KR840001004B1 - 건축차량용 프레임 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

건축차량용 프레임 구조

제1도는 종래의 토목 건축용 무한 궤도 차량의 프레임 구조의 사시도.

제2도는 제1도에 보인 프레임 구조의 차폭(車幅)조정 장치의 요부 단면도.

제3도는 하부 프레임과 한쌍의 서로 연결된 궤도 프레임의 작동중, 제1도에 보인 프레임 구조에 가해지는 굽힘 모멘트 선도(線圖).

제4도는 본 발명의 일 실시예 인 프레임 구조의 평면도.

제5도는 제4도에 있는 프레임 구조의 V-V선 요부 확대 측면도.

제6도는 제5도에 보인 요부의, 부분 단면을 포함한 평면도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 프레임 구조의 V-V선 요부 확대 측면도.

본 발명은 건축차량용 프레임 구조에 관한 것으로, 특히 효율적으로 차폭을 조정하는 장치가 요구되는 토목·건축 공사용 차량의프레임 구조에 관한 것이다.

굴착기가 같은 1쌍의 무한 궤도를 가진, 건축공사에 사용되는 차량을 이른바“무한궤도 차량”이라고 하는데, 이 궤도는 차체의 양측에 각각 장설되며 그 위에는 버키드(b ucket)나 기타 도구가 갖춰진다. 가동중 차체의 전도를 막기 위해서는 무한 궤도의 차량의 두 궤도 사이의 간격(이하“차체폭”이라 칭함)을 조정하여 차량이 가동상태에 있을 때는 차체폭을 크게하고, 차량이 멀리 떨어진 목적지까지 운송해야 할 상태에 있을 때는 정부 법규에 따르는 운송규약에 맞도록 차체 폭을 줄일 수 있어야 한다.

이런 목적하에 차체폭 조정장치를 갖춘 많은 프레임 구조가 제안되었다.

따라서 본 발명에 따르는 프레임 구조의 실시예를 설명하기에 앞서 종래 프레임 구조의 예를 설명하면 다음과 같다.

제1도는 일본 실용신안 출원공개공보 77-156035호에 발표된 무한궤도차량의 프레임 구조의 사시도이고 제2도는 제1도에 보인 차량의 차폭조정 장치의 요부 단면도이다. 무한궤도(1L), (1R)는 각각 구동휘일(Wheel)(10)과 종동휘일(11)을 거쳐 궤도프레임위(2L), (2R)에 감겨져 있다. 1쌍의 길쭉한 빈 상자 모양의 지지각(支持脚)(3)은 좌측 궤도 프레임(2L)의 중심부에서 전후 이격된 위치에 용접 고정되어 있으며 다른 1쌍의 길쭉한 빈상자 모양의 지지각(4)은 우측궤도 프레임(2R)의 중심부에서 전후 이격된 위치에 용접 고정되어 있다.

하부 프레임(5)은, 전후에 배치되어 연결부재(7)들에 의하여 서로 접속되는 1쌍의 길쭉한 빈상자 모양의 부재(6)를 포함하고 있으며, 이 빈상자 부재의 치수는 지지각(3),(4)이 그 안에 내삽되어 상접(相接)상태로 보전될 수 있는 정도이다.

지지각(3), (4)의 일단부(端部)에는 삼각형을 이루도록 배열된 제1, 제2, 제3, 볼트 수납공(8a), (8b), (8c)이 형성되어 있다. 한편 긴 상자모양의 부재(6)의 대향단부에는 제1, 제2, 제3, 제4, 제5볼트 수납공(9a), (9b), (9c), (9d), (9e)이 형성되어 있으며 지지각(3), (4)과 긴 상자모양의 부재(6)의 볼트 수납공들의 상대적 위치는 제2도에 보인 바와 같다.

엄밀히 말해서 지지각(3), (4)이 긴 상자모양의 부재(6)에 내삽되어 각 지지각의 선단이 스토퍼(12)에 대하여 거리 만큼 떨어져 있으면 제1, 제2, 제3볼트 수납공(8 a), (8b), (8c)은 각각 제1, 제2, 제4볼트 수납공(9a), (9b), (9d)과 일치하게 되며, 지지각(3), (4)의 각 선단이 스토퍼(12)에 접촉하도록 긴 상자모양의 부재(6)내부로 내삽되면 제1, 제2, 제3볼트 수납공(8a), (8b), (8c)은 각각 제2, 제3, 제5볼트 수납공( 9b), (9c), (9e)과 일치하게 된다.

