KR100873242B1 - 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수개의 수소 탱크와, 상기 수소 탱크를 지지하는 마운팅 부재가 구비되어 차체의 샤시 멤버를 사이에 두고 설치된 수소 탱크 조립체; 및 양단이 상기 샤시 멤버를 사이에 두고 설치된 수소 탱크의 상기 마운팅 부재에 각각 연결 설치되며, 중앙부가 길이 방향으로 절첩된 폴딩부를 이루는 지지 플레이트;가 구비된 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치에 관한 것으로서, 차량 전후방 충돌시 차체 변형 및 수소 탱크 변형을 최소화함으로써 수소 탱크가 파손되는 것을 방지하여 수소 누출의 위험을 감소시키는 효과가 있다.

연료전지 차량, 수소 탱크, 지지 플레이트, 폴딩부, 보호장치

Description

연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치{Protective device for hydrogen tank of fuel cell car}

본 발명은 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체의 프레임에 장착된 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로, 내연기관 차량이 화석 연료와 공기중의 산소를 엔진 내에서 연소시켜 그 폭발력으로 자동차를 구동시키는 것과는 달리, 연료전지 차량(Fuel cell car)은 수소 탱크 또는 개질기를 통해 공급되는 수소와 공기압축기를 통해 공급되는 공기중의 산소를 연료전지 스택 내에서 전기 화학 반응시켜 생성된 전기에너지를 이용하여 차량을 구동하게 되는 것이다.

연료전지 차량에 설치된 수소 탱크 조립체는 수소 압력이 충진된 다수개의 수소 탱크가 조립되어 배치된다.

첨부된, 도 1은 종래의 연료전지 차량에 장착된 수소 탱크 조립체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 연료전지 차량의 후방 충돌시 수소 탱크를 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료전지 차량의 수소 연료가 충진된 수소 탱크 조립체(100)는 리어 플로워 하단의 차체 골격인 샤시 멤버(200)에 볼팅되어 장착된다.

상기 수소 탱크 조립체(100)는 수소 탱크(10a)와, 수소 탱크(10b, 10c)가 각각의 조립기구에 체결되어 있으며, 레이아웃 상의 한계로 인해 리어 플로워 하단의 상기 샤시 멤버(200)를 사이에 두고 장착되어 있다.

이러한 장착 구조 상태에서 차량의 후방 충돌 시, 도 2에 도시된 바와 같이, 수소 탱크(10a)와 수소 탱크(10b)가 그 사이에 있는 샤시 멤버(200)와 접촉되어 서로 충격을 가하게 되는데, 샤시 멤버(200)의 날카로운 부위가 수소 탱크(10a, 10b)에 부딪쳐서 수소 탱크(10a, 10b)가 파손될 위험이 있으며, 이에 따라 수소가 누출될 위험성이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 충돌시 차체 변형 및 수소 탱크의 변형을 최소화하기 위하여 차체 및 수소 탱크에 전달되는 충격 에너지를 흡수할 수 있는 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수개의 수소 탱크와, 상기 수소 탱크를 지지하는 마운팅 부재가 구비되어 차체의 샤시 멤버를 사이에 두고 설치된 수소 탱크 조립체; 및 양단이 상기 샤시 멤버를 사이에 두고 설치된 수소 탱크의 상기 마운팅 부재에 각각 연결 설치되며, 중앙부가 길이 방향으로 절첩된 폴딩부를 이루는 지지 플레이트;가 구비된 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치를 제공한다.

