KR100837959B1 - 연료전지 차량의 전용 플랫폼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 언더 바디와 프레임으로 구성되며, 바디 마운트가 장착되는 연료전지 차량의 전용 플랫폼에 있어서, 상기 언더 바디의 전단부에 위치하며, 프론트 엔드 멤버가 삭제된 프론트 에이프런 멤버의 소정 위치에 제 1 바디 마운트가 장착된 것으로, 프론트 에이프론 멤버의 길이를 축소함으로써 언더 바디의 전체 강성(비틀림, 굽힘, 횡굽힘)을 증대시키고, 프론트 엔드 멤버의 삭제로 인해 제 1 바디 마운트를 후방 이동함으로써 충돌 공간의 확보를 통해 충돌에너지를 흡수하는 프레임의 충돌 성능을 증대시키는 효과가 있다.

연료전지 차량, 플랫폼, 언더 바디, 프론트 에이프런 멤버, 바디 마운트

Description

연료전지 차량의 전용 플랫폼{Private platform of fuel cell vehicle}

본 발명은 연료전지 차량의 전용 플랫폼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바디 마운트가 장착된 연료전지 차량의 전용 플랫폼에 관한 것이다.

일반적으로, 연료전지 차량의 전용 플랫폼은 샤시 프레임을 사용하고 있으며, 샤시 프레임에는 연료전지 시스템 부품을 장착하여 롤링 샤시모듈을 구성한다. 롤링 샤시모듈과 바디는 바디 마운트 8개소(편측당 4개소)에서 볼팅 작업에 의해 결합된다.

첨부된, 도 1은 연료전지 차량의 구성을 나타낸 측면도이고, 도 2는 종래의 제 1 바디 마운트가 장착된 언더 바디를 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료전지 차량(100)은 바디(300)와 프레임(500)으로 이루어지는데, 상기 바디(300)는 어퍼 바디(310)와 언더 바디(330)로 이루어지고, 상기 프레임(500)은 프레임(500)에 직접 체결되는 상기 언더 바디(330)와 더불어 플랫폼을 이루게 된다.

상기 연료전지 전용 플랫폼은 기존의 프레임 차량과 유사한 컨셉으로 편측당 4개소의 바디 마운트(M1,M2,M3,M4)가 바디(300)와 프레임(500)에 조립된다.

제 1 바디 마운트(M1)는 엔진룸 맨 앞쪽에 위치하며, 차체 앞부분의 골격을 받쳐주는 기능을 하고, 제 2,3,4 바디 마운트(M2,M3,M4)는 승객실 하부에 위치하며, 차량의 승차감을 결정하는 기능을 하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 제 1 바디 마운트(M1)가 프레임(500)의 맨 앞쪽 끝단에 위치 즉, 언더 바디(330)의 프론트 엔드 멤버(331)에 장착하게 되는데, 상기와 같이 프레임(500) 앞쪽 끝단에 제 1 바디 마운트(M1)를 장착하는 것은 프레임(500)에서의 충돌 공간이 확보되지 않아 차량의 충돌 성능을 저하시키게 되며, 또한 프레임(500)의 꺽임 발생으로 인해 에너지 흡수율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 충돌에너지를 흡수하는 프레임의 프론트 엔드의 충돌 공간을 충분히 제공할 수 있도록 바디 마운트를 후방 이동시킬 뿐만 아니라, 언더 바디의 프론트 에이프런 멤버의 길이를 축소시키는 연료전지 차량의 전용 플랫폼을 제공하는 데 있다.

또한, 프론트 엔드 멤버를 삭제시 발생하는 강성의 저하를 방지하기 위하여 변형에 취약한 프론트 에이프런 멤버의 길이를 축소시키고, 프론트 레인포스를 장착하여 폐곡선 보강 구조를 이루며, 언더 바디의 전체 강성을 확보할 수 있도록 하는 연료전지 차량의 전용 플랫폼을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 언더 바디와 프레임으로 구성되며, 바디 마운트가 장착되는 연료전지 차량의 전용 플랫폼에 있어서, 상기 언더 바디의 전단부에 위치하며, 프론트 엔드 멤버가 삭제된 프론트 에이프런 멤버의 소정 위치에 제 1 바디 마운트가 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 전용 플랫폼을 제공한다.

