KR101349536B1

KR101349536B1 - 캡 마운팅장치

Info

Publication number: KR101349536B1
Application number: KR1020110132812A
Authority: KR
Inventors: 최균
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2014-01-09
Also published as: KR20130066118A; CN103158792B; US8651560B2; CN103158792A; US20130147235A1

Abstract

본 발명의 캡 마운팅장치는 격자구조를 형성하는 수직ㅇ수평멤버(10,10-1,30,40)로 백컴플리트(2)의 내구 강성을 크게 강화함과 더불어 리어실멤버(7)에 연결된 리어캡강성멤버(21,21-1)로 에어현가(3)의 록커(4)와 결합되는 리어캡멤버(20,20-1)의 입력점 강성을 크게 강화하고, 특히 백컴플리트(2)와 에어현가(3)의 록커(4)사이에 형성되는 모멘트거리(Lb)가 캐빈(1)에 밴딩영향을 미치는 모멘트(Mb)의 발생이 거의 없도록 짧게 축소되는 레이아웃을 형성해줌으로서 캐빈(1)의 밴딩 내구성능과 진동성능을 크게 강화하고 전체적인 중량도 감소되는 특징을 갖는다.

Description

캡 마운팅장치{Cab Mounting Apparatus}

본 발명은 캡 마운팅장치에 관한 것으로, 특히 반복적인 노면하중에 대한 백 컴플리트의 입력점 강성증대로 캐빈으로 들어오는 진동흡수성능을 크게 높이면서도 구조단순화와 함께 중량도 절감할 수 있는 캡 마운팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 트럭의 운전석을 이루는 캐빈(Cabin)은 노면하중으로 인한 지속적으로 전달 받는 진동의 흡수 및 완충용 마운팅구조를 매개로 새시프레임과 결합된다.

이러한 캐빈 완충장치를 캡 마운팅장치로 칭하며, 상기 캡 마운팅장치는 진동의 흡수 및 완충력이 우수한 에어현가와 함께 이를 결합하기 위한 다수 브래킷으로 이루어지고, 통상 캐빈의 힌지 개폐를 위한 록커(Locker)기구와 연계된 구성을 갖는다.

국내특허공개 10-2011-0053851(2011.05.24).

상기 특허문헌은 트럭 캐빈의 캡틸팅 실린더 구조에 관한 일례로서, 이는 캐빈으로 전달되는 충격을 완충 및 흡수하는 실린더와, 캐빈에 결합된 마운팅브래킷으로 체결된 실린더 아이부로 구비됨으로써 실린더의 충격 완충력 및 흡수력을 더욱 증대시켜주는 유체댐퍼로 구성된 예를 나타낸다.

상기와 같이 실린더로 캐빈을 마운팅 지지함으로써, 차량 운행이나 엔진 구동에 따른 진동이 실린더를 통해 흡수 및 완충될 수 있게 된다.

하지만, 상기 특허문헌은 캐빈으로 전달되는 진동을 실린더와 캐빈간의 연결부 구조에 더 부가된 유체댐퍼로 해소함으로써, 캐빈과 에어현가와 더불어 캐빈의 개폐를 위한 록커로 이루어진 캡 마운팅 구조의 근본적인 취약점이 해소되지 못하는 측면이 있게 된다.

이러한 캐빈과 에어현가 및 록커로 이루어진 캡 마운팅 구조의 근본적인 취약점은 도 6을 통해 알 수 있는데, 도 6은 캐빈(1)의 뒤쪽 벽을 이루는 백 컴플리트(2)에 밴딩력을 가하는 모멘트거리(La)를 두고 에어현가(3)가 록커(4)와 함께 체결되는 구조적 특징을 나타낸다.

이러한 구조에서 에어현가(3)는 주행중 하부로 발생되는 여러 하중이 캐빈(1)에 직접 전달되지 않도록 완충 역할을 하는데 반해, 록커(4)는 캐빈(1)으로부터 가해지는 하중을 집중적으로 받을 수밖에 없다.

