KR101708410B1 - 친환경 전기 노면청소차의 일체형 전륜 서스펜션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 친환경 전기 노면청소차의 일체형 전륜 서스펜션장치에 관한 것으로, 특히 센터프레임에 고정된 복합형 판스프링이 좌우 한 쌍의 서스펜션 기능을 유지하면서도 상기 센터프레임과 전륜과의 사이에 측면브러시의 설치 공간을 확보하여 노면청소차의 소형화 및 청소작업의 효율성을 향상하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 노면청소차는 운전석의 후방에 측면브러시를 설치함에 따라 차량의 길이가 길어져 청소차량의 소형화에 부합되지 못할 뿐만 아니라 좁은 공간에서의 청소작업에 제약을 받는 문제점이 야기된다.
본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 센터프레임의 상단에 고정된 복합형 판스프링의 양측을 전륜 지지컬럼의 상단에 각각 연결하고, 상기 지지칼럼의 하부에 결합된 컬럼 지지대를 센터프레임의 하단에 일체로 고정하여 단일 복합형 판스프링이 좌우 한 쌍의 서스펜션 기능을 복합적으로 수행할 수 있도록 하고, 상기 센터프레임과 전륜과의 사이에 측면브러시의 설치공간을 확보하여 상기 센터프레임의 양 측면에 측면브러시를 장착할 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

친환경 전기 노면청소차의 일체형 전륜 서스펜션장치{Integrated front-wheel suspension system of environmentally friendly, electric road sweeper}

본 발명은 센터프레임에 고정된 복합형 판스프링이 좌우 한 쌍의 서스펜션 기능을 유지하면서도 상기 센터프레임과 전륜과의 사이에 측면브러시의 설치 공간을 확보하여 노면청소차의 소형화 및 청소작업의 효율성을 향상하는 신개념의 기술에 관한 것이다.

일반적으로 각 지방자치단체 또는 도로를 관리하는 기관에서는 이미 건설되어 사용하고 있는 도로에 대하여 주기적으로 노면에 쌓인 이물질 및 미세먼지를 제거하여 노면을 청결한 상태로 유지 및 관리하고 있다.

특히, 도시 미관과 관련하여 폐기물의 처리는 매우 중요시되고 있는데, 그중에서도 도로 및 도로 주변에 대한 청소는 높은 인구가 밀집되어 생활하고 있는 도시 특성상 중요한 일이 아닐 수 없다.

이에 따라, 노면의 유지 및 관리가 적은 인력으로도 어렵지 않게 이루어질 수 있도록 노면의 이물질을 빨아들여 청소하는 노면 청소차가 사용되고 있다.

그러나 종래의 노면 청소차량은 주로 대형 차량으로 구성된 것으로, 대형 차량이 진입할 수 있는 큰 도로에서만 노면의 이물질 등을 제거하는 청소작업을 수행할 수 있게 된다.

따라서 이면 도로와 같이 폭이 좁은 골목길 등은 종래의 노면 청소차량의 진입이 어려워 환경미화원들이 직접 쓰레기 등 이물질을 제거하는 청소를 수행함으로써, 과다한 인력 투입에 비해 청소 능력의 한계를 나타나게 되는 문제점이 있었다.

그러므로 대형 청소차량이 진입하기 어려운 장소를 청소하는 소형 청소차량이 사용되고 있으나, 이는 대부분 수입품에 의존하여 사용되고 있으며, 장비구매 비용과 유지관리 비용이 크게 소요되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 「특허등록 제1384729호, 명칭/ 소형 청소차」가 제안되고 있다.

상기 선행기술은 소형 차량과, 상기 소형차량의 적재함에 설치되는 흡입부와, 상기 흡입부에 의해 흡인된 공기와 이물질을 분리하는 분리부와, 상기 분리부로부터 분리된 이물질을 포집하는 포집부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 것으로, 청소차량을 소형화하여 큰 도로는 물론 대형 차량이 진입하지 못하는 이면도로, 좁은 골목길 등과 같은 폭이 좁은 도로를 용이하게 운행하면서 청소할 수 있도록 하는 효과가 있다.