볼트(13)는 볼트 수납공(9a)∼(9e)중의 3개소와 일치하는 제1, 제2, 제3볼트 수납공(8a), (8b), (8c)에 각각 수납되어 긴 상자 모양의 부재(6)를 지지각(3), (4)에 결착한다.

이리하여 좌우 지지각(3), (4)은 두 위치중 한 위치에서 긴 상자부재(6)에 접속되는데, 한 위치에서는 지지각(3), (4)이 스토퍼(12)에 접촉하게 되며, 다른 한 위치에서는 지지각(3), (4)이 스토퍼(12)에서 떨어져 있게 된다.

따라서 좌우 무한퀘도(1L),(1R) 사이의 간격, 즉 차체폭은 증가 또는 감소될 수 있다. 그런데 종래의 프레임 구조는 다음과 같은 결점이 있다.

(1). 지지각(3), (4)의 일단은 좌우 궤도프레임(2L), (2R)에 접속되며, 그의 타단은 하부 프레임(5)의 긴 상자 모양의 부재(6)에 내삽된다. 이런 프레임 구조에서는 지지각(3), (4)의 상하 좌우의 외주면과 긴 상자 모양의 부재(6)의 상하 좌우의 내주면에 대하여 정밀하게 다듬질 가공할 필요가 있다.

이 가공작업은 시간 소모성이 클뿐 아니라 많은 비용을 필요로 한다. 특히 긴 상자 모양의 부재(6)의 내주면 가공은 지루하고 시간 소모성이 클뿐 아니라 가공 정밀도를 높이고자 할 때는 더욱 어려움이 따른다.

(2). 긴 상자 모양의 부재(6)의 대향 단부에는 지지각(3), (4)이 내삽되므로 긴 상자 모양의 부재(6)의 대향 단부는 개방되어 있어야 한다. 이 구조는 비틀림 부하에 대한 강도가 낮다. 따라서 긴 상자 모양의 부재(6)의 단면적을 크게 하거나 공궤부의 판 두께을 크게하여 강도를 높일 필요가 있다.

더우기 긴 상자 모양의 부재와 지지각은 부분적으로 중첩되므로 중량이 커지게 된다. 따라서 강도증가 필요에 따르는 중얄 증가에 중첩소재에 의한 중량이 가중되어 프레임 구조의 중량이 대폭 늘어나게 되므로 단가가 커지게 된다.

(3). 제3도는 하부 프레임(5)과 상호 접속된 궤도 프레임(2L), (2R)의 작동중, 프레임 구조에 가해지는 굽힘 모멘트 선도를 나타낸다. 부하(F)가 좌우궤도 프레임(2L ), (2R)에 의하여 각각 지탱되는 F/2, F/2로 균등하게 분리된다고 하면, 굽힘 모멘트는 도면에 보인 바와 같이 궤도 프레임의 중앙부에서 최대가되며 대향하는 양(兩)단부에서 최소가 된다.

제1도와 제2도에 보인 프레임 구조에서는, 긴 상자 모양의 부재(6)가 굽힘 모멘트가 최대인 프레임 중앙근처에서 볼트(13)에 의항 지지각(3), (4)에 접속되어 있으므로 접속구의 강도를 높일 필요가 있다.

(4). 1항에 언급한 바와 같이 긴 상자 모양의 부재(6)의 다듬질 정밀도를 높일때는 어려움이 따르므로 긴 상자모양의 부재(6)와 지지각(3), (4)의 미끄럼 부분사이에 간극을 크게 만들어 줄 필요가 있다. 이때 이들은 서로 볼트(13)에 의하여 체결되어 상대적인 움직임이 방지되어 있다.

그런데 볼트(13)에는 차체중량, 작동중 발생하는 반동력 및 운행중 가해지는 충격에 의한 부하가 걸리게되므로 볼트(13)에는 전달력, 굽힘력, 인장력 및 기타 작용력이 작용하게 된다. 그 결과 볼트(13)는 이완되거나 파열되어 작동중 이나 운행중에 긴 상자 모양의 부재(6)와 지지각(3),(4) 사이에 상대적인 움직임이 발생하므로 차량의 성능면 안전도 및 안락한 승차기분을 저해할 우려가 있다.

