KR200373891Y1 - 트럭의 푸셔 및 테그 액슬 고정 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금속 재질의 원형 튜브를 이용하여 트럭의 푸셔 액슬 또는 테그 액슬을 제작하고 푸셔 액슬 또는 테그 액슬을 지지하는 에어 스프링의 지지 위치를 변화시켜 트럭 주행시의 선회 안정성과 탑재 하중을 증가시키는 트럭의 액슬 고정 구조에 관한 것으로서, 트럭의 액슬 빔을 프레임에 고정하는 구조에 있어서, 프레임의 외곽측을 향하여 'ㄱ' 형 단면 형태이고 프레임과 일체화되어 돌출 형성되는 에어 스프링 고정 브라켓(20), 상기 에어 스프링 고정 브라켓(20)에 설치되는 라이드 에어 스프링(30), 중심축을 따라 공간이 형성되어 있는 금속 재질의 원형 튜브를 이용하여 형성되고 상기 라이드 에어 스프링(30)의 하부에 유볼트(35a)에 의해 연결되는 원형 튜브 액슬빔(50)으로 구성된다.

Description

트럭의 푸셔 및 테그 액슬 고정 구조{A axle fixing structure}

본 고안은 트럭의 액슬에 관한 것으로서, 특히 금속 재질의 원형 튜브를 이용하여 트럭의 푸셔 액슬 또는 테그 액슬을 제작하고 푸셔 액슬 또는 테그 액슬을 지지하는 에어 스프링의 지지 위치를 변화시켜 트럭 주행시의 선회 안정성과 탑재 하중을 증가시키는 트럭의 푸셔 및 테그 액슬 고정 구조에 관한 것이다.

차량의 액슬 리프팅 시스템은 대형 트럭 및 특장차의 경우 구동 리어 액슬이 한축 또는 두축으로 구성되어 있는 구동 액슬의 전방 또는 후방에 리프팅 액슬을 장착하여 화물의 적차 및 공차시에 리어 액슬 중의 하나를 업(up) 또는 다운(down)시켜 타이어의 마모를 줄이고 연비를 향상시키며, 축중 규제 하중을 만족시키기 위해 개발된 시스템이다.

상기한 리프팅 액슬 중 구동 액슬보다 앞에 위치할 때 푸셔 액슬이라 하고, 반대로 구동 액슬보다 뒤에 위치할 때 테그 액슬이라고 한다.

도 1a는 종래의 트럭의 액슬의 구조를 나타내는 사시도, 도 1b는 종래의 트럭의 액슬의 구조를 나타내는 정면도로서, 트럭의 양측 프레임(1)에 I 자형 프레임을 사용하여 제작된 리프팅 액슬빔(2)을 설치함에 있어 양측 프레임(1)과 리프팅 액슬빔(2)의 사이에 에어 스프링(3)을 설치하여 구성되어 있음을 도시하고 있다.

상기와 같은 액슬을 사용하는 트럭은 차량이 공차 상태인 경우에는 에어 스프링(3)의 동작에 의해 리프팅 액슬을 업시켜 차량의 구동륜이 지면에서 떨어지게 하고, 차량에 화물을 적재한 상태에서는 리프팅 액슬을 다운시켜 구동륜이 지면에 닿도록 하여 차량의 주행이 원활히 이루어지도록 한다.

상기와 같이 구성에 있어 에어 스프링(3)에 의한 리프팅 액슬의 업 다운시 액슬빔(2)에 의해 리프팅 범위가 한정(60mm 내외) 되기 때문에, 노면에 따라서는 리프팅 푸셔 액슬 또는 테그 액슬이 지면에 닿는 문제점이 있었다.

또한, 리프팅 액슬빔(2)의 자체 강도가 한정되어 있어 차량의 적재 중량이 한정되는 문제점이 있어 고하중인 화물을 운송하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 하중에 비하여 크기가 대형인 화물을 운송하는 경우에는 화물의 무게 중심이 높아 트럭의 선회시에 차량의 주행 상태가 매우 불안정한 문제점이 있었다.

상기한 문제점 중 선회시 차량의 주행 상태가 불안정해지는 문제점을 해결하기 위한 방법으로서 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 차량의 구동륜을 연결하는 부분의 간격을 연장하는 기술이 개시되었다.

도면에 도시되어 있는 바와 같이 리어액슬(A)의 하우징(B) 저부에 와이드 빔(C)의 중간부가 밀착된 상태에서, 상기 와이드 빔(C)과 리어액슬(A)이 다수개의 볼트(D)로 결합되어 있었고, 상기 와이드 빔(C)의 양 끝단은 프레임(E)의 저부에 설치된 에어 스프링(F)과 결합되어 있음을 알 수 있다.

