KR20100089144A - Trailer made of fiber reinforced plastics - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 트레일러용 프레임의 구조를 보다 단순화함으로써 트레일러용 프레임의 제작 및 설치상의 용이성을 향상시키고, 진동 및 충격하중을 쉽게 견딜 수 있어 내진동성 및 고강도를 이루어낼 수 있으며, 트레일러용 프레임을 종래 비중이 큰 철강 재질로 제작하였던 것을 상대적으로 비중이 훨씬 낮은 섬유강화 복합소재로 제작하여 경량화를 실현함으로써 종래의 문제점인 제작 및 설치상의 어려움을 해소함과 아울러 빗물 등에 의한 산화부식에 취약했던 종래 기술의 문제를 효율적으로 개선할 수 있도록 한 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러를 제공한다.The present invention improves the ease of fabrication and installation of the trailer frame by simplifying the structure of the trailer frame, and can easily withstand vibration and shock loads to achieve vibration resistance and high strength, and the trailer frame has a specific gravity The problem of the prior art, which was made of this large steel material, was made of a fiber-reinforced composite material having a relatively low specific gravity, thereby realizing light weight. To provide a trailer made of fiber-reinforced composite material to efficiently improve the
일반적으로 트레일러는 화물이 적재되는 프레임이 운송차량에 결합되어 피견인되는 부분을 말하며, 크게 화물이 적재되는 프레임과 운송차량에 피견인되도록 복수의 바퀴가 구비된 주행부를 포함하여 이루어진다.In general, the trailer refers to a portion to which the frame on which the cargo is loaded is towed and coupled to the transport vehicle, and includes a driving unit having a plurality of wheels to be towed to the frame and the transportation vehicle to which the cargo is loaded.
상기 트레일러는 화물의 종류 및 프레임의 형상에 따라, 구즈넥(goose-neck) 트레일러와 평판형 트레일러로 나눌 수 있다. 구즈넥 트레일러는, 프레임이 강철 재질로 된 복수의 가로빔 및 세로빔으로 구성되고, 프레임의 선단에 단차지게 상향된 네크부가 형성된다.The trailer may be divided into a goose-neck trailer and a flatbed trailer according to the type of cargo and the shape of the frame. The gooseneck trailer is composed of a plurality of horizontal beams and vertical beams of which the frame is made of steel, and a neck portion which is stepped upward is formed at the tip of the frame.
그에 반해, 평판형 트레일러는 프레임이 전체적으로 평판 형상을 가지도록 강철로 제작된 복수의 빔이 뼈대를 이루고, 나무로 제작된 내부부재를 채워 제작된다.In contrast, a flatbed trailer is made of a plurality of beams made of steel so that the frame has a flat plate shape as a whole, and filled with a wooden inner member.
이러한 종래의 트레일러는 구즈넥 트레일러나 평판형 트레일러 모두 제작하기가 복잡하고, 제작 단가가 비싸며, 무게가 많이 나가기 때문에 제작, 설치 및 사용시 상당히 불편한 문제가 있다. 특히, 평판형 트레일러는 화물의 하중에 의한 강성체로서의 충격 및 진동에 대해 취약성을 갖고 있기 때문에 사용 수명이 짧고, 부분 파손이 발생하는 문제가 있다. 더욱이, 종래의 트레일러는 프레임을 비중이 큰 철강 재질로 형성되기 때문에 그 큰 중량으로 인하여 트레일러 전체의 무게를 증가시킬 뿐만 아니라, 철강 재질이 외부로 노출됨에 따라 빗물 등에 의한 산화로 부식되는 문제점이 있다.These conventional trailers are complicated to manufacture both gooseneck trailers and flatbed trailers, the production cost is expensive, and the weight is heavy, there is a significant inconvenience when manufacturing, installing and using. In particular, the flatbed trailer has a vulnerability to shock and vibration as a rigid body caused by the load of the cargo, so that the service life is short and partial breakage occurs. Moreover, since the conventional trailer is formed of a steel material having a high specific gravity, the trailer not only increases the weight of the entire trailer due to its large weight, but also has a problem of being corroded by oxidation due to rain water as the steel material is exposed to the outside. .
