KR102281033B1 - 보강된 프레임 구조를 갖는 체인 구동방식의 특장차용 리프트 게이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리프트 게이트의 프레임구조를 간소화하여 공차중량을 최소화하면서도 스프라켓에 의하여 안내되어 내압이 증가된 체인 구조에서 프레임의 보강이 이루어지도록 하여 중량화물을 적재하는 경우에도 프레임의 휨이나 비틀림을 방지토록 한 것으로, 양측에 직립되게 설치되는 수직프레임과 수직프레임을 연결하는 수평프레임으로 구성되는 메인프레임과, 메인프레임의 수직프레임에 삽입되어 상하로 승강작동하는 보조프레임과, 수직프레임 내에서 승강작동하는 승강대 및 승강대에 연결되어 승강작동하며 절첩가능하게 장착되어 개폐가 이루어지는 게이트 판넬을 구비하고, 상기 메인프레임 내에는 유압 또는 공압에 의하여 작동하는 구동실린더의 피스톤에 구동체인이 연결되고, 구동체인은 제1,2구동체인이 양측의 승강대에 각각 연결되도록 롤러에 의하여 안내되어 구동실린더의 작동에 의하여 게이트판넬을 승강 작동시키는 체인 방식의 특장차용 리프트 게이트에 있어서, 상기 메인프레임은 체인이 롤러에 의하여 안내된 상태에서 작동시 압력에 의하여 수평프레임에 휨 모멘트가 발생하는 것을 억제하기 위하여 수평프레임 내측에 수평으로 지지빔을 장착함으로써 보강된 프레임 구조를 갖도록 한 것이다.

Description

보강된 프레임 구조를 갖는 체인 구동방식의 특장차용 리프트 게이트{Chain type lift gate for trucks with reinforced frame structure}

본 발명은 체인 구동방식에 의한 특장차용 리프트 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레임구조를 간소화하면서도 스프라켓에 의하여 안내되어 내압이 증가된 체인 구조에서 프레임의 보강이 이루어지도록 하여 중량화물을 적재하는 경우에도 프레임의 휨이나 비틀림을 방지토록 한 것이다.

일반적으로 리프트 게이트는 화물차에 설치하여 화물을 상차하거나 하차할 때 사용하는 것으로, 적재함을 개방한 상태에서 게이트 판넬에 화물을 올려놓고 승,하강 시킴으로써 상,하차가 편리하도록 하고 있다.

종래의 리프트 게이트는 게이트 판넬의 승,하강을 위한 구조가 와이어로 연결하여 실린더를 작동시킴으로써 승강대를 상,하로 승강시켜 화물을 게이트 판넬에 상차한 상태로에서 게이트 판넬을 승강작동시키는 와이어 구동방식의 리프트 게이트가 주로 사용되었다.

그러나 와이어 방식은 끊어짐에 의한 안전사고의 위험이 있고, 특히 대형 화물차와 같이 적재함에 적재하고자 하는 화물이 매우 무거운 중량물일 경우에는 안전사고에 대한 우려로 리프트 게이트를 사용하지 못하는 문제가 있었다.

따라서 위와 같은 안전사고의 위험이 없도록 최근에는 쇠사슬이나 체인 방식으로 연결한 리프트 게이트 구조가 제안되고 있다.

쇠사슬이나 체인 방식은 매우 높은 하중에도 견고하게 지지되므로 안전한 사용이 가능한 반면에 무게를 지탱하는 프레임에 많은 무리가 가게된다.

특히, 체인의 경우 기어치가 형성된 스프라켓에 맞물려 경로가 안내되므로 해당부위에서 하중이 집중되는데, 체인이 양측면으로 포설되어 있기 때문에 프레임 양측에 하중이 집중되면서 프레임이 뒤틀리거나 변형이 발생하는 문제가 있다.

초기 구동시 체인이 신장되면서 인장각도가 작용하고 스프라켓의 기어치를 당겨서 스프라켓을 회전시킴으로써 구동이 시작되는데, 이렇게 체인이 신장될 때 정합위치가 변함에 따라 체인과 스프라켓의 접촉으로 간섭현상이 발생하면서 수평프레임의 중앙부가 상부로 휘어버리는 문제를 발생시킨다.