상기한 기술의 경우 와이드 빔(C)이 차량의 외곽을 향하여 절곡 형성되어 있어 에어 스프링(F) 설치 부위의 간격 확장에 의해 차량의 선회 주행시 안정성을 향상시키도록 하고 있다.

그러나, 상기한 기술의 경우 버스와 같은 차종에서 주로 사용되는 기술로서, 에어 스프링의 설치 부위의 간격은 확장되지만, 양측 구동륜간의 간격은 종래의 기술과 동일하기 때문에 차량의 선회 주행시 안정성 향상 효과를 얻기 어려운 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 리프팅 액슬의 업다운시 리프팅 범위를 증가시켜 험한 지형의 도로를 주행하는 경우에도 리프팅된 구동륜이 지면에 닿지 않도록 하는 트럭의 푸셔 및 테그 액슬 고정 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 원형 튜브를 이용하여 제작된 액슬빔을 트럭에 추가로 설치하여 트럭의 차체 크기를 키우지 않고서도 적재하중을 상승시킬 수 있는 트럭의 푸셔 및 테그 액슬 고정 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 트럭의 프레임과 에어 스프링을 설치함에 있어 에어 스프림을 고정하는 브라켓을 프레임의 측면으로 일체화 돌출 형성시켜 트럭의 선회시 안정성을 증가시킬 수 있는 트럭의 푸셔 및 테그 액슬 고정 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a는 종래의 트럭의 액슬의 구조를 나타내는 사시도.

도 1b는 종래의 트럭의 액슬의 구조를 나타내는 정면도.

도 2는 버스에서 사용되는 와이드 서스펜션의 일실시예를 나타내는 평면도.

도 3a는 본 고안에 의한 트럭 푸셔 및 테그 액슬의 일실시예의 구성을 나타내는 사시도.

도 3b는 본 고안에 의한 트럭 푸셔 및 테그 액슬의 일실시예의 구성을 나타내는 정면도.

도 4은 본 고안에 의한 트럭 푸셔 및 테그 액슬의 다른 실시예의 구성을 나타내는 사시도.

도 5는 본 고안에서 사용하는 트럭 푸셔 및 테그 액슬의 다른 실시예의 구성을 나타내는 측단면도.

도 6는 본 고안이 푸셔 액슬로 설치되었을 경우를 나타내는 측면도.

도 7은 본 고안이 테그 액슬로 설치되었을 경우를 나타내는 측면도.

도 8은 본 고안에 의한 트럭 액슬의 다른 실시예의 구성을 나타내는 사시도.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 프레임 20 : 에어 스프링 고정 브라켓

30 : 라이드 에어 스프링 40 : 리프트 스프링

50 : 액슬빔

도 3a는 본 고안에 의한 트럭의 푸셔 및 테그 액슬의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3b는 본 고안에 의한 트럭 푸셔 및 테그 액슬의 일실시예의 구성을 나타내는 정면도로서, 트럭의 액슬 빔을 프레임에 고정하는 구조에 있어서, 프레임의 외곽측을 향하여 'ㄱ' 형 단면 형태이고 프레임과 일체화되어 돌출 형성되는 에어 스프링 고정 브라켓(20), 상기 에어 스프링 고정 브라켓(20)에 설치되는 라이드 에어 스프링(30), 중심축을 따라 공간이 형성되어 있는 금속 재질의 원형 튜브를 이용하여 형성되고 상기 라이드 에어 스프링(30)의 하부에 유볼트(35a)에 의해 연결되는 원형 튜브 액슬빔(50)으로 구성되어 있음을 도시하고 있다.

또한, 상기 원형 튜브 액슬빔(50)의 중간부는 액슬 중간부를 상부 또는 하부로 원형으로 절곡 형성시켜 푸셔 액슬로 사용시 구동축과의 간섭을 배제하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 원형 튜브 액슬빔(50)을 상승 및 하강시키기 위한 리프트 스프링(40)이 추가로 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

트럭의 푸셔 액슬 또는 테그 액슬을 설치함에 있어 차량의 선회 주행시 차량 안정성을 증대시키고 차량의 적재 하중을 증가시키기 위해 본 고안을 사용하도록 한다.