상기 프론트 에이프런 멤버는 상단 외측에 위치하는 어퍼 멤버와, 하단 내측에 위치하며, 전단부에 상기 제 1 바디 마운트가 장착되는 로어 멤버와, 상기 어퍼 멤버와 로어 멤버를 연결하는 프론트 레인포스를 포함하여 구성된 폐곡선 보강 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 프론트 레인포스는 좌우 비틀림을 보강하기 위하여 일단은 상기 어퍼 멤버에 고정되어 하향 연장되고, 상기 로어 멤버측으로 절곡되어 연장 형성된 타단은 상기 로어 멤버에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 차량의 전용 플랫폼은 언더 바디의 프론트 엔드 멤버를 삭제하여 중량을 절감시키고, 프론트 에이프론 멤버의 길이를 축소시켜 언더 바디의 전체 강성(비틀림, 굽힘, 횡굽힘)을 증대시키는 효과가 있다.

또한, 제 1 바디 마운트의 후방 이동으로 인한 충분한 충돌 공간의 확보를 통해 충돌에너지를 흡수하는 프레임의 충돌 성능을 증대시키고, 프론트 엔드 멤버 삭제로 엔진룸 레이아웃의 자유도를 증대시키는 효과가 있다.

그리고, 프론트 레인포스를 장착한 폐곡선 연결 구조의 하중 전달 경로를 가진 프론트 에이프론 멤버로 인해 좌우 비틀림을 방지시키고, 차체 강성을 증대시키는 효과가 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 차량의 전용 플랫폼에 대해 상세히 설명하기로 한다.

첨부된, 도 3a는 본 발명에 따른 연료전지 차량의 플랫폼 구성을 나타낸 평면도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 제 1 바디 마운트가 장착된 언더 바디를 나타낸 사시도이고, 도 4a는 도 3b에 따른 'A'부분을 나타낸 확대도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 프론트 에이프런 멤버의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 차량의 전용 플랫폼(10)은 프레임(50)과, 프레임(50)과 직접 체결되는 언더 바디(30)로 이루어지며, 상기 프레임(50)에는 편측당 4개소의 바디 마운팅 브라켓(미도시)이 장착되어 언더 바디(30)의 각각의 위치, 즉, 프론트 에이프런 멤버(L)의 전단부에 제 1 바디 마운트(M1)가 장착되고, 승객실 하부에 제 2, 3, 4 바디 마운트(M2,M3,M4)가 장착된다. 물론, 본 발명은 연료전지 차량뿐만 아니라, 기존의 프레임 차량에도 유사한 컨셉으로 바디 마운트들이 장착가능하다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 제 1 바디 마운트(M1)의 장착 위치를 종래와 비교하여 상대적으로 후방으로 이동하기 위한 것으로서, 제 1 바디 마운트(M1)는 상기 언더 바디(30)의 프론트 에이프런 멤버(L)의 전단부 로어 멤버(32)에 장착된다.

종래에는 제 1 바디 마운트(M1)가 언더 바디(330)의 프론트 엔드 멤버(331)의 좌우 양측에 각각 장착되었지만, 본 발명에서는 제 1 바디 마운트(M1)의 위치가 후방 이동함에 따라 종래의 언더 바디(330)의 프론트 엔드 멤버(331)는 삭제가 가능하게 되고, 이에 따라 프론트 에이프런 멤버(L)의 로어 멤버(32) 전단부에 제 1 바디 마운트(M1)가 장착되는 것이다(도 2 참조).

상기 연료전지 전용 플랫폼(10)은 내연기관이 아닌 모터의 사용, 기존의 기계적 보기류가 아닌 전자적 보기류 등 차량 시스템 부품의 변경에 대응하여 상기 언더 바디(30)의 프론트 엔드 멤버(즉, 라디에이터 서포트 컴플)가 삭제되고, 프론트 에이프런 멤버(L)의 길이가 축소되었다.

즉, 본 발명에서 하중에 대한 상기 프론트 에이프런 멤버(L)의 횡방향 변형량은 프론트 에이프런 멤버(L)의 길이에 대해 비례하고, 프론트 에이프런 멤버(L)의 강성은 길이에 반비례하게 되므로, 제 1 바디 마운트(M1)의 후방 이동량을 증대시키면서, 차체 강성을 유지하기 위해서는 언더 바디(30)의 프론트 에이프런 멤버(L)의 길이를 축소하여야 함이 바람직하다.

종래의 프론트 엔드 멤버(331)에 제 1 바디 마운트(M1)를 장착한 것과 비교하면, 본 발명은 제 1 바디 마운트(M1)의 후방 이동으로 인한 충분한 충돌 공간의 확보를 통해 프레임(50)의 프론트 엔드측에서의 충분한 에너지를 흡수할 수 있으며, 또한, 사이드 멤버(미도시)의 꺽임을 방지할 수 있고, 에너지 흡수율이 높으므로 차량 변형률이 작아 충돌에 유리한 장점이 있다.