그리고 이렇게 수평프레임이 휨에 따라 적재함의 단차를 발생시킴은 물론, 국부하중에 의한 내구성 저하로 안전상에도 문제를 발생시키는 것이다.

이러한 현상은 화물차의 크기가 대형으로 이루어질수록 프레임의 길이가 길어지므로 프레임의 변형이 더욱 심화되는 문제가 있다.

한편, 프레임의 지지력은 프레임의 두께에 의하여 결정되는 바, 프레임 두께를 두껍게 하여 위와 같은 문제를 어느정도 보완할 수 있으나, 프레임 두께를 두껍게 하는 경우 원자재 가격이 매우 비싸고 가공이 어렵기 때문에 제조비가 증가하고 제조기간이 오래걸리는 문제가 있다.

또한, 프레임 중량증가로 인하여 화물차에 리프트 게이트가 장착된 상태, 즉 특장차 상태에서의 공차중량이 지나치게 높아지기 때문에 화물 적재역량이 떨어지게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 체인방식으로 작동하는 리프트 게이트에 있어서 제작비용이 저렴하면서도 프레임 지지력을 보강할 수 있도록 한 것이다.

또한, 프레임이 보강되는 구조임에도 불구하고 프레임과 체인의 설치가 간단한 구조로 이루어지면서도 공차중량을 최소화할 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 양측에 직립되게 설치되는 수직프레임과 수직프레임을 연결하는 수평프레임으로 구성되는 메인프레임과, 메인프레임의 수직프레임에 삽입되어 상하로 승강작동하는 보조프레임과, 수직프레임 내에서 승강작동하는 승강대 및 승강대에 연결되어 승강작동하며 절첩가능하게 장착되어 개폐가 이루어지는 게이트 판넬을 구비하고, 상기 메인프레임 내에는 유압 또는 공압에 의하여 작동하는 구동실린더의 피스톤에 구동체인이 연결되고, 구동체인은 제1,2구동체인이 양측의 승강대에 각각 연결되도록 롤러에 의하여 안내되어 구동실린더의 작동에 의하여 게이트판넬을 승강 작동시키는 체인 방식의 특장차용 리프트 게이트에 있어서, 상기 메인프레임은 체인이 롤러에 의하여 안내된 상태에서 작동시 압력에 의하여 수평프레임에 휨 모멘트가 발생하는 것을 억제하기 위하여 수평프레임 내측에 수평방향으로 지지빔을 장착함으로써 보강된 프레임 구조를 갖도록 한 것이다.

본 발명의 보강된 프레임 구조를 갖는 체인 구동방식의 특장차용 리프트 게이트에 의하면, 체인의 선회구간 내에서 간단하게 보강이 이루어지므로 자재증가가 거의 없이도 보강구조를 이루도록 되어 체인이 스프라켓에 맞물려 방향전환을 하면서 구동할 때 프레임의 휨이나 비틀림을 방지할 수 있다.

또한, 가로로 배열된 수평지지빔에 의하여 보강되는 구조로 체인이나 내부 재설계가 필요없이 제작이 용이하고, 수평지지빔에 의하여 구동체인을 보호할 수 있으며, 화물차의 크기에 관계없이 수평지지빔의 길이만을 재설정하여 설치가 가능하므로 대형 화물차에도 리프트 게이트를 간단하게 설치할 수 있다.

특히, 체인은 마디 간격이 정해져 있기 때문에 정위치에 장착되지 않으면 제대로 동작하지 않고 정위치 설정이 매우 중요한데, 스프라켓 마모 등에 의한 기어박스 등의 부분교체시 수평지지빔을 이용하여 정위치를 설정이 가능하므로 설치 및 조율에 소요되는 시간을 현저히 절감할 수 있다

도 1은 본 발명의 리프트 게이트 구조를 나타낸 사시도
도 2는 도 1의 지지빔 장착구조도
도 3 및 도 4는 도 1의 리프트 게이트 작동구조도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예의 지지빔이 장착되는 구조를 나타낸 리프트 게이트의 외관도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 특장차용 리프트 게이트는, 메인프레임(100)과, 보조프레임(200), 승강대(300), 게이트 판넬(400)을 포함하여 구성되고, 메인프레임에 장착된 구동체인(600)이 승강대에 연결되어 구동실린더(500)의 동작에 의하여 승강 작동이 가능하도록 되어 게이트 판넬(400)이 승강 작동하면서 적재함의 개폐가 이루어진다.