상기 지지 플레이트의 폴딩부는 절첩된 모서리 부분이 라운드부를 이루며 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 지지 플레이트의 폴딩부에 너트링이 삽입된 볼트봉이 삽입되어지되, 상기 너트링이 상기 볼트봉 상에 삽입된 위치에 따라 충격 전달속도의 조정이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 지지 플레이트는 한 개 이상 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지 플레이트의 상측에는 상기 마운팅 부재에 용접되어 장착된 고정 브라켓이 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치는 차량 전후방 충돌시 차체 변형 및 수소 탱크 변형을 최소화함으로써 수소 탱크가 파손되는 것을 방지하여 수소 누출의 위험을 감소시키는 효과가 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

첨부된, 도 3은 본 발명에 따른 보호장치가 장착된 수소 탱크 조립체를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수소 탱크의 보호장치를 나타낸 사시도이고, 도 5a는 본 발명에 따른 볼트봉 및 너트링을 나타낸 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 볼트봉에 삽입된 너트링의 위치를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연료전지 차량의 수소 연료가 충진된 수소 탱크 조립체(100)는 수소 탱크(10)가 마운팅 부재(11a, 11b)와 조립되어 리어 플로워 하단에 차체 골격인 샤시 멤버(200)를 사이에 두고 볼팅되어 장착된다.

즉, 상기 수소 탱크 조립체(100)는 수소 탱크(10a)와, 수소 탱크(10b, 10c)가 각각의 마운팅 부재(11a, 11b)에 체결되며, 레이아웃 상의 한계로 인해 리어 플로워 하단의 상기 샤시 멤버(200)를 사이에 두고 장착된다.

본 발명은 차량 충돌시 상기 샤시 멤버(200)를 사이에 두고 그 양측에 배치된 수소 탱크(10a, 10b)의 변형을 최소화하기 위하여 수소 탱크(10)에 조립된 마운 팅 부재(11a, 11b)에 지지 플레이트(30)를 장착함으로써 충격을 완화하도록 하는 것이다.

상기 지지 플레이트(30)는 상기 샤시 멤버(200)를 사이에 두고 배치된 수소 탱크(10a)에 조립된 마운팅 부재(11a)와 수소 탱크(10b)에 조립된 마운팅 부재(11b) 사이에 그 양단이 각각 장착되며, 적어도 한 개 이상 구비되어 장착된다.

본 발명에서는 한 쌍의 상기 지지 플레이트(30)가 마운팅 부재(11a, 11b)에 장착되어지되, 한 쌍의 지지 플레이트(30)가 이격되어 그 양단이 마운팅 부재(11a, 11b)에 각각 장착되어 수소 탱크 조립체(100)를 지지한다.

상기 지지 플레이트(30)는 차체 및 수소 탱크(10a, 10b)에 전달되는 초기 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 중앙부가 절첩되어 폴딩부(F)를 이루며 마운팅 부재(11a, 11b)를 연결시킨다. 그리고, 상기 지지 플레이트(30)의 양단에는 후술하는 마운팅 볼트(56)가 체결되도록 관통홀(미도시)이 형성된다.

상기 폴딩부(F)는 지지 플레이트(30)의 길이 방향으로 적어도 한 겹 이상 절첩되어 형성되며, 상기 폴딩부(F)에는 지지 플레이트(30)의 길이 방향과 평행한 방향으로 후술하는 너트링(43)이 장착된 볼트봉(41)이 삽입된다. 또한, 상기 폴딩부(F)는 충격시 지지 플레이트(30)에 전달되는 응력을 분산시키기 위하여 절첩된 모서리 부분이 라운드부(31)를 이루며 형성된다.

상기 폴딩부(F)가 형성된 상기 지지 플레이트(30)는 차량의 전방 및 후방 충격시 완충 작용을 하여 차체 및 수소 탱크(10a, 10b)에 전달되는 충격 에너지를 흡수하며, 이로 인해 수소 탱크(10a, 10b)의 파손 내지 변형을 최소화할 수 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 볼트봉(41)은 양측에 나사산(41a)이 형성되고, 상기 나사산(41a)에 너트링(43)이 체결된다. 상기 너트링(43)은 볼트봉(41)의 나사산(41a)이 형성된 A,B 어느 위치든 체결 가능하며, 위치 조정으로 인해 충격 전달 속도를 조절할 수 있다.

