KR20060125080A - 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물 - Google Patents

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KR20060125080A
KR20060125080A KR1020050046890A KR20050046890A KR20060125080A KR 20060125080 A KR20060125080 A KR 20060125080A KR 1020050046890 A KR1020050046890 A KR 1020050046890A KR 20050046890 A KR20050046890 A KR 20050046890A KR 20060125080 A KR20060125080 A KR 20060125080A
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볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비
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Abstract

본 발명은 운전실이 진동흡수장치에 의하여 상부프레임에 고정되기 때문에 상부프레임에 대하여 상대 진동하는 운전실에 물체가 침투하는 것을 방지하는 프런트 가이드를 직접 설치함으로써 상부프레임에 대하여 운전실과 프런트 가이드가 일체로 상대 진동하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 하부주행체에 장착되는 상부프레임과, 하부에 바텀플레이트가 구비되어 상부프레임 상에 탑제되며, 바텀플레이트가 진동흡수장치에 의하여 상부프레임과 연결됨으로써 상부프레임에 대하여 독자적으로 진동하는 운전실과, 전방에 침투되는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 전방에 상하로 설치되며, 운전실의 상측에 대응되는 상부앵글은 운전실 전면 상부에 체결되고, 운전실의 하측에 대응되는 하부앵글은 운전실의 전면 하부에 체결되어 상부프레임에 대하여 운전실과 일체로 진동하는 프런트 가이드 및 상방에서 낙하하는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 천정에 전후로 길게 설치되는 탑 가이드를 더 포함하여 구성된다.
보호구조물, 프런트 가이드, 탑 가이드, 상부프레임, 브라켓

Description

중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물{Operator protective structure for construction vehicle}
도 1은 종래 기술에 의한 운전자 보호구조물이 장착되는 상부프레임의 사시도.
도 2는 종래 기술에 의한 운전자 보호구조물이 장착된 상부프레임의 사시도.
도 3은 도 2의 측단면도.
도 4는 본 발명에 의한 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물의 구성을 나타내는 분해사시도.
도 5는 본 발명에 의한 운전실에 장착된 프런트 가이드의 구성을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 운전실에 장착된 탑 가이드의 구성을 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 운전실에 장착된 프런트 가이드의 구성 및 상부프레임에 장착된 탑 가이드의 구성을 나타내는 사시도.
**도면의 주요구성에 대한 부호의 설명**
110: 운전실 112: 체결공
114: 전방브라켓 116: 천정브라켓
118: 보스 130: 프런트 가이드
132: 상부앵글 134: 하부앵글
136: 세로보호대 138: 가로보호대
150: 탑 가이드 152: 세로지지대
154: 가로지지대 156: 탑브라켓
158: 볼트
본 발명은 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동흡수장치에 의하여 상부프레임에 고정되고 상부프레임에 대하여 진동하는 운전실에 전방에서 침투하는 물체로부터 운전자를 보호하기 위한 프런트 가이드를 직접 설치함으로써 운전실과 프런트 가이드가 일체로 움직이는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물에 관한 것이다.
중장비 운전실은 운전가가 작업을 편하게 할 수 있도록 설계되어야 할 뿐만 아니라 구조적 측면에서도 운전중 중량물이 운전실로 낙하하거나 경사면에서 전복되는 등 작업중에 발생할 수 있는 불의의 사고로부터 운전자를 보호할 수 있도록 설계되어야 한다. 최근 국제표준화기구(ISO)나 자동차공업협회(SAE) 등에서 운전실 보호구조에 대한 규정이 더욱 강화되고 있는 것은 물론 작업현장에서 운전자의 안전을 확보할 수 있는 운전실 보호구조 기술에 대한 개발이 시급한 실정이다.
운전자 보호구조물(FOG: Falling object guards)는 ISO규정에 따라 낙하물 침투방지를 위해 운전실의 상방에 설치된 탑 가이드와, 전방에서 침투하는 물체를 방어하기 위한 프런트 가이드로 구성된다. 즉, ISO규정 혹은 SAE규정에 의하여 45㎏의 강철구를 지상에서 9m이하 높은 곳에서 최소한 1360J의 위치에너지를 갖도록 하여 낙하시험(level Ⅰ: 6ton 미만인 경우)을 하거나 직경이 204㎜이하인 강철구가 11600J의 위치에너지를 갖도록 하여 낙하시험(level Ⅱ: 6ton 이상인 경우)을 하도록 규정하며, 마찬가지로 전방침투에 대하여도 level Ⅰ의 경우 700J 그리고 level Ⅱ의 경우 5800J의 변형에너지를 만족하도록 규정하고 있다.