(5). 4항에서 언급한 바와같이, 긴 상자 모양의 부재(6)와 지지각(3), (4)의 미끄럼부분 사이에는 간극이 형성되어 있어야 하며, 이들은 볼트(13)에 의하여 체결되어 상대적인 움직임을 방지하고 있다. 이 경우에는 특히 수평부하에 의한 상대적 이동이 긴 상자 모양의 부재(6)와 지지각(3), (4) 사이의 마찰에 의하여 흡수되어야 하기 때문에 많은 볼트를 사용해서 볼트의 체결 토오크를 대폭 증가시켜야 한다.

따라서 크고 무거운 렌치나 기타 도구를 사용해서 체결시켜야 하는데 렌치가 크고 무거운만큼 취급하기도 어려운 점이 있다. 더구나 체결해야할 곳이 취급하기 어려운 위치에 있는 경우가 종종 있는데 이로 인하여 차체폭의 조정 작업의 소요시간이, 2㎥의 버키트(bucket)용량을 가진 무한궤도 차량인 경우, 약 5시간 정도로 늘어나게 된다.

이에 본 발명은 상기한 종래의 단점을 제거하기 위하여 개발된 것이다. 따라서 본 발명은 구조가 간단하고 가격이 저렴하며 쉽게 차체폭을 조정할 수 잇는 건축차량용 프레임 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

다음은 제4∼제6도를 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명하고자 한다.

제4도 및 제5도에 있어서 제1도 및 제2도와 유사한 부분은 같은 지칭문자로 표기되어 있다.

도면에서 보는 바와같이, 하부 프레임(5)은 자체를 열십자로 가로지르는 1쌍의 긴 상자모양의 비임(14)을 포함하고 있는데 이 하부프레임(5)의 비임(14)을 좌우궤도 프레임(2L), (2R)의 중앙부에서 전후로 이격된 위치에 접속시켜 주는 브라켓트 (brac ket)장치(15)가 좌우궤도 프레임(2L), (2R)의 상단면에 각 궤도프레임의 길이방향에 대하여 수직으로 용접 고정되어 있다. 각 비임(14)의 대향하는 양(兩)단부는 막혀져 비트림 부하에 강한 밀폐된 상자구조물을 형성하고 있다.

개개의 브라켓트 장치(15)는 수직 상방으로 연장된 두개의 판(15a), (15b)으로 구성되는데, 이 두개의 판(15a), (15b)은 비임(14)이 조금의 틈도 없이 이 두개의 판 사이에 내삽될 수 있도록 간격을 유지하면서 비임(14)에 평행하게 설치되어 있다. 이러한 배열 상태에서는 비임(14)의 좌우 외면 및 판(15a), (15b)의 좌우 내면만을 가공하면 되기 때문에 가공 경비가 줄어들뿐만 아니라 다듬질의 정밀도를 높일 수 있다.

각 비임(14)의 양(兩)단부에는 보스(boss)(14a)가 형성되어 있는데, 이 보스( 14a)의 일측에는 서로 거리 ℓ만큼 떨어져 수평으로 배열된 두개의 핀 수납공(17a), ( 17b)이 있다.

브라켓트 장치(15)의 판(15a), (15b)에는 각각 수평으로 배열된 3개의 핀 수납공(18a), (18b), (18c)이 있다. 부시(bush)(19)는 개개의 핀 수납공(17a), (17b), (18a), (18b), (18c)에 꼭 고정되도록 형성된다. 도면 (4)∼(6)에서, 비임(14)의 핀 수납공(17a), (17b)은 좌우 궤도프레임(2L), (2R)에 있는 각 브라켓트(15)의 판(15 a), (15b)의 핀 수납공(18a), (18b)에 각각 일치하여 있으며, 여기에 볼트(13)보다 강도가 더 센 핀(20)을 착설하여 볼트(21)와 너트(22)로서 고정하여 줄때 무한궤도 차량은 비로서 동작상태에 놓이게 된다.

각각의 핀 수납공(15)은 정밀도가 높은 수평 드릴링머시인을 이용한 다듬질 가공에 의하여 쉽게 형성할 수 있다. 이와는 달리, 각 브라켓트 장치(15)의 판(15a), (15 b)은 사전에 가공되어진 다음 용접에 의해 궤도 프레임(2L), (2R)에 고정될 수도 있다. 하부 프레임(5)은, 제3도의 선도에 보인 바와 같이, 굽힘 모멘트가 최소가 되는 좌우궤도 프레임(2L), (2R)의 위치에 접속된다. 따라서 본 발명에 의하면 강도가 줄어들지 않고 중량이 가벼운 프레임 구조를 설계할 수 있다.