상기 선행기술은 좌우로 이격된 한 쌍의 메인프레임에 각각 좌우 독립적인 서스펜션이 설치됨으로써 메인프레임 및 전륜과의 사이 공간이 좁아 측면브러시를 운전석 하측의 메인프레임에 설치할 수 없는 구조적인 특성상 운전석의 후방에 측면브러시를 설치함에 따라 차량의 길이가 길어져 청소차량의 소형화에 부합되지 못할 뿐만 아니라 좁은 공간에서의 청소작업에 제약을 받는 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 센터프레임의 상단에 고정된 복합형 판스프링의 양측을 전륜 지지컬럼의 상단에 각각 연결하고, 상기 지지칼럼의 하부에 결합된 컬럼 지지대를 센터프레임의 하단에 일체로 고정하여 단일 복합형 판스프링이 좌우 한 쌍의 서스펜션 기능을 복합적으로 수행할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 센터프레임과 전륜과의 사이에 측면브러시의 설치공간을 확보하여 상기 센터프레임의 양 측면에 측면브러시를 장착할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 복합형 판스프링의 전방에 설치된 조향유닛과 연결된 조향 전달블럭에 상기 전륜 지지칼럼과 결합된 한 쌍의 타이로드를 각각 일체로 결합하여 조향유닛의 작동에 따라 전륜을 조향할 수 있는 조향장치의 구성을 간소화할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 센터 마운팅부에 좌우 방향으로 고정된 복합형 판스프링이 전륜 지지컬럼과 연결되어 좌우 한 쌍의 서스펜션 기능을 복합적으로 수행함으로써 서스펜션의 구조를 매우 간소화하면서도 상기 센터프레임과 전륜과의 사이에는 측면브러시의 설치공간을 확보함으로써 상기 센터프레임의 양 측면에 측면브러시를 장착할 수 있어 노면청소차의 소형화를 구현할 뿐만 아니라 좁은 공간에서도 청소작업의 원활성을 제고한다.

또한, 본 발명은 센터 마운팅부에 설치된 조향유닛과 연결된 조향 전달블럭이 센터 마운팅부에 내장되고, 전륜 지지컬럼과 결합된 한 쌍의 타이로드가 상기 센터 마운팅부를 관통하여 조향 전달블럭에 결합됨으로써 상기 조향유닛의 작동에 따라 전륜을 자유롭게 조향 가능함은 물론 상기 조향 전달블럭 및 타이로드가 센터 마운팅부에 내장됨으로써 조향장치의 구조를 더욱 간소화하고, 외력으로부터 안전하게 보호하여 파손발생을 억제하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 전기 노면청소차의 정면도
도 2는 본 발명 일체형 전륜 서스펜션장치의 정면도
도 3은 본 발명 일체형 전륜 서스펜션장치의 측면도
도 4는 본 발명 일체형 전륜 서스펜션장치의 사시도
도 5는 본 발명 일체형 전륜 서스펜션장치의 분리 사시도
도 6은 본 발명의 센터프레임이 분리된 일체형 전륜 서스펜션장치의 사시도
도 7은 본 발명의 센터 마운팅부 및 복합형 판스프링의 조립상태 측단면도
도 8은 본 발명 조향장치의 측단면도
도 9는 본 발명 전기 노면청소차의 전기장치 구성도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 센터 마운팅부(10), 복합형 판스프링(20), 한 쌍의 전륜 지지컬럼(30), 한 쌍의 컬럼 지지대(40)(40a), 측면브러시 설치공간(50), 한 쌍의 측면브러시(60)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 소형 차량(1)의 양측에 한 쌍의 메인프레임이 이격 설치되고, 상기 메인프레임에 각각 좌우 독립적인 서스펜션이 설치된 종래 노면청소차의 획일적인 구성과 달리 소형 차량(1)의 중앙에 하나의 센터프레임(2)만 단독으로 배치되는 혁신적인 구조로 이루어진다.