종래의 중장비 운전실 보호구조물(10)은 하부주행체(도시되지 않음)의 상부프레임(20)에 장착되는 구조를 하고 있다. 운전실(18)이 지지되는 상부프레임(20)은 전면에 전방프레임(22)과 후면에 후방프레임(24) 그리고 일측면에는 전방프레임(22)과 후방프레임(24)을 연결하는 측방프레임(26)과 타측면에는 작업기(도시되지 않음)가 부착되는 작업기프레임(28) 등을 구비하고, 상기 전방프레임(22) 및 후방프레임(24)은 각각 측면부와 상면부로 구성되며, 상기 상면부에는 후술하는 진동흡수장치(40)를 장착하기 위한 관통홀(30)이 형성되고, 측면부에는 운전자 보호구조물(10)이 장착되기 위한 브라켓(32)이 설치된다.
운전실(18)은 상부프레임(20)에 여러 가지 고정수단에 의하여 고정되는 구조를 갖고 있다. 운전실(18)이 상부프레임(20) 상에 볼트 등의 고정수단에 의하여 직접 결합되면, 상부프레임(20)의 충격이 운전실(18)에 직접 전달된다. 일반적으로 건설중장비의 작업조건은 대단히 열악하다. 가령, 노면이 일정치 않아 상부프 레임(20)에 발생하는 진동이나 소음이 운전실(18)에 직접 전달되면 운전자는 쉽게 피로감을 느끼게 된다.
이와 같은 진동을 완화시키기 위하여 상면에 다수개의 관통홀(30)을 구비하는 상부프레임(20)과 운전실(18)의 바텀플레이트(38) 사이에 운전실(18)에 상하방향으로 발생하는 진동을 흡수할 수 있도록 진동흡수장치(40)가 운전실(18)의 전후방에 다수개 설치된다.
상기 진동흡수장치(40)는 그 내부에 코일스프링이나 고무 혹은 완충액 등의 탄성체를 수용하고 플렌지와 볼트를 이용하여 상기 운전실(18)을 상부프레임 (20)상에 고정시킨 구조로서, 상하 혹은 좌우 흔들림이나 충격력에 대하여 어느 정도 완충효과를 가져와 불규칙한 노면에도 불구하고 운전자는 쉽게 피로감을 느낄 수 없게 된다.
하지만, 상부프레임(20)에 운전자 보호구조물(10)을 직접 장착하고, 진동흡수장치(40)를 이용하여 상부프레임(20)과 운전실(18)을 각각 조립한 상태에서 운전자가 운전석에 앉아 주행을 하게 되면, 상부프레임(20)에 장착된 운전자 보호구조물(10)은 흔들림이 적으나 진동흡수장치(40)에 의하여 상하 혹은 좌우 진동되는 운전실(18)의 운전자는 흔들림이 많게 된다. 따라서, 불규칙한 노면을 장시간 주행하게 되면 운전자는 정지하고 있는데 운전자 보호구조물(10)은 상하 혹은 좌우로 흔들려서 마치 전방 보호구조물이 좌우로 흔들리는 착시현상을 발생시켜 운전자는 시야가 불편하고 어지러움증을 느끼게 된다.
이러한 이유로 흔히 운전자는 운전자 보호구조물(10) 중 전방 보호구조물을 분리한 채 운전하기 때문에 물체가 전방으로 침투할 때 예상치 못하는 사고의 위험이 있게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 프런트 가이드가 운전실에 일체로 설치되는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물을 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하부주행체에 장착되는 상부프레임과, 하부에 바텀플레이트가 구비되어 상기 상부프레임 상에 탑제되며, 상기 바텀플레이트가 진동흡수장치에 의하여 상기 상부프레임과 연결됨으로써 상기 상부프레임에 대하여 독자적으로 진동하는 운전실과, 전방에 침투되는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 전방에 상하로 설치되며, 상기 운전실의 상측에 대응되는 상부앵글은 상기 운전실 전면 상부에 체결되고, 상기 운전실의 하측에 대응되는 하부앵글은 상기 운전실의 전면 하부에 체결되어 상기 상부프레임에 대하여 상기 운전실과 일체로 진동하는 프런트 가이드 및 상방에서 낙하하는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 천정에 전후로 길게 설치되는 탑 가이드를 더 포함하여 구성된다.