한편, 상기 마운팅 부재(11a, 11b)에 장착시 상기 지지 플레이트(30)의 양단에는 각각 고정 브라켓(50)이 설치되는 것이 바람직하다

각각의 고정 브라켓(50a, 50b)은 상기 지지 플레이트(30)보다 넓은 판 구조로 지지 플레이트(30) 상측에 위치하며, 상방향으로 절곡되어 연장된 양측면에는 홈(51)이 형성되어 마운팅 부재(11a, 11b)가 삽입된다. 그리고, 상기 고정 브라켓(50a, 50b)은 후술하는 마운팅 볼트(60)가 체결되도록 관통홀(미도시)이 형성된다.

상기 고정 브라켓(50a)은 마운팅 부재(11a)에 용접되며, 고정 브라켓은(50b)은 마운팅 부재(11b)에 용접되고, 고정 브라켓(50)의 하부면에는 지지 플레이트(30)의 양단이 체결된다. 상기 마운팅 부재(11a, 11b)에 고정 브라켓(50a, 50b)이 용접되고, 고정 브라켓(50) 및 지지 플레이트(30)의 관통홀에 마운팅 볼트(51)가 삽입되어 볼팅 체결함으로써 체결력을 강화시킬 수 있다.

본 발명은 기존의 수소 탱크 조립체(100)에 차체의 샤시 멤버(200)를 사이에 둔 수소 탱크(10a, 10b)의 변형을 방지하기 위하여 폴딩부(F)가 형성된 지지 플레이트(30)를 마운팅 부재(11a, 11b)에 장착함으로써 차체 및 수소 탱크(10a, 10b)에 전달되는 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 해주며, 너트링(43)의 위치 조정으로 충 격에 의한 변형 속도를 조절하여 최적의 에너지 흡수율을 가질 수 있다.

도 1은 종래의 연료전지 차량에 장착된 수소 탱크 조립체를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1에 따른 연료전지 차량의 후방 충돌시 수소 탱크를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 보호장치가 장착된 수소 탱크 조립체를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 수소 탱크의 보호장치를 나타낸 사시도.

도 5a는 본 발명에 따른 볼트봉 및 너트링을 나타낸 사시도.

도 5b는 도 5a의 볼트봉에 삽입된 너트링의 위치를 나타낸 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10a, 10b, 10c : 수소 탱크 11a, 11b : 마운팅 부재

30 : 지지 플레이트 31 : 라운드부

41 : 볼트봉 41a : 나사산

43 : 너트링 50a, 50b : 고정 브라켓

60 : 고정 볼트 100 : 수소 탱크 조립체

200 : 샤시 멤버 F : 폴딩부

Claims (5)

1. 다수개의 수소 탱크(10a, 10b, 10c)와, 상기 수소 탱크(10a, 10b, 10c)를 지지하는 마운팅 부재(11a, 11b)가 구비되어 차체의 샤시 멤버(200)를 사이에 두고 설치된 수소 탱크 조립체(100); 및

   상기 수소 탱크(10a, 10b)의 마운팅 부재(11a, 11b)에 양단이 각각 연결 설치되며, 중앙부가 길이 방향으로 절첩된 폴딩부(F)를 이루는 지지 플레이트(30);가 구비되되,

   상기 지지 플레이트(30)의 폴딩부(F)에는 너트링(43)이 삽입된 볼트봉(41)이 폴딩부(F)에 삽입되며,

   상기 너트링(43)이 상기 볼트봉(41) 상에 삽입된 위치(A,B)에 따라 충격 전달속도의 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지지 플레이트(30)의 폴딩부(F)는 절첩된 모서리 부분이 라운드부(31)를 이루며 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 지지 플레이트(30)는 한 개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 지지 플레이트(30)의 상측에는 상기 마운팅 부재(11a, 11b)에 용접되어 장착된 고정 브라켓(50)이 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량의 수소 탱크 보호장치.

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