이와 같은 센터프레임(2)은 상부에 본 발명의 핵심기술인 복합형 판스프링(20) 및 조향유닛(71)을 전용으로 장착하기 위한 센터 마운팅부(10)가 돌출 형성되고, 상기 센터 마운팅부(10)는 상단 후방에 형성된 판스프링 장착면(11) 및 상단 전방에 형성된 조향유닛 장착면(12)으로 구분 형성되며, 상기 조향유닛 장착면(12)은 판스프링 장착면(11)보다 낮은 높이로 형성되어 단차를 유지한다.

상기 센터 마운팅부(10)의 상단에는 다수의 고정볼트(21)로 관통하여 복합형 판스프링(20)이 좌우 방향으로 고정설치됨으로써 상기 복합형 판스프링(20)은 전륜(33)의 좌우 서스펜션의 역할을 복합적으로 수행할 수 있게 된다.

여기에서 상기 복합형 판스프링(20)은 상단에 위치 고정돌기(22)가 돌출 형성되고, 상기 위치 고정돌기(22)는 도 6 내지 도 7과 같이 별도의 판스프링 지지바(25)의 전면에 돌출 형성된 고정판(26)을 관통하여 결합되며, 상기 고정판(26), 복합형 판스프링(20) 및 센터 마운팅부(10)의 판스프링 장착면(11)을 다수의 고정볼트(21)가 동시에 관통하여 나사결합으로써 견고한 고정력을 유지한다.

상기 복합형 판스프링(20)의 양측은 각각 한 쌍의 전륜 지지컬럼(30)의 상부에 형성된 연결홀더(31)에 삽입된 상태에서 결합핀(32)이 연결홀더(31) 및 복합형 판스프링(20)의 양측을 관통하여 결합됨으로써 복합형 판스프링(20)은 전륜 지지컬럼(30)과 회전 가능한 상태로 연결되고, 상기 한 쌍의 전륜 지지컬럼(30)의 하측 외주면에는 각각 전륜(33)이 회전가능하게 일체로 연결된다.

또한, 상기 전륜 지지컬럼(30)을 안정적으로 지지하는 한 쌍의 컬럼 지지대(40)(40a)는 전륜 지지컬럼(30)의 하부에 각각 일측이 회전가능하게 결합되고, 타측 선단에 형성된 고정보스(41)(41a)는 센터프레임(2)의 저면에 전후 방향으로 이격되게 부착된 고정플랜지(13)의 사이에 끼워진다. 그리고 한 쌍의 체결볼트(43)가 상기 고정플랜지(13) 및 고정보스(41)(41a)를 동시에 관통하여 결합됨으로써 센터프레임(2) 및 컬럼 지지대(40)(40a)는 상호 견고한 일체성을 유지한다.

따라서 전기 노면청소차의 주행 및 청소작업 도중 발생하는 노면의 충격은 차체와 탑승자에게 직접 전달되지 않고 복합형 판스프링(20)은 이를 효과적으로 흡수하면서 전륜(33)의 좌우 한 쌍의 서스펜션의 기능을 복합적으로 수행하는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 컬럼 지지대(40)(40a) 및 센터프레임(2) 간의 결속력을 더욱 강화할 수 있도록 하는 방안으로 상기 한 쌍의 컬럼 지지대(40)(40a) 중 어느 하나의 컬럼 지지대(40)는 도 5와 같이 고정보스(41)의 전후 선단에 각각 연결플랜지(44)의 일측이 일체로 부착되고, 상기 연결플랜지(44)의 타측 사이 공간에는 다른 컬럼 지지대(40a)의 고정보스(41a)가 끼워진 상태에서 체결볼트(43)가 상기 고정플랜지(13), 연결플랜지(44) 및 고정보스(41)(41a)를 관통하여 일체로 결합됨으로써 컬럼 지지대(40)(40a)는 센터프레임(2)과 더욱 견고한 일체성을 유지할 수 있게 된다.