비임(14)의 각 단부에는 스토퍼(23) 및 (24)가 장설되어 있다. 무한궤도 차량을 제4∼6도에 보인바와 같이 차체폭이 넓은 동작상태에서 차체폭이 좁은 운송상태로 변환시키고자 할때는, 볼트(21)와 너트(22)를 풀어 핀(20)을 비임(14)과 브라켓트 장치(15)간에 일치해 있는 핀 수납공(17a), (17b), (18a), (18b)에서 뽑은 다음, 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)을 차체에 대하여 열십자 방향으로 거리 ℓ만큼 안으로 밀어넣어 제5도의 2점쇄선으로 도시한 것처럼, 브라켓트 장치(15)가 스토퍼(24)에 인접하는 위치에 오게 한다.

좌우 궤도 프레임(2L),(2R)이 각각 제5도의 2점쇄선 위치에 오게되면, 비임( 14)의 핀 수납공(17a), (17b)을 브라켓트판(15a), (15b)의 핀 수납공(18b), (18c)에 일치시킨 다음 핀(20)을 일치해 있는 수납공에 끼우고, 볼트(21)와 너트(22)로써 고정시킨다.

이와 반대로 무한궤도 차량을 운송상태에서 동작상태로 변환시키고자 할때는 상기한 과정을 역으로 행하면 된다. 이 경우에 브라켓트 장치(15)가 스토퍼(23)에 인접하게 되면, 비임(14)의 핀 수납공(17a), (17b)은 도면(4)∼(6)에서 보인 것처럼 브라켓트 장치(15)의 핀 수납공(18a), (18b)에 각각 일치하게 된다.

제7도는 다른 일 실시예를 나타내는데, 여기서 도면(4)∼(6)과 같은 부분은 같은 지칭문자로 표기되어 있다. 하부 프레임(5)에 있는 비임(14)의 각 단부에는, 도면(4 )∼(6)의 실시예와 같이, 서로 거리 ℓ만큼 떨어져 수평으로 배열된 두개의 핀 수납공( 17a), (17b)이 형성되어 있다.

한편 브라켓트 장치(25)는 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)의 상단면에 부착되어 궤도 프레임의 길이방향에 대하여 수직을 이룬다. 도면(4)∼(6)의 실시예에서 보인 브라켓트 장치(15)처럼, 브라켓트 장치(25)는 각각 두 개의 판(25a), (25b)(제7도에서는 단지 판(25b)만 도시되었음)으로 구성된다.

브라켓트 판(25a), (25b)에서 서로 거리 만큼 떨어져 수평으로 배열된 두개의 핀 수납공(26a), (26b)이 형성되어 있다. 하부 프레임(5)의 비임(14)과 각각의 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)사이의 간각보다 약간 작은 두께를 가진 두 개의 지지판(27)이 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)의 상단면에 있는 두개의 브라켓트판(25a), (25b) 사이에서 서로 적당한 간격을 두고 용접 고정되어 있다.

무한 궤도 차량을 나타낸 제7도에서 실선을 차체 폭이 늘어난 동작상태를 나타내고 있는데, 이 경우 비임(14)의 핀 수납공(17a), (17b)은 브라켓트 장치(25)의 핀 수납공(26a), (26b)에 각각 일치한다. 도면(4)∼(6)의 실시예와 마찬가지로, 본 실시예에서도 핀(20)이 일치해 있는 수납공에 끼워져 하부 프레임(5)과 좌우 궤도 프레임 (2 L), (2R)을 접속시켜 주고 있다.

제7도에 보인 무한 궤도 차량을 차체폭이 줄어든 운송상태로 변환시키고자 할 때는 핀(20)을 접속구에서 뽑은 다음, 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)을 제7도에 2점쇄신으로 표시한 바와같이 거리 ℓ만큼 차체에 대하여 열십자 방향으로 밀어 넣는다.

이 위치에서 각 브라켓트 장치(25)는 스토퍼(24)에 인접하게되며, 핀 수납공( 17a)은 각 브라켓트 장치(25)의 핀 수납공(26b)과 일치하게 된다. 이때 핀(20)은 일치항 있는 수납공에 끼워져 하부 프레임(5)과 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)을 견고하게 접속시킨다.