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 트레일러용 프레임의 구조를 보다 단순화함으로써 트레일러용 프레임의 제작 및 설치상의 용이성을 향상시키고, 진동 및 충격하중을 쉽게 견딜 수 있어 내진동성 및 고강도를 이루어낼 수 있으며, 트레일러용 프레임을 종래 비중이 큰 철강 재질로 제작하였던 것을 상대적으로 비중이 훨씬 낮은 섬유강화 복합소재로 제작하여 경량화를 실현함으로써 종래의 문제점인 제작 및 설치상의 어려움을 해소함과 아울러 빗물 등에 의한 산화부식에 취약했던 종래 기술의 문제를 효율적으로 개선할 수 있도록 한 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to overcome the disadvantages of the prior art as described above, by simplifying the structure of the trailer frame to further improve the ease of manufacture and installation of the trailer frame, it can easily withstand vibration and shock loads seismic It is possible to achieve high dynamics and high strength, and it is possible to achieve the light weight by producing fiber reinforced composite material with a relatively low specific gravity, which is made of steel frame with high specific gravity. In addition to providing a trailer made of fiber-reinforced composite material to solve the problem of the prior art, which was vulnerable to oxidative corrosion due to rainwater and the like.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러는, 화물이 적재되는 프레임이 운송차량에 결합되어 피견인되는 트레일러에 있어서, 상기 프레임은, 유리섬유 또는 탄소섬유로 이루어진 섬유재를 불포화 폴리에스테르 수지로 다층 접착하여 경화시킨 섬유강화 복합소재(FRP, Fiber Reinforced Plastics)로 제작된 것을 특징으로 한다.Trailer made of fiber-reinforced composite material according to the present invention for achieving the technical problem as described above, in the trailer to which the frame is loaded cargo is coupled to the transport vehicle, the frame is made of glass fiber or carbon fiber It is characterized in that the fiber made of fiber-reinforced composites (FRP, Fiber Reinforced Plastics) made of a multi-layer adhesive fiber made of unsaturated polyester resin.
또한, 상기 프레임에 적재된 화물이 미끄러지지 않고 고정되도록 상기 프레임의 상면에 점탄성을 가진 복수의 엠보싱이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, it characterized in that a plurality of embossing with viscoelasticity is formed on the upper surface of the frame so that the cargo loaded on the frame is fixed without slipping.
또한, 상기 프레임은, 골조 또는 격벽구조로 형성된 내부프레임과, 상기 내부프레임을 감싸도록 섬유강화 복합소재를 복수의 층으로 적층하여 형성시킨 외부프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the frame, characterized in that it comprises an inner frame formed of a frame or partition structure, and an outer frame formed by laminating a fiber-reinforced composite material in a plurality of layers to surround the inner frame.
또한, 상기 내부프레임은, 허니컴 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the inner frame is characterized in that formed in a honeycomb shape.
또한, 상기 프레임은, 외부표면에 겔코우트용 수지가 코팅된 것을 특징으로 한다.In addition, the frame is characterized in that the resin for coating gel coating on the outer surface.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러는, 트레일러용 프레임의 구조를 보다 단순화함으로써 트레일러용 프레임의 제작 및 설치상의 용이성을 향상시키고, 진동 및 충격하중을 쉽게 견딜 수 있어 내진동성 및 고강도를 이루어낼 수 있으며, 트레일러용 프레임을 종래 비중이 큰 철강 재질로 제작하였던 것을 상대적으로 비중이 훨씬 낮은 섬유강화 복합소재로 제작하여 경량화를 실현함으로써 종래의 문제점인 제작 및 설치상의 어려움을 해소함과 아울러 빗물 등에 의한 산화부식에 취약했던 종래 기술의 문제를 효율적으로 개선할 수 있다.Trailer made of the fiber-reinforced composite material of the present invention having the configuration as described above, by simplifying the structure of the trailer frame to improve the ease of manufacture and installation of the trailer frame, and can easily withstand vibration and impact loads It is possible to achieve vibration resistance and high strength, and it is difficult to manufacture and install which is the conventional problem by realizing the weight reduction by manufacturing the frame for the trailer made of steel material with a large specific gravity and using the fiber reinforced composite material having a relatively low specific gravity. In addition to solving the above problem, the problem of the prior art, which is vulnerable to oxidative corrosion due to rain water or the like, can be efficiently improved.