이로 인해 캡 마운팅 구조는 보강될 수밖에 없고, 이러한 보강구조로 인해 록커(4)는 래치(6)와 작용되는 스트라이커(5)를 이용해 캐빈(1)으로부터 가해지는 하중(Fa)을 분산하도록 통상 6점지지구조를 적용하고, 캐빈(1)은 리어실멤버(7)의 내측에서 더 덧대어진 회전방지보강패널(8)을 이용해 비교적 큰 모멘트거리(La)로 인해 크게 발생되는 모멘트(Ma)가 가하는 밴딩(Bending)에 대한 내구성이 강화될 수밖에 없다.

상기와 같이 회전방지보강패널(8)을 이용한 보강구조는 하중분산과 밴딩강성에 보다 유리한 캡 마운팅 구조로 되는 장점을 제공할 수 있게 된다.

하지만, 캡 마운팅 구조가 하중분산과 밴딩강성에 보다 유리하도록 변형되었다 하더라도, 이에 따른 록커(4)의 6점지지구조와 회전방지보강패널(8)로 인한 부품수량증가에 비해 그 성능향상효과가 미비하고, 특히 밴딩을 가져오는 모멘트거리(La)이 약 105mm로 큰 구조적 한계로 인해 성능향상효과가 더욱 미비하게 된다.

즉, 상기와 같은 캡 마운팅 구조는 부품수량증가와 구성의 복잡함에 비해 달성되는 성능향상효과가 극히 미비 할 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 캐빈을 구성하는 백 컴플리트에 덧대어진 백 맴버(Back Member)를 에어현가와 결합된 록커부위로 연계시켜 입력점 강성을 증대함으로써, 반복적인 노면하중의 캐빈쪽 전달 차단성능을 크게 높이면서도 구조단순화는 물론 중량도 낮출 수 있는 캡 마운팅장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 캡 마운팅장치는 운전석 캐빈의 후방벽 패널을 이루고, 격자구조를 형성하는 멤버프레임이 덧대어진 백컴플리트와;

상기 캐빈을 지지하여 전달되는 진동을 흡수 및 완충하는 에어현가의 록커와 결합되고, 상기 멤버가 덧대어진 상기 백컴플리트부위에 체결되어 상기 캐빈이 가하는 하중입력점으로 작용하는 리어캡멤버와;

상기 리어캡멤버가 중첩되어 상기 백컴플리트와 밀착고정되며, 상기 캐빈의 하부를 가로지르는 리어실멤버에 끝부위와 연결되는 리어캡강성멤버;

를 포함해 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 멤버프레임은 상기 백 컴플리트에 서로 간격을 두고 수직하게 배열된 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버와, 상기 백 컴플리트에 서로 간격을 두고 수평하게 배열되어 상기 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버와 교차되는 한 쌍의 어퍼 수평멤버 및 로어 수평멤버로 구성된다.

상기 한 쌍의 어퍼 수평멤버 및 로어 수평멤버는 상기 캐빈의 폭 양쪽을 이루는 좌 C-필라와 우 C-필라와 연결되어진다.

상기 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버의 끝부위에는 상기 백 컴플리트에 체결되어진 상기 리어캡멤버가 중첩된다.

상기 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버의 끝부위에는 상기 리어캡강성멤버가 연장되어진다.

상기 리어캡강성멤버는 상기 에어현가의 록커가 상기 백컴플리트에 대해 모멘트거리를 형성하는 이격된 공간으로 위치되어진다.

상기 리어캡강성멤버는 상기 이격된 공간폭을 축소하도록 상기 록커에 밀착되어 위치되어진다.

이러한 본 발명은 캐빈을 지지하는 에어현가와 결합된 록커부위의 입력점 강성 강화로 노면하중의 흡수 및 완충성능을 크게 높여줌으로서, 캐빈의 마운팅 구조를 통한 캐빈쪽 진동 차단성능이 크게 향상되는 효과가 있다.