상기 프런트 가이드는 상부앵글과 하부앵글을 상하로 연결하는 다수개의 세 로보호대와 상기 세로보호대 사이를 연결하는 가로보호대를 더 포함하여 구성된다.
상기 운전실의 전면 상단 양측에 전방브라켓이 운전실 전방으로 돌출형성되며, 상기 상부앵글은 상기 전방브라켓에 볼트체결되고, 상기 하부앵글은 운전실 전면에 직접 볼트체결된다.
상기 탑 가이드는 전후로 길게 형성된 다수개의 세로지지대와 상기 세로지지대의 가로방향으로 형성된 다수개의 가로지지대를 더 포함하여 구성된다.
상기 운전실의 상부에는 소정 길이의 천정브라켓이 양측으로 구비되며, 상기 천정브라켓에는 내부에 나사산을 구비한 보스가 상방으로 돌출 형성되며, 상기 세로지지대의 양측 가장자리에는 상기 보스와 대응되는 홀이 구비된 탑브라켓이 설치되어 볼트가 상기 홀을 관통하여 보스의 나사산과 나사체결된다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 하부주행체에 장착되고 전면에 전방프레임이 구비되며 후면에 후방프레임이 구비되는 상부프레임과, 하부에 바텀플레이트가 구비되어 상기 상부프레임 상에 탑제되며, 상기 바텀플레이트가 진동흡수장치에 의하여 상기 상부프레임과 연결됨으로써 상기 상부프레임에 대하여 독자적으로 진동하는 운전실과, 전방에 침투되는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 전방에 상하로 설치되며, 상기 운전실의 상측에 대응되는 상부앵글은 상기 운전실 전면 상부에 체결되고, 상기 운전실의 하측에 대응되는 하부앵글은 상기 운전실의 전면 하부에 체결되어 상기 상부프레임에 대하여 상기 운전실과 일체로 진동하는 프런트 가이드 및 상방에서 낙하하는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 상기 전방프레임 양측에 고정된 하부브라켓 상에 상하로 수직하게 설치되는 전방 지지프레임과, 후방프레임 양측에 고정된 하부브라켓 상에 상하로 수직하게 설치되는 후방지지프레임 사이에 전후로 길게 설치된 탑 가이드를 더 포함하여 구성된다.
상기 프런트 가이드는 상부앵글과 하부앵글을 상하로 연결하는 다수개의 세로보호대와 상기 세로보호대 사이를 연결하는 가로보호대를 더 포함하여 구성된다.
상기 운전실의 전면 상단 양측에 전방브라켓이 운전실 전방으로 돌출형성되며, 상기 상부앵글은 상기 전방브라켓에 볼트체결되고, 상기 하부앵글은 운전실 전면에 직접 볼트체결된다.
상기 탑 가이드는 전후로 길게 형성된 다수개의 세로지지대와 상기 세로지지대의 가로방향으로 형성된 다수개의 가로지지대를 더 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물에 의하면 프런트 가이드의 흔들림에 의한 어지러움증을 느끼지 않는 잇점이 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4에는 본 발명에 의한 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물의 구성이 분해사시도로 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 의한 운전실에 장착된 프런트 가이드의 구성이 사시도로 도시되어 있으며, 도 6에는 본 발명에 의한 운전실에 장착된 탑 가이드의 구성이 사시도로 도시되어 있다.
본 발명의 운전실은 하부에 바텀플레이트가 구비되고, 하부주행체에 장착되 는 상부프레임 상에 탑제되며, 상기 바텀플레이트는 진동흡수장치에 의하여 상부프레임과 연결되는 구조를 하고 있기 때문에, 본 발명의 일실시예에 의한 운전실에 직접 장착되는 운전자 보호구조물(100)은 운전실(110)과 일체로 결합되어 상부프레임(120)에 대하여 운전실(110)과 함께 탄성 지지되는 특징을 갖고 있다.