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a trailer made of a fiber reinforced composite material according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러의 제1 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러의 제2 실시예를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 복공판의 제3 실시예를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 복공판의 제4 실시예를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a first embodiment of a trailer made of a fiber reinforced composite material according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a second embodiment of a trailer made of a fiber reinforced composite material according to the present invention, Figure 3 is a perspective view showing a third embodiment of a porous plate made of a fiber-reinforced composite material according to the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a fourth embodiment of a porous plate made of a fiber-reinforced composite material according to the present invention.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러는 프레임(100) 및 엠보싱(200)을 포함하여 이루어지고, 프레임(100)은 내부프레임(110) 및 외부프레임(120)으로 구성될 수 있다.As shown in Figures 1 to 4, the trailer made of fiber-reinforced composite material according to the present invention comprises a
도 1 및 2는 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 구즈넥 트레일러를 도시한 것이고, 도 3 및 4는 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 평판형 트레일러를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러는, 복수의 바퀴로 구성된 주행부(300)를 구비하고, 프레임(100)은 운송차량(미도시)에 피견인되도록 결합된다. 상기 주행부(300) 등과 같은 구성은 종래 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략한다.1 and 2 show a gooseneck trailer made of a fiber reinforced composite material according to the present invention, Figures 3 and 4 shows a flatbed trailer made of a fiber reinforced composite material according to the present invention. The trailer made of a fiber-reinforced composite material according to the present invention includes a
프레임(100)은 화물이 적재되는 부분으로서, 운송차량에 결합되어 피견인된다. 프레임(100)은 전체적인 형상이 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 구즈넥 형상으로 제작될 수 있고, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 평판 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 프레임(100)은 복수의 빔이 가로 및 세로방향으로 일체로 형성될 수 있고, 장방형의 판상으로 제작될 수도 있다. 프레임(100)의 상부에는 컨테이너 등과 같은 다양한 화물이 적재될 수 있고, 화물의 종류에 따라 구즈넥 또는 평판 형상으로 제작될 수 있다.The
상기와 같은 프레임(100)은 내후성, 내수성, 내유성 및 내산화성이 우수한 섬유강화 복합소재(FRP: Fiber Reinforced Plastics)로 제작되는 것에 그 특징이 있다. 상기 섬유강화 복합소재는 유리섬유 또는 탄소섬유와 같은 섬유재를 수지로 다층 접착하여 경화시킨 복합재료로서, 철강 소재에 비하여 경량으로 구조물을 만 들 수 있는 것은 물론, 제작이 용이하고 기계적인 강도는 오히려 향상될 수 있다. 특히, 상기 섬유강화 복합소재는 고분자 재료에 첨가되는 섬유재의 종류에 따라 강도를 조절할 수 있고, 비중이 1.6 정도로 제작할 수 있어서 비중이 7.85인 강철 소재에 비하여 매우 경량으로 제작할 수 있는 이점이 있다. 즉, 종래의 강철 소재인 프레임에 비하여 본 발명의 섬유강화 복합소재로 제작된 프레임(100)은 경량으로 설치되어 작업의 편리성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 섬유강화 복합소재를 형성하기 위한 섬유재로 사용되는 소재로는 유리섬유, 탄소섬유, 케블라섬유, 보론섬유, SiC섬유 및 Al2O3섬유 등이 있으며, 상기 섬유재는 그 방향성에 따라 일정한 방향성 없이 산개되어 있는 Non-Axial Type, 일방향성을 갖는 Mono-Axial Type, 이방향성을 갖는 Biaxial Type 및 그 이상의 방향성을 갖는 Multi-Axial Type 등으로 구별된다. 상기 섬유강화 복합소재는 전술한 섬유재 각각의 소재 및 그 방향성에 따라 기계적 물성이 달라진다. 상기 섬유강화 복합소재를 형성하기 위해 전술한 섬유재를 다층 접착하는 수지로는 일반적으로 불포화 폴리에스테르 수지가 이용된다.In addition, the material used as a fiber material for forming the fiber-reinforced composite materials include glass fiber, carbon fiber, Kevlar fiber, boron fiber, SiC fiber and Al 2 O 3 fiber, the fiber material according to the orientation It is divided into Non-Axial Type which is spread without constant direction, Mono-Axial Type which has one direction, Biaxial Type which has bidirectionality, and Multi-Axial Type which has more direction. The fiber-reinforced composite material has different mechanical properties depending on the material and the orientation of each of the aforementioned fiber materials. In order to form the fiber-reinforced composite material, an unsaturated polyester resin is generally used as the resin for bonding the aforementioned fiber materials in multiple layers.