상기 메인프레임(100)은 양측에 직립되게 설치되는 수직프레임(120)과, 양측에 직립한 수직프레임을 연결하는 수평프레임(140)으로 이루어지는 것으로, 수직프레임은 화물차의 적재함의 양 측단에 배치되어 지주 역할을 하며, 그 형상은 내부가 중공된 사각 기둥의 형상으로 이루어져 보조프레임(200) 및 승강대(300)가 내장되어 상,하 승하강 작동이 가능하도록 구비된다.

메인프레임을 구성하는 수직프레임은 카고형 화물차인 경우 적재함의 후단에 상측으로 돌출되는 형상으로 이루어질 수 있고, 그 수직프레임의 설치된 높이는 게이트 판넬(400)이 닫힌 상태의 높낮이에 대응하게 구비될 수 있다.

또한, 메인프레임은 양측에 배치된 수직프레임(120)을 현수 연결하도록 수평프레임(140)이 설치되는데, 수평프레임(140)의 상면이 적재함 후측 단부인 적재함의 바닥면에 근접하게 배치되어 게이트 판넬(400)이 개방된 상태에서 적재함의 바닥면과 수평을 이루도록 설치되어 화물 상,하차가 용이하게 된다.

보조프레임(200)은 메인프레임의 수직프레임(120)에 삽입되어 상,하로 승강작동이 이루어지는 것으로, 보조프레임에는 승,하강시 하중이 집중되는 전면 상측에 바퀴가 장착되어 승강 작동이 이루어지며, 보조프레임 내측에는 승강대(300)가 삽입된 상태에서 승강대에 장착되어 있는 게이트 판넬(400)을 함께 승강작동 시키게 된다.

게이트 판넬(400)은 승강 작동을 함과 동시에 승강대에 힌지 구조로 연결되어 있어 절첩작동할 수 있게 장착되며, 이에 따라 적재함을 개방한 상태에서 게이트 판넬에 화물을 올리고 화물 승,하차가 가능하게 된다.

승강대(300)의 승강작동은 구동체인(600)으로 연결되어 구동실린더(500)의 피스톤 작동에 의하여 체인을 당겨서 승강대를 상부로 견인하거나 체인을 늘어뜨려서 승강대가 하강하도록 되며, 이 승강대의 승강 작동에 의하여 게이트 판넬이 함께 승,하강 작동한다.

구동체인(600)은 메인프레임의 좌측으로 안내되는 제1구동체인(620)과 메인프레임의 우측으로 안내되는 제2구동체인(640)으로 구성되며, 제1,2구동체인의 단부가 승강대의 양측에 각각 연결되어 게이트 판넬이 수평상태로 승강 작동이 가능하게 된다.

제1,2구동체인(620,640)은 구동실린더(500)의 피스톤 작동에 의하여 왕복 작동하는 구동부(700)에 의하여 동작하며, 이 구동부의 가이드롤러(720)와 구동체인의 포설방향을 좌측에서 우측 또는 우측에서 좌측으로 반전시키는 선회롤러(740)에 의하여 하나의 구동실린더(500)에 의하여 동작하면서도 제1,2구동체인(620,640)이 양측으로 나뉘어 포설되면서 구동체인의 측방향 포설상태인 선회영역(a)을 구성하게 된다.

그리고 선회영역의 말단에는 전환부(800)를 구성하는 제1전환롤러(820) 및 제2전환롤러(840)에 의하여 구동체인의 견인영역(b)을 구성하며 구동체인의 승,하강 작동이 이루어지게 된다.

본 발명은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 메인프레임(100)의 수평프레임(140) 내측에는 구동체인이 롤러에 의하여 안내된 상태에서 작동시 압력에 의하여 수평프레임(140)에 휨 모멘트가 발생하는 것을 억제하기 위하여 지지빔(160)이 장착된다.

즉, 게이트 판넬(400)에 화물이 적재되어 있는 상태에서 화물의 상,하차를 위하여 게이트 판넬(400)을 승,하강 시킬 때 구동실린더(500)를 동작시키면 구동체인(600)이 구동부(700)와 전환부(800)를 경유하여 연결된 상태에서 구동체인을 당겨서 견인하거나 구동체인을 풀어서 하강시키게 되는데, 이 구동체인이 포설된 선회영역(a)에서 구동체인의 동작에 의하여 압력이 발생할 때 지지빔(160)에 의하여 메인프레임(100)의 보강이 이루어지게 된다.