상기 운전자 보호구조물(100)은 전방에서 침투하는 물체로부터 운전실(110)을 보호하기 위한 프런트 가이드(130)와 상부에서 하방으로 낙하하는 물체의 침투를 방지하기 위해 운전실의 상방에 설치된 탑 가이드(150)로 구성된다.
상기 운전자 보호구조물(100)은 전술한 바와 같이, ISO규정 혹은 SAE규정에 의하여 1360J(level Ⅰ: 6ton 미만) 혹은 11600J(level Ⅱ: 6ton 이상)의 위치에너지를 갖는 낙하시험과, 700J(level Ⅰ: 6ton 미만) 혹은 5800J(level Ⅱ: 6ton 이상)의 변형에너지를 갖는 전방침투시험을 거쳐야 하는 것은 물론이다.
상기 운전실(110)의 전면 상부 양측에 각각 전방으로 돌출되고 다수개의 체결공(112)을 구비하는 전방브라켓(114)이 구비되며, 상기 운전실(110)의 상부에는 소정 길이의 천정브라켓(116)이 양측으로 구비되며, 천정브라켓(116)에는 내부에 스크류가 형성된 보스(118)가 상방으로 돌출 형성된다.
상기 프런트 가이드(130)는 상기 운전실(110)의 상측에 대응되는 상부앵글(132)과 운전실(110)의 하측에 대응되는 하부앵글(134) 그리고 상부앵글(132)과 하부앵글(134)을 상하로 연결하고 등간격으로 배열된 다수개의 세로보호대(136)와 상기 세로보호대(136) 사이를 연결하는 가로보호대(138)로 구성된다.
상기 상부앵글(132)의 양측에는 상기 전방브라켓(114)과 결합되는 측방브라 켓(140)이 구비되며, 상기 측방브라켓(140)은 상기 체결공(112)에 볼트체결되거나 혹은 리벳 등과 같은 고정수단에 의하여 체결된다. 상기 상부앵글(132)은 상기 전방브라켓(114)의 체결공(112)에 볼트체결되는데 반하여, 상기 하부앵글(134)은 운전실(110) 전면 하부에 직접 볼트체결된다.
상기 탑 가이드(150)는 전후로 길게 형성된 다수개의 세로지지대(152)와 상기 세로지지대(152)의 가로방향으로 형성된 다수개의 가로지지대(154)로 구성되며, 상기 세로지지대(152)의 양측 가장자리에는 탑브라켓(156)이 구비된다. 상기 탑브라켓(156)에는 상기 보스(118)에 대응되는 홀이 천공되고 볼트(158)가 상기 홀과 보스(118)를 관통하여 나사체결된다. 상기 다수개의 세로지지대(152)는 낙하되는 물체의 하중을 분산하는 기능을 한다.
상기 보호대 혹은 지지대는 강철 등의 금속재로 형성하는 것이 바람직하지만, 장비의 경량화를 위하여 알루미늄이 포함된 고강도합금으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 운전실에 직접 장착되는 운전자 보호구조물(200)은 프런트 가이드(230)와 탑 가이드(250)를 분리하여 설치하고, 상기 프런트 가이드(230)는 운전실(110)과 일체로 결합되어 상부프레임(120)에 대하여 운전실(110)과 함께 탄성 지지되며, 상기 탑 가이드(250)는 상부프레임(120) 상에 결합되는 특징을 갖고 있다.
상기 프런트 가이드(230)는 상기 일실시예와 만찬가지로 상부앵글(232)과 하부앵글(234) 그리고 상부앵글(232)과 하부앵글(234)을 상하로 연결하는 다수개의 세로보호대(236)와 상기 세로보호대(236)를 좌우로 연결하는 가로보호대(238)로 구 성된다.
상기 탑 가이드(250)는 전방프레임(122) 양측에 고정된 하부브라켓(132) 상에 상하로 수직하게 설치되는 전방 지지프레임(260)과, 후방프레임(124) 양측에 고정된 하부브라켓(126) 상에 상하로 수직하게 설치되는 후방 지지프레임(270) 사이에 전후로 길게 세로지지대(252)가 다수개 설치되어 낙하되는 물체의 하중을 분산한다.