상기 센터프레임(2)은 중앙에 설치됨으로써 도 3 내지 4와 같이 센터프레임(2)의 양측으로 전륜(33)과의 사이에 측면브러시(60)를 설치할 수 있는 측면브러시 설치공간(50)이 확보되고, 상기 측면브러시 설치공간(50)과 인접하여 센터프레임(2)의 양 측면에는 브러시 장착브라켓(61)이 부착되며, 이 브러시 장착브라켓(61)에는 한 쌍의 측면브러시(60)가 전용으로 장착될 수 있게 된다.

따라서 상기 노면청소차의 길이가 필요 이상으로 길어짐을 해소하여 소형화를 구현할 뿐만 아니라 좁은 공간에서의 청소작업의 원활성 및 효율성을 제고한다.

또한, 본 발명은 상기 센터 마운팅부(10)에 전륜(33)을 자유롭게 조향할 수 있는 조향장치(70)의 구성을 유기적으로 접목하여 조향장치(70)의 구성을 더욱 간소화할 수 있도록 하는 기술을 구현한다.

이를 위한 조향장치(70)는 센터 마운팅부(10)의 조향유닛 장착면(12)에 조향유닛(71)이 장착되고, 상기 조향유닛(71)의 조향축(71a)은 조향유닛 장착면(12)에 형성된 축 통공(14)을 관통하여 센터 마운팅부(10)에 내장되는 조향 전달블럭(72)의 일측에 회전가능하게 끼움 결합된다.

그리고 상기 조향 전달블럭(72)의 타측 상하에는 각각 한 쌍의 타이로드(73)의 일측이 센터 마운팅부(10)의 좌우 측면에 관통 형성된 타이로드 통로(15)를 관통하여 회전가능하게 결합되고, 상기 타이로드(73)의 타측은 전륜 지지컬럼(30)의 상부 외주면에 일체로 설치된 너클암(35)에 회전가능하게 결합된다.

여기에서 상기 센터 마운팅부(10)의 전면에는 작업통로(16)가 형성됨으로써 상기 작업통로(16)를 통해 작업자는 손을 집어넣고 조향유닛(71), 조향 전달블럭(72), 타이로드(73) 등을 일체로 조립하는 작업을 편리하게 할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 적용되는 소형 차량(1)은 매연과 소음이 심한 디젤 보조엔진을 구동원으로 사용하던 종래 노면청소차와 달리 전기차용 배터리(3)에 충전된 전기를 이용하여 각종 엑추에이터(4)(5)를 구동함으로써 쾌적한 환경을 제공할 수 있게 된다.

그리고 소형 차량(1)의 메인컨트롤(6)은 컨버터(7)에 의해 각각의 엑추에이터(4)(5)에 알맞은 전압으로 변환된 전기에너지를 공급하도록 제어하고, 상기 전기차용 배터리(3)는 배터리 관리시스템(BMS)에 의해 과충전 방지, 과방전 방지, 셀밸런싱의 기능을 수행하며, 화재나 폭발과 같은 위험에서도 보호해 줄 수 있게 된다.