또한, 본발명은 에어현가와 결합된 록커부위의 입력점 강성 강화가 캐빈을 구성하는 백 맴버(Back Member)의 연계구조로 구현함으로써, 캐빈의 마운팅 구조를 단순화하고 동시에 중량 및 원가도 저감되는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 캐빈 지지용 캡 마운팅장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 캡 마운팅장치를 구성하는 백멤버 레이아웃이며, 도 3은 본 발명의 캡 마운팅장치를 구성하는 멤버들에 대한 전체적인 레이아웃이고, 도 4는 본 발명에 따른 캡 마운팅장치의 단면 레이아웃이며, 도 5는 본 발명에 따른 캡 마운팅장치의 전후유동선도이고, 도 6은 종래에 따른 캐빈 지지용 캡 마운팅장치의 하중작용도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 캐빈 지지용 캡 마운팅장치의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 캡 마운팅장치는 운전석을 구성하는 캐빈(1)의 뒤쪽 벽을 이루는 백 컴플리트(2)로 장착되어 캐빈(1)쪽으로 가는 노면충격을 완충하는 에어현가(3)와, 에어현가(3)의 상부부위로 체결되어 캐빈(1)의 개폐작용을 구현하는 록커(4)와, 록커(4)쪽으로 가해지는 하중을 분산하고 축소된 모멘트거리로 백 컴플리트(2)에 가해지는 벤딩력을 약화시켜주는 멤버프레임으로 구성된다.

상기 에어현가(3)는 통상적으로 캡 마운팅 구조에 적용되는 에어현가와 동일하며, 상기 록커(4)는 캐빈(1)을 잠금상태로 전환하거나 또는 잠금상태를 해제하도록 래치(6)와 작용되는 스트라이커(5)로 이루어지고, 이는 통상적으로 캡 마운팅 구조에 적용되는 록커의 구성과 동일하다.

상기 멤버프레임은 백 컴플리트(2)의 좌측및 우측에 간격을 둔 한 쌍의 록커(4)부위로 각각 위치되는 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)와, 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)에 체결되어 한 쌍의 록커(4)와 결합되는 한 쌍의 리어캡멤버(20,20-1)와, 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)에서 각각 연장되어진 한 쌍의 리어캡강성멤버(21,21-1)와, 상기 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)를 가로질러 캐빈(1)의 좌 C-필라(50) 및 우 C-필라(50-1)와 연결되는 적어도 1개 이상의 수평멤버로 구성된다.

상기 한 쌍의 리어캡강성멤버(21,21-1)는 캐빈(1)의 하부를 가로지르도록 배열된 한 쌍의 리어실멤버(7)에 각각 결합되는 연결부(Kc,Kc-1)를 형성함으로써, 캐빈(1)으로부터 가해지는 상하진동이 리어캡강성멤버(21,21-1)를 통해 리어실멤버(7)로 분산되어진다.

상기 수평멤버는 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)를 가로질러 캐빈(1)의 좌 C-필라(50) 및 우 C-필라(50-1)와 연결되는 어퍼수평멤버(30)와, 어퍼수평멤버(30)의 아래부위로 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)를 가로질러 캐빈(1)의 좌 C-필라(50) 및 우 C-필라(50-1)와 연결되는 로어수평멤버(40)로 구성된다.

즉, 상기 어퍼수평멤버(30)는 좌 C-필라(50)와 결합된 연결부(Ka)로 한쪽 끝부위가 고정되고 더불어 우 C-필라(50-1)와 결합된 연결부(Ka-1)로 반대쪽 끝부위가 고정된다.

또한, 상기 로어수평멤버(40)는 좌 C-필라(50)와 결합된 연결부(Kb)로 한쪽 끝부위가 고정되고 더불어 우 C-필라(50-1)와 결합된 연결부(Kb-1)로 반대쪽 끝부위가 고정된다.

도 2는 본 실시예의 백멤버 레이아웃을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 백 컴플리트(2)에는 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)와 한 쌍의 어퍼 수평멤버(30) 및 로어 수평멤버(40)가 서로 교차하여 격자형상을 이루어 덧대어 짐으로써, 백 컴플리트(2)는 격자구조 멤버의 강성을 그대로 이용할 수 있어 내구성 강화 효과를 얻을 수 있게 된다.