지지빔(160)은 도 4에 도시된 바와 같이 수평프레임(140)의 내부에서 수평방향으로 설치된 수평지지빔(162)으로 형성되는 것으로, 수평지지빔(162)은 수평프레임에 내장된 이동단, 즉 구동부와 전환부의 롤러들에 의하여 구동체인이 구동될 때, 수평프레임(140) 전체에 걸쳐 작용하는 휨모멘트에 대한 단면강성을 충분히 확보할 수 있도록 되며, 수평지지빔(162)은 구동체인의 선회영역(a)의 가로방향으로 설치되어 수평프레임의 중앙이 상측 방향으로 볼록하게 변형되는 휨 모멘트에 대한 억제력을 제공하고, 양측 수직프레임(120) 사이의 간격을 일정하게 유지하게 된다.

이때, 상기 수평프레임(140) 내에는 구동체인의 선회영역에서 구동체인의 방향을 전환하는 롤러를 장착하기 위하여 기어박스(142)가 구비되는 것으로, 기어박스는 구동체인을 동작하기 위한 구동부(700) 및 전환부(800)의 롤러들을 장착하기 위하여 구비된다.

수평지지빔(162)은 이 기어박스(142)를 서로 연결하도록 장착함으로써 수평프레임(140)의 보강이 이루어지도록 할 수 있다.

가장 바람직하게는 수평프레임 내에서도 상단에 배치되는 기어박스, 즉 선회롤러(740)가 내장된 기어박스와 제1전환롤러(820)가 내장된 기어박스를 수평지지빔(162)으로 연결함으로써 보강이 이루어지도록 할 수 있으며, 이 기어박스들을 수평프레임(140)의 내측 상단에 장착한 상태에서 기어박스를 서로 연결하여 보강이 이루어지도록 함으로써 휨모멘트가 집중되는 수평프레임 상단에서 휨모멘트를 억제함으로써 편하중을 방지하고 프레임의 변형을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 수평지지빔(162)은 판상구조로 이루어질 수 있으나, 더 바람직하게는 판상구조의 상,하단이 절곡되어 수평지지빔 자체의 보강이 이루어지도록 함으로써 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

그리고 상기 수평지지빔(162)은 양측 단부를 용접하거나, 또는 통상의 볼트 및 너트로 고정체결하여 장착될 수 있으며, 이 수평지지빔을 기어박스의 간격을 일정하기 유지하여 재설치하기 위한 수단으로 활용할 수 있다.

즉, 체인이 장착되는 롤러의 스프라켓이 마모되면 톱니의 모양이 변형되면서 갈고리 형태의 모양으로 변형이되고, 톱니 공간이 깊게 마모되면 롤러가 체인에 얽혀서 충격 하중의 근원이되므로 주기적인 교체가 필요할 수 있는데, 체인은 마디 간격이 정해져 있기 때문에 정위치에 장착되지 않으면 제대로 동작하지 않고 정위치 설정이 매우 중요하므로 기어박스를 해체하고 재조립하는 과정에서 수평지지빔(162)을 기준으로 기어박스를 정위치에 설치함으로써 롤러의 간격이나 구동체인의 장착상태를 재조정할 필요가 없이 간편하게 교체작업을 수행할 수 있게 된다.

한편, 구동체인(600)은 체인의 특성상 치면 사이에 생기는 틈새인 백래시를 구성하며, 백래시가 너무 적을 경우 구동체인의 윤활이 불충분하게 되어서 구동체인과 롤러의 치면 끼리의 마찰력이 커져 제대로 동작하지 않으므로 백래시를 적절하게 설계하는데, 이로 인하여 구동체인(600)은 선회영역(a)에서 체인의 처짐이 발생하고, 구동시 체인이 견인되는 힘에 의하여 처져있는 체인이 상,하로 유동하면서 떨림이 발생되어 체인과 체인, 또는 체인과 내부 부속간에 마찰이 발생하면서 소음이 발생한다.