전술한 배열상태로 인하여 제7도에 보인 실시예에서는, 하부 프레임(5)과 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)사이의 접속구에 가해지는 수직부하(F)와 모멘트(M)가 두개의 핀(20)에 의하여 견디어진다. 그러나 무한궤도 차량이 운송상태(이점 쇄선위치)에 있을때, 수직부하(F)는 단지 하나의 핀(20)에 의하여 견디어지고 모멘트(M)는 두개의지지판(27)과 비임(14)의 하면 사이의 접촉면에 의항 견디어 진다.

본 실시예에 있어서는 좌우 궤도 프레임(2L), (2R)에 있는 브라켓트 장치(25)에 단지 두개의 수납공이 형성되어 있다. 따라서 브라켓트 장치(25)의 크기를 축소시킬 수 있으므로 단가도 절감 시킬 수 있으며 차체 폭의 변환 작업을 용이하게 행할 수 있다.

상기의 본 발명에 의한 프레임 구조는 다음과 같은 장점이 있다.

(1). 하부 프레임에 있는 각 비임의 兩(양)단부는 밀폐되어 완전한 상자 구조물을 이루게 되므로 비틀림 부하에 대하여 높은 강도를 가진다. 한편 하부 프레임은 굽힘 모멘트가 최소한 위치에서 궤도 프레임에 접속되므로 중량이 가볍고 강도가 줄어들지 않는 프레임 구조를 설계할 수 있다.

(2). 가공을 필요하는 부분의 수가 줄어들고, 가공을 해야 하는 부분은 쉽게 가공할 수 있으므로 프레임 구조의 제작이 용이해 진다.

(3). 하부 프레임의 비임과 좌우 궤도 프레임의 브라켓트에 있는 미끄럼부분에 대항 쉽고 정밀하게 다듬질 가공할 수 있다. 따라서 각 비임을 개개의 브라켓트 장치에 핀으로 접속하여 그들 사이의 간극을 최소한 줄일 수 있으므로 하부 프레임과 좌우 궤도 프레임 사이의상대적 이동을 축소시킬 수 있다. 결과적으로 차량은 강도, 성능, 안정도 및 승차기분 면에서 상당히 개선된다.

(4). 비임이 핀에 의하여, 비임과 브라켓트 장치간에 간극이 최소가 되도록 브라켓트 장치에 접속 배열되기 때문에 차체폭조정을 보다 효과적으로 잘ㅂ은 시간내에 행할 수 있다. 차체폭을 효과적으로 조정하는데 요하는 시간은, 2㎥의 버키트 용량을 가진 무한궤도 차량인 경우, 약 2시간 정도이다.

(5). 하부 프레임을 좌우 궤도 프레임에 접속하는데 사용되는 핀은 강도가 크고 중심(中實)구조로 이뤄진다.

(6). 대체로 본 발명에의한 프레임 구조는 간단하면서도 견고하고 생산단가가 낮을뿐 아니라 차체폭을 보다 효율적으로 용이하게 조정할 수 있다.

Claims (1)

1. 하부 프레임(5)과 이 하부 프레임에 접속되는 1쌍의 궤도 프레임(2L), (2R)을 가지며, 상기한 하부 프레임에는 열십자 방향으로 거의 수평으로 연장되어 있는 1쌍의 긴 상자모양의 비임(6), (14)을 상기한 각궤도 프레임에는 이 궤도 프레임에 고정되어 상기한 비임(6),(14)의 각 대향 단부를 지지하는 브라켓트장치(4), (15), (25)를 각각 포함하고 있는 건축차량용 프레임 구조에 있어서, 상기한 브라켓트 장치(15), (25)는 상기한 비임의 각 단부를 수납하도록 평행한 1상의 브라켓트 판(15a), (15b), (25a), (25b)을 상기 궤도 프레임(2L), (2R)의 상면에 수직 상부로 연장되게 고정하여 구성되며, 핀 장치(20)가 상기한 비임의 각 단부를 상기한 브라켓트판에 고정시키도록 설비되어 하부 프레임(5)을 궤도 프레임(2L), (2R)에 접속시키게 한 것을 특징으로 하는 건축 차량용 프레임 구조.

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