한편, 상기 프론트 엔드 멤버(331) 삭제시 발생하는 좌우 움직임에 대한 강성의 취약함은 프론트 에이프런 멤버(L)의 길이를 최소함으로써 방지할 수 있으며, 또한, 프론트 에이프런 멤버(L)에 후술하는 프론트 레인포스(33)를 장착한 폐곡선 보강 구조를 장착함으로써 강성의 취약함을 보강할 수 있다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 프론트 에이프런 멤버(L)는 양측에 각각 어퍼 멤버(31)와, 로어 멤버(32)와, 프론트 레인포스(33)로 구성된다.

상기 어퍼 멤버(31)는 프론트 에이프런 멤버(L)의 상단 외측에 장착되며, 후단부는 대취측 카울 어퍼 아웃터(34)와 에이필라(35)와 연결된다.

상기 로어 멤버(32)는 프론트 에이프런 멤버(L)의 하단 내측에 장착되며, 전단부는 제 1 바디 마운트(M1)가 장착되고, 후단부는 대쉬 크로스 멤버(36)와 연결 되고, 상기 대쉬 크로스 멤버(36)는 카울 어퍼 아웃터(34)의 하단에 연결된다.

상기 프론트 레인포스(33)의 일단은 상기 어퍼 멤버(31)에 고정되어 하향 연장되고, 상기 로어 멤버(32)측으로 절곡되어 연장 형성된 타단은 로어 멤버(32)에 고정된다. 상기 프론트 레인포스(33)는 종래의 프론트 엔드 멤버(331)의 삭제로 인해 발생하는 좌우 움직임을 방지하기 위하여 상기 어퍼 멤버(31) 및 로어 멤버(32)를 연결함으로써 취약하였던 강성을 보강시키는 장점이 있다.

상기와 같이 연결된 프론트 에이프런 멤버(L)는 폐곡선 구조를 이루며, 도 4a에 도시된 화살표 방향처럼 하중 전달 경로를 형성하여 차체 강성을 증대시킨다.

따라서, 본 발명은 종래의 언더 바디(330)의 프론트 엔드 멤버(331)를 삭제하여 프론트 에이프런 멤버(L)의 길이를 최소화함으로써 강성을 증대시키고, 길이가 축소된 프론트 에이프런 멤버(L)의 로어 멤버(32)의 전단부에 제 1 바디 마운트(M1)를 장착하여 종래보다 후방 이동함으로써 프레임(50)의 강성을 증대시키는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 연료전지 차량의 구성을 나타낸 측면도.

도 2는 종래의 제 1 바디 마운트가 장착된 언더 바디를 나타낸 사시도.

도 3a는 본 발명에 따른 연료전지 차량의 플랫폼 구성을 나타낸 평면도.

도 3b는 본 발명에 따른 제 1 바디 마운트가 장착된 언더 바디를 나타낸 사시도.

도 4a는 도 3b에 따른 'A'부분을 나타낸 확대도.

도 4b는 본 발명에 따른 프론트 에이프런 멤버의 구성을 나타낸 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 플랫폼 30 : 언더 바디

31 : 어퍼 멤버 32 : 로어 멤버

33 : 프론트 레인포스 34 : 카울 어퍼 아웃터

50 : 프레임 L : 프론트 에이프런 멤버

M1,M2.M3,M4 : 제 1,2,3,4, 바디 마운트

Claims (3)

1. 언더 바디(30)와 프레임(50)으로 구성되며, 바디 마운트(M1,M2,M3,M4)가 장착되는 연료전지 차량의 전용 플랫폼에 있어서,

   상기 언더 바디(30)의 전단부에 위치하며, 프론트 엔드 멤버(331)가 삭제된 프론트 에이프런 멤버(L)의 소정 위치에 제 1 바디 마운트(M1)가 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 전용 플랫폼.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프론트 에이프런 멤버(L)는 상단 외측에 위치하는 어퍼 멤버(31)와, 하단 내측에 위치하며, 전단부에 상기 제 1 바디 마운트(M1)가 장착되는 로어 멤버(32)와, 상기 어퍼 멤버(31)와 로어 멤버(32)를 연결하는 프론트 레인포스(33)를 포함하여 구성된 폐곡선 보강 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 전용 플랫폼.
3. 제2항에 있어서,

   상기 프론트 레인포스(33)는 좌우 비틀림을 보강하기 위하여 일단은 상기 어퍼 멤버(31)에 고정되어 하향 연장되고, 상기 로어 멤버(32)측으로 절곡되어 연장 형성된 타단은 상기 로어 멤버(32)에 고정되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 전용 플랫폼.

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