트럭 차체 프레임의 푸셔 액슬 설치 부위에는 라이드 에어 스프링(30)을 고정 설치하기 위한 고정 브라켓(20)이 형성되도록 한다. 즉, 도 3b에 도시되어 있는 바와 같이 프레임(10)의 양측 상부에 'ㄱ' 형 단면을 갖는 고정 브라켓(20)이 프레임(10)과 일체화 형성되도록 한다. 또한, 고정 브라켓(20)의 단부는 하부로 절곡형성하여 라이드 에어 스프링(30)과 고정 브라켓(20)의 연결 부위로 이물질이 유입되는 것과 라이드 에어 스프링(30)의 이탈이 방지되도록 하는 것이 바람직하다.

차량에 설치되는 에어 스프링은 하중을 분담하는 라이드 에어 스프링(30)과 푸셔 액슬 또는 테그 액슬을 아래로 내리거나 위로 올리는데 사용되는 리프트 에어 스프링(40)이다.

에어 스프링 고정 브라켓(20)이 차체 프레임(10)의 양측으로 돌출 형성되어 있으므로 고정 브라켓(20)에 라이드 에어 스프링(30)이 고정되면 다음의 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이, 양측의 라이드 에어 스프링(30)의 중심간 거리는 차체 프레임(10)의 양측 거리보다 큰 값을 갖게 되어, 차량의 선회 주행시 롤링의 발생을 줄이고 이에 따라 차량의 안정성이 향상된다.

	기존의 중심간 거리	본고안의 중심간거리
spring thread	745mm	1190mm	RS=ks= 스프링 상수ts= 스프링 트레드
Roll stiffeness	100 %	251.8 %

차체 프레임(10)의 고정 브라켓(20)에 라이드 에어 스프링(30)을 고정한 후, 라이드 에어 스프링(30)의 하부로는 U 볼트(35a)를 고정하고, U 볼트(35a)에는 고정 플레이트(35b)를 설치한다. 이후 고정 플레이트(35b)와 라이드 에어 스프링(30)의 사이에 원형 튜브 액슬빔(50)을 위치 고정시키도록 한다.

트럭의 푸셔 액슬에 사용되는 액슬빔은 중심축을 따라 공간이 형성되어 있는금속 재질의 원형 튜브를 사용하여 제작하도록 한다. 이때 사용되는 원형 튜브의 재질은 종래의 액슬빔 제작에 사용되는 재질과 동일한 SM53C 를 사용하도록 한다.

종래의 액슬빔의 경우 I 형 단면을 갖는 프레임을 이용하여 형성되어 있어 외부의 힘이 여러 방향에서 인가될 때 수직 방향으로 인가되는 힘에 대하여 최고의 강성을 발휘하고 그외의 방향에서 인가되는 힘에 대하여는 강성이 약화되는 단점이 있었다.

그러나 본 고안에서와 같이 원형 튜브를 이용하여 제작된 액슬은 수직 방향 뿐만 아니라 다양한 방향에서 인가되는 외력에 대하여도 각각 동일한 강성을 발휘할 수 있다. 또한, 액슬의 단면 형태를 이루는 원형은 외력에 대하여 다른 형태 보다 높은 강성을 갖게되므로 동일 재질에 의해 제작된 I 형 단면을 갖는 액슬과 비교하였을 때 [표 2]에 기재되어 있는 바와 같이 더 큰 강성을 갖게됨을 알 수 있다.

	I 빔	원형 튜브형 액슬	법적 기준
안전율(f)	3.5	5.3	1.6 이상

상기와 같이 구성된 액슬을 기존의 5톤 형 트럭에 설치하는 경우 5톤 형 트럭은 차체의 크기를 늘이지 않고 차량의 적재 하중을 상승시킬 수 있다. 즉, 기존의 5톤 트럭의 경우 전륜과 후륜만이 설치되어 있으나, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 본 고안에 의한 액슬빔을 푸셔 액슬로 하여 추가로 설치하면 다음의 [표 3]에서 알 수 있는 바와 같이 트럭에 적재 가능한 하중을 증가시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.

	5톤 트럭	5톤 트럭+푸셔 액슬
적재하중	5000 kg	9000 kg
차량 전체 하중	전륜	3445 kg	3175 kg
	푸셔 액슬	-	5748 kg
	후륜	6575 kg	5748 kg

상기 [표 3]에 기재되어 있는 바와 같이 기존의 5톤 트럭의 경우에는 적재된 화물의 하중이 차량의 전륜과 후륜에 의해서만 지지되나, 본 고안을 사용하는 경우에는 추가로 설치된 푸셔 액슬도 적재된 화물의 하중을 지지하기 때문에 트럭의 크기를 증가시키지 않고도 트럭의 적재 하중을 증가시킬 수 있게 된다.

