴곡진 형태의 메인 실 프런트 보다 더 두꺼운 재료로도 용이하게 제조할 수 있어서 강성이 증대되며, 이로써 메인 실(25)의 전측부 상면에 배치되는 힌지 서포트(26)와, 그 힌지 서포트(26)의 후측 단부와 메인 실 프런트(15)에 걸쳐서 장착되는 보강부재(27)를 종래의 것과 비교하여 감소된 중량의 것으로 장착할 수 있고, 이로써 메인 실 프런트와 힌지 서포트의 결합부의 강성이 증대된다.
이와 같이 본 발명에 따라 개선된 메인 실 프런트 구조로 종래 양측에 이격 배치된 메인 실 프런트들 사이에 보강을 위해 연결되는 크로스 파이프 부재를 사용하지 않게 되므로 엔진 레이아웃 설정시 자유도가 향상되고 중량이 감소되어 경량화될 수 있다.
프런트 캐빈 마운팅 구조를 갖는 플로어에 대한 응력 해석 시험 결과, 종래 프런트 캐빈 마운팅 구조를 갖는 도 11에 도시된 플로어에서는 도 12에 도시된 바와같이 좌우측의 메인 실 프런트(30)에서 크로스 파이프(31) 주변에 최대 응력이 발생됨을 보여준다.
본 발명의 프런트 캐빈를 갖는 도 13에 도시된 플로어의 경우 코너부위에서 최대 응력이 발생되는데, 종래 마운팅 구조를 채용한 플로어에서 발생되는 최대응력 보다 본 발명의 마운팅 구조를 채용한 플로어에서 발생되는 최대 응력이 감소됨을 아래 표 1에서 알 수 있다.
플로어 응력 테스트 결과
본 발명 마운팅 구조 채용
플로어 		종래 마운팅 구조 채용 플로어
최대 응력(MPa) (좌측코너) 60.0, (우측코너) 63.4 (좌측 실) 62.1 (우측 실) 77.1
강도 지수 2.81 2.65 2.71 2.18
항복 강도 168 168 168 168
아래 표 2는 종래 캐빈 마운팅 브라켓을 채용하는 메인 실 프런트 구조의 각 부분과 본 발명의 캐빈 마운팅 브라켓을 채용하는 메인 실 프런트 구조의 각 부분의 중량을 비교한 것으로, 본 발명에서의 메인 실 프런트 구조의 중량이 종래의 경우 보다 전체적으로 7kg 만큼 감소되어 본 발명에 의한 브라켓 마운팅 구조를 채용할 때 메인 실 프런트가 경량화됨을 확인할 수 있다.
메인 실 프런트 각부 종래 메인 실 프런트 (A)(kg) 본 발명 메인 실 프런트
(B)(kg) 		차이
(B-A)(kg)
1 메인 실 프런트 10.5 11.8 1.3
2 힌지 서포트 7.8 3.6 -4.2
3 힌지 보강부재 3.5 1.2 -2.3
4 크로스 파이프 1.8 - -1.8
5 H/W 0.4 0.4 0
전체 24.0 17.0 -7.0
본 발명의 캐빈 마운팅 구조는 감소된 중량과 강성 증대를 위해 중형 트럭에서 캐빈을 틸팅가능하게 지지하기 위해 이용할 수 있다.
10 : 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 11 : 마운트부
15 : 메인 실 프런트 16 : 마운트 하부
17 : 마운트 하부 18 : 폐곡면부
19 : 마운트 전면부 21 : 플랜지
25 : 메인 실 26 : 힌지 서포트
27 : 보강부재

Claims (7)

  1. 캐빈 서스펜션 상부 브라켓을 메인 실 프런트(main sill front)에 고정하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조에 있어서,
    캐빈 서스펜션 상부 브라켓을 장착하기 위한 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트부는 메인 실 프런트 저면에서 대시 멤버(dash member) 전측에 걸쳐 연속적인 일체형으로 폐곡면을 형성하도록 고정되어 하중을 분산 지지하도록 구성되고,
    상기 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트가 장착되는 상기 메인 실 프런트는 종래의 크로스 파이프 없이 강성 증대와 용이한 제조를 위해 선형으로서 종래와 비교하여 증대된 두께로 형성되는 한편, 상기 메인 실 프런트의 전측부 상면에 배치되는 힌지 서포트와 그 후측 단부와 메인 실 프런트에 걸쳐서 장착되는 보강부재를 종래와 비교하여 감소된 두께로 형성한 것을 특징으로 하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운트부는 메인 실 프런트의 저면에 장착되는 마운트 하부와, 상기 마운트 하부로 부터 대시멤버 전측으로 만곡된 폐곡면부, 메인 실 프런트 전측 단부를 커버링하며 대시멤버 전측에 결합되는 마운트 전면부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조.
  3. 제 2항에 있어서, 캐빈 서스펜션 상부 브라켓은 상기 폐곡면부의 전측과 마운트 하부에 대하여 하방으로 경사지게 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 마운트 하부는 메인 실 프런트에 대해 편심되지 않도록 메인 실 프런트와 같은 수직방향의 중심선상에서 저면에 고정된 것을 특징으로 하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 마운트 전면부에는 양측으로 플랜지가 절곡되어 형성되며, 상기 플랜지들은 대시멤버에 체결수단에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 폐곡면부는 메인 실 프런트 저면에 장착되는 마운트 하부와 대시멤버에 결합되는 전면부 사이에서 연속적으로 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 캐빈 서스펜션 상부 브라켓 마운팅 구조.
  7. 삭제
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