운전실이 진동흡수장치에 의하여 상부프레임에 고정되기 때문에 상부프레임에 대하여 상대 진동하는 운전실에 전방에서 침투하는 물체로부터 운전자를 보호하기 위한 프런트 가이드를 직접 설치함으로써 운전실과 프런트 가이드가 일체로 진동하는 것을 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 운전실과 프런트 가이드가 일체로 진동하며, 프런트 가이드가 상부프레임에 대하여 흔들려도 운전실과 함께 흔들리기 때문에 운전자가 어지러움증을 느끼는 불편함이 해소된다.

Claims (9)

  1. 하부주행체에 장착되는 상부프레임과,
    하부에 바텀플레이트가 구비되어 상기 상부프레임 상에 탑제되며, 상기 바텀플레이트가 진동흡수장치에 의하여 상기 상부프레임과 연결됨으로써 상기 상부프레임에 대하여 독자적으로 진동하는 운전실과,
    전방에 침투되는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 전방에 상하로 설치되며, 상기 운전실의 상측에 대응되는 상부앵글은 상기 운전실 전면 상부에 체결되고, 상기 운전실의 하측에 대응되는 하부앵글은 상기 운전실의 전면 하부에 체결되어 상기 상부프레임에 대하여 상기 운전실과 일체로 진동하는 프런트 가이드 및
    상방에서 낙하하는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 천정에 전후로 길게 설치되는 탑 가이드를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프런트 가이드는 상부앵글과 하부앵글을 상하로 연결하는 다수개의 세로보호대와 상기 세로보호대 사이를 연결하는 가로보호대를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 운전실의 전면 상단 양측에 전방브라 켓이 운전실 전방으로 돌출형성되며, 상기 상부앵글은 상기 전방브라켓에 볼트체결되고, 상기 하부앵글은 운전실 전면에 직접 볼트체결됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 탑 가이드는 전후로 길게 형성된 다수개의 세로지지대와 상기 세로지지대의 가로방향으로 형성된 다수개의 가로지지대를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 운전실의 상부에는 소정 길이의 천정브라켓이 양측으로 구비되며, 상기 천정브라켓에는 내부에 나사산을 구비한 보스가 상방으로 돌출 형성되며, 상기 세로지지대의 양측 가장자리에는 상기 보스와 대응되는 홀이 구비된 탑브라켓이 설치되어 볼트가 상기 홀을 관통하여 보스의 나사산과 나사체결됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  6. 하부주행체에 장착되고 전면에 전방프레임이 구비되며 후면에 후방프레임이 구비되는 상부프레임과,
    하부에 바텀플레이트가 구비되어 상기 상부프레임 상에 탑제되며, 상기 바텀플레이트가 진동흡수장치에 의하여 상기 상부프레임과 연결됨으로써 상기 상부프레임에 대하여 독자적으로 진동하는 운전실과,
    전방에 침투되는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 운전실 전방에 상하 로 설치되며, 상기 운전실의 상측에 대응되는 상부앵글은 상기 운전실 전면 상부에 체결되고, 상기 운전실의 하측에 대응되는 하부앵글은 상기 운전실의 전면 하부에 체결되어 상기 상부프레임에 대하여 상기 운전실과 일체로 진동하는 프런트 가이드 및
    상방에서 낙하하는 물체로부터 운전실을 보호하기 위하여 상기 전방프레임 양측에 고정된 하부브라켓 상에 상하로 수직하게 설치되는 전방 지지프레임과, 후방프레임 양측에 고정된 하부브라켓 상에 상하로 수직하게 설치되는 후방지지프레임 사이에 전후로 길게 설치된 탑 가이드를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 프런트 가이드는 상부앵글과 하부앵글을 상하로 연결하는 다수개의 세로보호대와 상기 세로보호대 사이를 연결하는 가로보호대를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  8. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 운전실의 전면 상단 양측에 전방브라켓이 운전실 전방으로 돌출형성되며, 상기 상부앵글은 상기 전방브라켓에 볼트체결되고, 상기 하부앵글은 운전실 전면에 직접 볼트체결됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 탑 가이드는 전후로 길게 형성된 다수개의 세로지지 대와 상기 세로지지대의 가로방향으로 형성된 다수개의 가로지지대를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 중장비 운전실에 장착되는 운전자 보호구조물.
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