더불어 한 쌍의 리어캡멤버(20,20-1)는 한 쌍의 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)에서 각각 연장되어 백 컴플리트(2)에 밀착 고정된 한 쌍의 리어캡강성멤버(21,21-1)와 체결됨으로서, 상기 리어캡멤버(20,20-1)와 에어현가(3)의 록커(4)의 결합부에 대한 입력점을 크게 강화시켜 주게 된다.

도 3은 본 실시예의 캡 마운팅장치를 구성하는 멤버들에 대한 전체적인 레이아웃을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)와 어퍼 수평멤버(30) 및 로어 수평멤버(40)는 각각의 끝부위를 좌 C-필라(50) 및 우 C-필라(50-1)에 이어주는 연결부(Ka,Ka-1,Kb,Kb-1)로 고정해줌으로써, 백 컴플리트(2)는 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)와 어퍼 수평멤버(30) 및 로아 수평멤버(40)의 격자구조로 인한 강성강화 효과와 함께 좌 C-필라(50) 및 우 C-필라(50-1)에 연결된 고정구조로 인한 강성강화 효과를 통해 크게 강화된 내구성을 가질 수 있게 된다.

또한, 리어캡강성멤버(21,21-1)는 좌 수직멤버(10) 및 우 수직멤버(10-1)에서 이어져 백 컴플리트(2)에 밀착 고정되고 더불어 각각의 끝부위를 캐빈(1)의 하부로 배열된 리어실멤버(7)에 이어주는 연결부(Kc,Kc-1)로 고정해줌으로써, 리어캡강성멤버(21,21-1)는 백 컴플리트(2)를 이용한 고정력강화 효과와 함께 리어실멤버(7)에 연결된 고정구조로 인한 강성강화 효과를 통해 크게 강화된 하중 지지력을 가질 수 있게 된다.

그러므로, 에어현가(3)의 록커(4)와 연결된 리어캡멤버(20,20-1)는 리어캡강성멤버(21,21-1)에 결합됨으로써 리어캡강성멤버(21,21-1)의 강성강화 효과를 그대로 이용해 리어캡멤버(20,20-1)의 입력점 강성을 증대할 수 있게 된다.

더불어 본 실시예의 캡 마운팅장치는 도 4의 단면 레이아웃에 도시된 바와 같이, 에어현가(3)의 록커(4)와 리어캡멤버(20,20-1) 및 리어캡강성멤버(21,21-1)의 단면 레이아웃이 서로 간에 보다 밀착됨으로써 모멘트거리(Lb)를 전술한 모멘트거리(La, 도 6참조)보다 짧게 줄일 수 있게 된다.

상기와 같이 모멘트거리(Lb)가 크게 짧아짐으로써 모멘트거리(Lb)로 인한 모멘트(Ma)의 크기도 크게 작아지고, 크게 작아진 모멘트(Mb)는 캐빈(1)에 가해지는 밴딩(Bending)영향을 줄여줌으로써 캐빈(1)의 밴딩 내구성이 크게 강화되어진다.

실제적으로, 실차적용시 상기 모멘트거리(Lb)로 인한 모멘트(Mb)는 거의 발생되지 않고 강성은 종래 대비 약 3.5배 수준으로 향상됨이 입증되었다.

또한, 본 실시예의 캡 마운팅장치는 리어캡강성멤버(21,21-1)의 강성강화 효과를 그대로 이용하고 더불어 리어캡멤버(20,20-1)에 가해지는 캐빈(1)의 상하진동(Fb)이 리어캡강성멤버(21,21-1)를 통해 리어실멤버(7)로 분산됨으로써, 리어캡멤버(20,20-1)에서는 입력점 강성이 크게 증대되어진다.

도 5는 본 실시예에 따른 캡 마운팅장치의 전후유동선도로서, 전후유동선도A는 도6의 캡 마운팅장치 레이아웃에 따른 것으로 심한 진동폭으로 인한 떨림발생을 알 수 있는데 반해, 전후유동선도B는 본 실시예의 캡 마운팅장치 레이아웃에 따른 것으로 진동폭이 거의 없어 떨림 발생도 없음을 알 수 있다.