본 발명의 트레일러용 프레임(100)을 제작하는 방법에 대해 살펴보면, 상기 프레임(100)의 형상을 갖는 틀(미도시)을 먼저 준비하고, 상기 틀의 내표면에 왁스층을 형성한 다음, 유리섬유 또는 탄소섬유와 같은 섬유재를 수지로 다층 접착하여 경화시킨 후, 상기 틀을 떼어낸다. 마지막으로 상기 프레임(100)의 외표면에 겔코우트용 수지(미도시)를 코팅하여 외관을 미려하게 함과 동시에 내후성, 내수성, 내 유성 및 내산화성을 더욱 강화시킴으로써 빗물에 의한 산화부식의 문제를 보다 효율적으로 개선할 수 있다.Looking at the method for manufacturing the
이때, 상기 프레임(100)은 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 내부프레임(110) 및 외부프레임(120)으로 구성될 수 있다. 즉, 내부프레임(110)은 골조 또는 격벽 구조로 형성되고, 외부프레임(120)은 상기 내부프레임(110)을 감싸도록 섬유강화 복합소재를 복수의 층으로 적층하여 형성시킨다. 상기 내부프레임(110)은 트레일러용 프레임(100)을 제작하기 위한 뼈대를 이루고, 상기 외부프레임(120)을 보다 용이하게 내부프레임(110) 상에 적층시키기 위하여 외부프레임(120)과 동일한 섬유강화 복합소재를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 내부프레임(110)은 도 2 및 4에 도시된 바와 같이 허니콤(honey-comb) 형상으로 형성될 수 있다. 내부프레임(110)을 제작하기 위하여 섬유강화 복합소재를 사용할 때, 골조 또는 격벽구조와 같은 형상을 적층 방식의 일체성형법으로 제작할 수 있을 뿐 아니라 몰드 성형법에 의해 제작할 수도 있다. 그 다음으로 내부프레임(110)을 감싸도록 섬유강화 복합소재로 이루어진 외부프레임(120)을 적층하여 형성시킴으로써 트레일러용 프레임(100)이 완성되는 것이다.In this case, as illustrated in FIGS. 2 and 4, the
그러나, 상기와 같이 섬유강화 복합소재로 만들어진 프레임(100)을 제작할 경우, 내산화성 및 고강도의 프레임(100)을 제작할 수는 있으나 적재되는 화물의 하중 및 충격에 의한 파손을 불러 일으킬 수 있고, 화물의 용이한 고정이 어려운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 엠보싱(200)을 형성하는 것이다.However, when manufacturing the
도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 엠보싱(200)은 상기 프레임(100)에 적재된 화물이 미끄러지지 않고 고정되도록 하며, 프레임(100)에 화물이 적재될 때 충격을 완화하여 적재되도록 한다. 즉, 엠보싱(200)은 복수가 구비되어 상기 프레임(100)의 상면에 형성되고, 점탄성을 가진 물질이다. 점탄성은 하중에 의한 빠른 변형에는 어긋나는 탄성을 나타내고, 느린 변형에서는 점성 유동을 나타내는 역학적인 성질을 말하며, 이런한 특성을 가진 물체를 점탄성체라고 한다. 즉, 엠보싱(200)은 점탄성체로서 점성과 탄성을 함께 가지고 있는 물체이다. 점탄성 재료로서 일반적으로 에폭시 계열, 실리콘 계열 또는 우레탄 계열 등이 널리 사용된다. 그 중에서도 에폭시 계열은 경화시 중량 변화율이 작고, 비틀림이나 변형이 없어 내구성이 뛰어나며, 경화 후 응력변화에 따른 내구성이 우수한 특징이 있어 본 발명의 엠보싱(200)의 소재로서 가장 바람직하다. 특히, 상판부재(100)의 상면에 화물이 적재 되므로 화물의 용이한 고정 및 미끄럼 방지를 위하여 엠보싱(200)이 형성되는 것이다.As shown in FIGS. 2 and 4, the
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, a preferred embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러의 제1 실시예를 도시한 사시도이고,1 is a perspective view showing a first embodiment of a trailer made of a fiber-reinforced composite material according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 트레일러의 제2 실시예를 도시한 사시도이며,Figure 2 is a perspective view showing a second embodiment of a trailer made of a fiber reinforced composite material according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 복공판의 제3 실시예를 도시한 사시도이며,3 is a perspective view showing a third embodiment of a porous plate made of a fiber-reinforced composite material according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 섬유강화 복합소재로 만들어진 복공판의 제4 실시예를 도시한 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing a fourth embodiment of a porous plate made of a fiber-reinforced composite material according to the present invention.
**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
100 : 프레임100: frame
110 : 내부프레임 120 : 외부프레임110: inner frame 120: outer frame
200 : 엠보싱200: embossing
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