따라서 도 5에 도시된 바와 같이 구동체인의 처짐을 방지하는 가이드요소(180)를 장착함으로써 구동체인이 작동할 때 마찰저항을 축소시켜 메인프레임의 휨 모멘트를 저감시킬 수 있다.

이때, 가이드요소(180)는 수평프레임(140)에 내장된 부속, 예를 들어 구동실린더(500) 또는 프레임을 보강하는 보강대 등에 설치될 수 있으며, 별도의 브라켓을 장착하여 가이드요소를 설치할 수도 있다.

가이드요소는 체인의 하부를 받치기 위한 구조로서, 지지대(182)의 상측에 받침대(184)가 구비되며, 받침대(184)는 체인이 정위치에 안착되도록 하기 위하여 상부면이 라운드진 형상으로 이루어져 받침대의 상면이 체인의 양측 플레이트 사이의 내입된 공간에 일부가 삽입된 상태에서 체인이 안착되고, 체인이 왕복 작동할 때 그 경로를 안내하도록 구성될 수 있다.

따라서 구동체인의 포설상태를 안정적으로 유도하고 왕복 작동을 위한 초기 구동시 구동체인이 탄력에 의하여 튀어오르는 것을 최소화하며, 프레임에 하중이 가중되는 것을 방지할 수 있다.

100: 메인프레임
120: 수직프레임
140: 수평프레임 142: 기어박스
160: 지지빔 162: 수평지지빔
180: 가이드요소
200: 보조프레임
300: 승강대
400: 게이트 판넬
500: 구동실린더
600: 구동체인 620: 제1구동체인 640: 제2구동체인
700: 구동부 720: 가이드롤러 740: 선회롤러
800: 전환부 820: 제1전환롤러 840: 제2전환롤러

Claims (4)

1. 양측에 직립되게 설치되는 수직프레임과 수직프레임을 연결하는 수평프레임으로 구성되는 메인프레임과, 메인프레임의 수직프레임에 삽입되어 상하로 승강작동하는 보조프레임과, 수직프레임 내에서 승강작동하는 승강대 및 승강대에 연결되어 승강작동하며 절첩가능하게 장착되어 개폐가 이루어지는 게이트 판넬을 구비하고,
   상기 메인프레임 내에는 유압 또는 공압에 의하여 작동하는 구동실린더의 피스톤에 구동체인이 연결되고, 구동체인은 제1,2구동체인이 양측의 승강대에 각각 연결되도록 롤러에 의하여 안내되어 구동실린더의 작동에 의하여 게이트판넬을 승강 작동시키는 체인 방식의 특장차용 리프트 게이트에 있어서,
   상기 메인프레임에는 구동체인이 롤러에 의하여 안내된 상태에서 작동시 압력에 의하여 수평프레임에 휨 모멘트가 발생하는 것을 억제하기 위하여 지지빔이 장착되고,
   상기 지지빔은 메인프레임에 장착된 구동체인의 선회영역의 가로방향으로 설치되어 양측 수직프레임 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 수평지지빔으로 구성된 것을 특징으로 하는 보강된 프레임 구조를 갖는 체인 구동방식의 특장차용 리프트 게이트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수평지지빔에는 선회영역에서 구동체인의 방향을 전환하는 롤러를 장착하기 위한 기어박스가 수평프레임 내에 양측에 배치되고, 그 양측의 기어박스에 수평지지빔의 양측이 연결 지지되어 메인 프레임의 휨 모멘트 발생을 억제함을 특징으로 하는 보강된 프레임 구조를 갖는 체인 구동방식의 특장차용 리프트 게이트.
3. 제 2항에 있어서, 상기 수평지지빔은 수평으로 위치되는 판 형상으로 이루어지고, 상,하단이 절곡형성된 것을 특징으로 하는 보강된 프레임 구조를 갖는 체인 구동방식의 특장차용 리프트 게이트.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 메인프레임의 내측에는 구동체인이 작동할 때 마찰저항을 축소시켜 메인프레임의 휨 모멘트를 저감시킬 수 있도록 구동체인이 포설된 선회영역의 하단에 구동체인의 처짐을 방지하기 위한 가이드요소가 형성된 것을 특징으로 하는 보강된 프레임 구조를 갖는 체인 구동방식의 특장차용 리프트 게이트.

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