이러한 선도B는 본 실시예에 따른 캡 마운팅장치의 레이아웃에서 모멘트거리(Lb)가 약 105mm에서 약 73mm 정도로 30%정도 축소되고, 이를 실차적용함으로써 결과로 입증되었다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 캡 마운팅장치는 격자구조를 형성하는 수직ㅇ수평멤버(10,10-1,30,40)로 백컴플리트(2)의 내구 강성을 크게 강화함과 더불어 리어실멤버(7)에 연결된 리어캡강성멤버(21,21-1)로 에어현가(3)의 록커(4)와 결합되는 리어캡멤버(20,20-1)의 입력점 강성을 크게 강화하고, 특히 백컴플리트(2)와 에어현가(3)의 록커(4)사이에 형성되는 모멘트거리(Lb)가 캐빈(1)에 밴딩영향을 미치는 모멘트(Mb)의 발생이 거의 없도록 짧게 축소되는 레이아웃을 형성해줌으로서 캐빈(1)의 밴딩 내구성능과 진동성능을 크게 강화하고 전체적인 중량도 감될 수 있다.

1 : 캐빈 2 : 백컴플리트
3 : 에어현가 4 : 록커
5 : 스트라이커 6 : 래치
7 : 리어실멤버 10,10-1 : 좌 수직멤버, 우 수직멤버
20,20-1 : 리어캡멤버 21,21-1 : 리어캡강성멤버
30 : 어퍼수평멤버 40 : 로어수평멤버
50,50-1 : 좌 C-필라, 우 C-필라
Ka,Kb,Kc,Ka-1,Kb-1,Kc-1 : 연결부

Claims

운전석 캐빈의 후방벽 패널을 이루고, 격자구조를 형성하는 멤버프레임이 덧대어진 백컴플리트와;
상기 캐빈을 지지하여 전달되는 진동을 흡수 및 완충하는 에어현가의 록커와 결합되고, 상기 멤버가 덧대어진 상기 백컴플리트부위에 체결되어 상기 캐빈이 가하는 하중입력점으로 작용하는 리어캡멤버와;
상기 리어캡멤버가 중첩되어 상기 백컴플리트와 밀착고정되며, 상기 캐빈의 하부를 가로지르는 리어실멤버에 끝부위와 연결되는 리어캡강성멤버;
를 포함해 구성된 것을 특징으로 하는 캡 마운팅장치.
청구항 1에 있어서, 상기 멤버프레임은 상기 백 컴플리트에 서로 간격을 두고 수직하게 배열된 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버와, 상기 백 컴플리트에 서로 간격을 두고 수평하게 배열되어 상기 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버와 교차되는 한 쌍의 어퍼 수평멤버 및 로어 수평멤버로 구성된 것을 특징으로 하는 캡 마운팅장치.
청구항 2에 있어서, 상기 한 쌍의 어퍼 수평멤버 및 로어 수평멤버는 상기 캐빈의 폭 양쪽을 이루는 좌 C-필라와 우 C-필라와 연결되어진 것을 특징으로 하는 캡 마운팅장치.
청구항 2에 있어서, 상기 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버의 끝부위에는 상기 백 컴플리트에 체결되어진 상기 리어캡멤버가 중첩되는 것을 특징으로 하는 캡 마운팅장치.
청구항 3 또는 청구항 4항에 있어서, 상기 한 쌍의 좌 수직멤버 및 우 수직멤버의 끝부위에는 상기 리어캡강성멤버가 연장되어진 것을 특징으로 하는 캡 마운팅장치.
청구항 5항에 있어서, 상기 리어캡강성멤버는 상기 에어현가의 록커가 상기 백컴플리트에 대해 모멘트거리를 형성하는 이격된 공간으로 위치되어진 것을 특징으로 하는 캡 마운팅장치.
청구항 6항에 있어서, 상기 리어캡강성멤버는 상기 이격된 공간폭을 축소하도록 상기 록커에 밀착되어 위치되어진 것을 특징으로 하는 캡 마운팅장치.