1: 소형 차량 2: 센터프레임
3: 전기차용 배터리 10: 센터 마운팅부
13: 고정플랜지 15: 타이로드 통공
16: 작업통로 20: 복합형 판스프링
21: 고정볼트 22: 위치 고정돌기
25: 판스프링 지지바 30: 전륜 지지컬럼
31: 연결홀더 33: 전륜
35: 너클암 40, 40a: 컬럼 지지대
41, 41a: 고정보스 43: 체결볼트
44: 연결플랜지 50: 측면브러시 설치공간
60: 측면브러시 70: 조향장치
71: 조향유닛 71a: 조향축
72: 조향 전달블럭 73: 타이로드

Claims (5)

1. 소형 차량(1)의 중앙에 배치된 센터프레임(2)의 상부에 돌출 형성된 센터 마운팅부(10)와;
   상기 센터 마운팅부(10)의 상단에 고정볼트(21)로 관통하여 좌우 방향으로 고정 설치된 복합형 판스프링(20)과;
   상기 복합형 판스프링(20)의 양측이 상부에 형성된 연결홀더(31)에 각각 회전가능하게 결합되고, 하측 외주면에는 전륜(33)이 각각 회전가능하게 일체로 설치된 한 쌍의 전륜 지지컬럼(30)과;
   상기 전륜 지지컬럼(30)의 하부에 회전 가능하게 일측이 결합되고, 타측에 형성된 고정보스(41)(41a)는 상기 센터프레임(2)의 저면 전후에 부착된 고정플랜지(13)의 사이에 끼워진 상태에서 체결볼트(43)가 상기 고정플랜지(13) 및 고정보스(41)(41a)를 관통하여 일체로 결합되는 한 쌍의 컬럼 지지대(40)(40a)와;
   상기 센터프레임(2)의 양측으로 전륜(33)과의 사이에 확보된 측면브러시 설치공간(50)과;
   상기 측면브러시 설치공간(50)과 인접된 센터프레임(2)의 양 측면에 부착된 브러시 장착브라켓(61)에 전용으로 장착되는 한 쌍의 측면브러시(60)와;
   상기 센터 마운팅부(10)의 상단 전방에 형성된 조향유닛 장착면(12)에는 조향유닛(71)이 장착되고, 상기 조향유닛(71)의 조향축(71a)은 조향유닛 장착면(12)을 관통하여 센터 마운팅부(10)에 내장되는 조향 전달블럭(72)의 일측에 회전가능하게 끼움 결합되며, 상기 조향 전달블럭(72)의 타측 상하에는 각각 상기 전륜 지지컬럼(30)의 상부 외주면에 설치된 너클암(35)에 회전가능하게 결합된 한 쌍의 타이로드(73)가 센터 마운팅부(10)의 좌우 측면에 관통 형성된 타이로드 통로(15)를 관통하여 회전가능하게 결합된 구성으로 이루어진 조향장치(70)로 이루어지는 한편;
   상기 복합형 판스프링(20)은 상단에 위치 고정돌기(22)가 돌출 형성되고, 상기 위치 고정돌기(22)는 판스프링 지지바(25)에 형성된 고정판(26)을 관통하여 결합되며, 상기 고정판(26), 복합형 판스프링(20) 및 센터 마운팅부(10)의 상단 후방에 형성된 판스프링 장착면(11)을 고정볼트(21)가 동시에 관통하여 나사결합되고;
   상기 한 쌍의 컬럼 지지대(40)(40a) 중 어느 하나의 컬럼 지지대(40)는 고정보스(41)의 전후 선단에 각각 연결플랜지(44)의 일측이 일체로 부착되고, 상기 연결플랜지(44)의 타측 사이 공간에는 다른 컬럼 지지대(40a)의 고정보스(41a)가 끼워지며, 체결볼트(43)는 고정플랜지(13), 연결플랜지(44) 및 고정보스(41)(41a)를 관통하여 일체로 결합되고;
   상기 소형 차량(1)은 전기차용 배터리(3)에 충전된 전기를 이용하여 각종 엑추에이터(4)(5)를 구동함과 아울러 메인컨트롤(6)은 컨버터(7)에 의해 각각의 엑추에이터(4)(5)에 알맞은 전압으로 변환된 전기에너지를 공급하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 친환경 전기노면청소차의 일체형 전륜 서스펜션장치.
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