본 고안에 의한 액슬을 푸셔 액슬 또는 테그 액슬로서 5톤 트럭에 적용하게 되면 다음과 같이 동작하게 된다. 즉, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 대형 트럭의 액슬과 같이 리프트 스프링(50)이 설치되어 있으므로, 트럭이 공차로 주행하는 경우에는 리프트 스프링(40)에는 공기를 주입시키고 라이드 에어 스프링(30)에서는 공기를 방출시키면 리프트 스프링(40)에 의해 푸셔 액슬 또는 테그 액슬이 상승하게 되고, 액슬에 연결되어 있는 구동륜이 지면에서 떨어지게 되어, 종래의 트럭과 같이 전륜과 후륜만으로 주행하게 된다.

이후 트럭에 화물을 적재하고 주행하게 되는 경우에는 리프트 스프링(40)에서는 공기를 방출시키고 라이드 에어 스프링(30)에는 공기를 주입시키면 리프트 스프링(40)에 의해 푸셔 액슬 또는 테그 액슬이 하강하게 되고 액슬에 설치되어 있는 구동륜이 지면에 닿게 된다. 따라서 트럭의 전륜과 후륜외에 푸셔 액슬 또는 테그 액슬에 설치되어 있는 구동륜도 하중을 지지하게 되어 고하중의 화물을 적재한 경우에도 원활한 주행이 이루어지게 된다.

상기한 바와 같이 5톤 트럭을 예로 들어 본 고안을 설명하였으나, 본 고안은 5톤 트럭에 한정되어 사용되지 않고 5톤 이상의 대형 트럭에 사용하는 경우에도 푸셔 액슬 또는 테그 액슬의 추가만으로 적재 하중이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.

이때, 트럭에 액슬을 계속 추가하는 경우 적재 하중은 계속적으로 상승될 수 있으나 트럭의 전체 하중은 40톤을 초과할 수 없으므로 액슬의 추가에 의해 얻어지는 트럭의 전체 하중은 40톤 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 트럭의 구동륜이 지면에서 떨어지도록 액슬을 리프팅 시킬 때, 도 3a, 도 3b 또는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 액슬빔의 중간 부분을 상부 또는 하부를 향하여 라운드 형태로 절곡 형성하여 사용하는 것은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 푸셔 액슬로서 사용하는 경우이다.

이와 같이 푸셔 액슬빔이 절곡되어 있는 경우에는 구동 액슬로 동력을 전달하는 구동축(5)이 액슬빔에 닿지 않게 되므로 액슬빔의 리프팅 시 리프팅 범위를 증대시킬 수 있다.

또한, 액슬빔을 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 테그 액슬로서 사용하는 경우에는 구동축과 액슬빔의 접촉이 발생되지 않으므로 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 직선 형태의 액슬빔을 사용하도록 한다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 고안은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의하면, 전륜과 후륜만이 설치되어 있는 기존의 트럭에 원형 튜브를 이용하여 형성된 액슬을 추가로 설치함으로서 차량의 적재 하중을 증가시켜 고하중의 화물을 적재할 수 있는 효과를 갖는다.

설치되는 액슬이 푸셔 액슬로 설치되는 경우 액슬의 중간부를 원형으로 절곡하여 트럭의 후륜 구동축과 닿지 않도록 함으로서 액슬의 리프팅 범위를 증가시키는 효과를 갖는다.

또한, 액슬을 지지하는 라이드 에어 스프링의 중심간 거리를 증가시켜 차량의 선회 주행시 안정성을 증가시키는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 트럭의 액슬 빔을 프레임에 고정하는 구조에 있어서, 프레임의 외곽측을 향하여 'ㄱ' 형 단면 형태이고 프레임과 일체화되어 돌출 형성되는 에어 스프링 고정 브라켓(20), 상기 에어 스프링 고정 브라켓(20)에 설치되는 라이드 에어 스프링(30), 중심축을 따라 공간이 형성되어 있는 금속 재질의 원형 튜브를 이용하여 형성되고 상기 라이드 에어 스프링(30)의 하부에 유볼트(35a)에 의해 연결되는 원형 튜브 액슬빔(50)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 트럭의 액슬 고정 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원형 튜브 액슬빔(50)의 중간부는 액슬 중간부를 상부 또는 하부로 원형으로 절곡 형성시켜 푸셔 액슬로 사용시 구동축과의 간섭을 배제하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 트럭의 액슬 고정 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 원형 튜브 액슬빔(50)을 상승 및 하강시키기 위한 리프트 스프링(40)이 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 트럭의 액슬 고정 구조.